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到底什么是“星闪”?

epia7个月前 (11-07)产业新闻768
2023年9月25日,华为正式发布MATE60系列手机,引发了全社会的关注。

这款手机不仅拥有神秘的5G芯片,还支持特有的话功能,是大家热议的焦点。

 什么是星闪

星闪,官方英文名叫做NearLink,是一种专门用于短距离数据传输的新型无线通信技术。


它对标于蓝牙和Wi-Fi等传统技术,进行了大量的创新升级(还引入了一些5G关键技术,实现了速率、时延、传输距离、安全性、可靠性的全面提升。

换句话说,星闪,其实就是一种增强版的“Wi-Fi+蓝牙”混合体。


 星闪的发展历程

在详细介绍星闪的技术细节之前,我们还是先回顾一下它的诞生背景和发展历程。

大家都知道,星闪是源自华为的技术。但是,华为当年之所以推出星闪,更多是出于无奈。或者说,星闪,是一项被逼出来的技术。

2019年5月15日,美国商务部把华为列入“实体清单”,对其进行制裁和封锁。


消息一出,包括蓝牙技术联盟、Wi-Fi联盟、SD联盟、国际固态技术联盟、USB联盟等在内的众多国际技术组织,不管是瞎凑热闹,还是受到美方压力,也纷纷落井下石,加入了封锁行列。

他们几乎同时宣布暂停了华为的成员资格——不仅从官网删除了华为的名字,还取消了对华为的技术授权。

要知道,华为并不是这些技术组织的单纯受益者,而是重要且长期的技术贡献者,是核心成员。

事情发生之后,很快引起了轩然大波。大家总算看清了这些组织的真面目,所谓的“公平公开、无国界”,其实都是谎言,背后全是政治。

面对打压,华为也没有坐以待毙。几天后,他们就拿出了自己的反击方案,一种被称为超级蓝牙(X-BT)的技术。

这项技术除了涵盖传统蓝牙的所有功能之外,还具有电磁环境、感知功率、自适应等功能,综合性能远超传统蓝牙。

2019年5月21日,在英国伦敦的荣耀20手机发布会上,华为正式公布了这项技术。


不知道是不是为了嘲讽蓝牙,华为还将这项技术取了个昵称——“绿牙”

有意思的是,眼看着华为要立起炉灶,在发布会的前一天,Wi-Fi联盟、蓝牙联盟等行业组织,又恢复了华为的成员资格。这种行为,简直令人无语。

这次“除名”事件,给所有中国科技企业敲响了警钟——技术标准,绝对不能盲目依赖国际技术标准组织。

事件告一段落之后,华为决定将超级蓝牙项目继续推进下去。

他们深知仅靠自己的力量,是不可能推动一项技术持续长久发展的。于是,他们开始号召国内的产业链企业共同加入,组成一个新的技术联盟。

这一举动,得到了政府层面的大力支持。2020年,工信部号召国内企业联合研发“星闪”技术。2020年9月22日,星闪联盟正式成立。

那时候的星闪,叫SparkLink

星闪联盟成立之初,拥有80家成员单位,包括中国信通院、中国标准化研究院、中国移动、北汽、华为、联想、小米、OPPO、联发科、紫光展锐、大唐、中兴等。

担任联盟理事长的,是国际标准化组织(ISO原主席张晓刚。副理事长,是中国信通院副院长王志勤。联盟专家委员会主任,是中国工程院院士邬贺铨。

星闪联盟成立后,开始集中力量进行相关标准规范的制定工作。

2022年11月,星闪联盟正式发布了星闪1.0版本。不久后,

2023年8月4日,在华为HDC.Together2023开发者大会上,华为终端CEO余承东正式宣布,将星闪纳入鸿蒙生态。


一举动,正式拉开了星闪商用的序幕。


 星闪的关键技术

接下来,我们详细了解一下星闪的技术架构和特点。

前面我们提到,星闪是增强版的“Wi-Fi+蓝牙为了实现这两种不同的特性,星闪采用了特殊的架构设计:

星闪技术的系统框架
(来源:《星闪无线短距通信技术(SparkLink1.0)产业化推进白皮书》)

我们可以看到,系统一共分为三层,从上到下分别是:基础应用层基础服务层星闪接入层

基础应用层用于实现各类应用功能,服务于包括汽车、家居、影音等不同场景。

基础服务层包括很多的基础功能单元,通过它们实现对于上层应用功能以及系统管理维护的支持。

星闪接入层,最为特别。提供了SLB(基础接入)SLE(低功耗接入)两种通信接口,分别对应于Wi-Fi和蓝牙两种不同类型的网络场景需求。

两种接口的底层技术不太一样,性能指标也有差异。我们分别来看看:

  • SLB(基础接入)


SLB,对标Wi-Fi,追求大带宽、大容量、高精度。

SLB支持单载波/多载波,工作频段在5GHz的非授权频段,单载波带宽最小20MHz,向上支持40/60/80/100/160/320MHz,调制方式支持QPSK、16QAM、64QAM、256QAM、1024QAM。

SLB采用超短帧、多点同步、双向认证、快速干扰协调、双向认证加密、跨层调度优化等多项技术,融合了大量5G技术,包括支持类似5G的异步HARQ(混合自动重传请求)技术,类似5G的频域调度设计和帧结构等,以此提升通信性能。

SLB性能指标
(来源:《星闪无线短距通信技术(SparkLink1.0)产业化推进白皮书

  • SLE(低功耗接入)
SLE,对标蓝牙,追求低功耗、低时延、高可靠性。

SLE使用单载波传输,工作频段在2.4GHz的非授权频段,带宽支持1MHz、2MHz和4MHz,调制方式支持GFSK、BPSK、QPSK和8PSK。

SLE支持1对多可靠组播,支持4KHz短时延互,安全配对,隐私保护等特性,在尽可能保证传输效率的同时,充分考虑了节能因素。

SLE性能指标
来源:星闪无线短距通信技术(SparkLink1.0)产业化推进白皮书

在组网上,星闪和传统技术类似,也是点对点(P2P)或点对多点(P2MP)。

星闪节点分为管理节点(G节点,Grant)和终端节点(T节点,Terminal)。其中,G节点为其覆盖下的T节点提供连接管理、资源分配、信息安全等接入层服务。单个G节点以及与其连接的T节点,共同组成一个通信域。

再说说安全性。

星闪采用了多种安全机制,保护安全和隐私。例如,使用了128位AES加密算法,对数据进行加密和解密,防止数据被窃取或篡改。再例如,使用了双向认证和密钥协商机制,确保设备之间的身份验证和密钥生成。

总而言之,我们可以看出:星闪的各方面能力,明显超过了Wi-Fi和蓝牙。个别指标,可以说是“遥遥领先”。

技术参数对比(背景条件复杂,仅供参考)

 星闪的应用场景

星闪是短距离无线通信技术。它的应用场景,仍然对标Wi-Fi和蓝牙。

但是,它的技术性能有了很大提升,所以,可以带给用户更好的使用体验,进行应用场景拓展。


  • 消费电子场景
星闪标准确定后,率先进行商业落地的,就是消费电子场景,例如手机、平板、鼠标、键盘、耳机、音箱、手写笔等。

星闪技术的低功耗特点,可以大幅减少设备的耗电量,增加待机时长,避免频繁充电。

星闪的高速率、低时延,让高品质多声道无损音频传输成为可能。目前的蓝牙,只能支持立体声高清。

基于星闪技术的无线鼠标连接,在回报率上有大幅提升。

之前展示的星闪技术鼠标,平均刷新率可以达到4KHz,是传统2.4GHz鼠标的4倍,平均传输时延是413.14μs,是2.4G鼠标的1/4。对于游戏玩家来说,这可以显著改善使用体验。

星闪鼠标的刷新率演示

星闪具有极强的抗干扰性。在地铁、高铁、机场等复杂电磁环境场所,它可以更加稳定地工作,减少传输抖动甚至掉线。

如今,很多用户都喜欢使用无线投屏和多屏协同。这就涉及到视频信号的无线传输。

利用星闪技术的高速率优势,可以轻松完成4K分辨率的远程投屏。行多屏协同时,凭借星闪微秒级的时延,可以快速识别焦点设备,做到无缝无感体验。
  • 智能家居场景
星闪的连接数达到百级,对于现在越来越多的智能家居终端来说,是很有必要的。用户可以连接更多的设备,也不用担心相互之间的干扰。

星闪的通信距离长,是蓝牙的2倍,有利于实现全屋的无死角覆盖。

现在很多家庭有客厅娱乐,体感游戏。星闪可以同时支持多个手柄控制器和体感传感器,让更多的家庭成员参与,也会带来更完美的游戏体验。

  • 工业制造场景
现在是万物互联时代,除了消费互联网之外,行业互联网也发展迅速。

我们一直在说5G的行业赋能,其实,蓝牙、Wi-Fi这样的短距无线技术,在企业和园区也有大量使用。

星闪的性能比蓝牙、Wi-Fi更强,在带宽、时延、连接数、安全性、可靠性方面有显著优势,更适合垂直行业场景的需求。
星闪刚启动的,就已经有车企加入。这说明,汽车内部通信,对无线技术的强烈需求。车机互联、车内影音、雷达传感等,都需要靠谱的无线技术进行支撑。

 星闪联盟与星闪标准

星闪联盟成立之初,拥有80家成员单位。如今,经过三年的发展,这一数字已经超过400家。

这些成员,既有科研院所、高等院校,也有运营商、设备商、半导体厂商、手机厂商,还有一些是来自汽车等垂直行业的企业。

他们共同致力于推动星闪的生态建设,形成了从芯片、模组到应用场景的端到端覆盖。

前面我们提到,星闪的1.1版本规范已经在2023年4月发布。现在,星闪联盟正在加紧2.0版本的标准化工作。

来源:星闪无线短距通信技术产业化推进白皮书

据了解,2.0版本将在高精定位、感知、覆盖增强、mesh组网以及QoS增强等方向进行重点增强,还将在星闪原生应用、人机接口以及对第三方应用开放接口等方面进行重点定义。

星闪联盟对这个新版本寄予厚望。星闪技术的真正腾飞,很可能就始于2.0版本。

 星闪的未来

星闪的技术性能是令人惊喜。但是,我们也需要认识到,摆在星闪面前的路,充满荆棘与未知。

一项通信技术能不能获得成功,技术指标从来都不是第一要素。能不能获得产业链的支持,才是关键。

星闪联盟300多个成员,几乎都是国内企业。那么,国外企业的态度如何呢?这项技术,是不是只有我们自己玩?仅靠国内的力量,我们能能把它捧成真正的世界标准?

蓝牙技术联盟(拥有36000多家成员)和Wi-Fi联盟(拥有850多家成员,经过20多年的苦心经营,可谓根深蒂固。撼动他们的地位,难度可想而知。
最理想的结局,星闪获得全球认可,彻底取代蓝牙和Wi-Fi(至少取代蓝牙)。

如果无法取代,那么,是不是可以共存?

很难。

现在的终端设备都讲究功耗极低、体积极小。增加对一项无线技术的支持,并不是加一个芯片那么简单,基带射频等方面都要有改动,整体设计要变,牵一发而动全身。

所以说,过渡也许可以,长远来看,终端不太可能同时支持两种具有相同作用且差异较大的通信技术。

如果形成两条技术路线,那么就存在强迫全球产业链进行“二选一”的问题。总不能以后所有产品都设计两个版本:一个星闪版,一个蓝牙版。

 结语

最后,我再啰嗦几句个人观点。

首先,星闪这条路,我觉得必须要走下去。

在目前的国际形势下,星闪技术的存在是极有必要的。在关键的技术应用领域,我们需要有能够自主掌控的技术,不然就会受制于人,被“卡脖子”。

其次,星闪的出现,证明了中国通信企业的实力。

星闪的优势在于技术性能。它的出现,体现了国内企业具有推出国际先进水平通信技术标准的能力。对于这点,我们还是应该感到自豪的。

第三,星闪技术充满亮点,展现了通信技术仍有较大的创新空间。

一直以来,我们都在强调标准的统一。其实,标准统一,并不全是好处。

比如说,在标准组织里,话语权和投票权重往往掌握在巨头的手里。少数企业,尤其是中小型企业的创新,往往不被重视。标准组织内部,随着时间的推移,会出现大量的妥协和交易

原本的挑战精神,逐渐磨灭。屠龙少年,终成恶龙。

标准就一定是对的吗?当然不。

通信的应用场景和需求是复杂的对于短距离无线通信技术来说,更是如此。复杂的场景,召唤多样化的技术。小技术,往往更轻量化、更简洁、更高效。

中国有句古话:分久必合,合久必分。也许,允许多种标准路线的并行(哪怕是试行几年),会刺激更大的技术进步。

好了,以上就是今天文章的全部内容。感谢大家的耐心阅读,我们下期再见!

来源: 鲜枣课堂


本篇文章来源于微信公众号:                 物联网技术

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