在上周舉行的華為開發(fā)者大會(huì)HDC 2023上，除了備受矚目的HarmonyOS 4外，官方還宣布將新一代近距離無(wú)線連接技術(shù)星閃(NearLink)引入鴻蒙生態(tài)，以為鴻蒙萬(wàn)物互聯(lián)提供更強(qiáng)大的連接。
對(duì)比傳統(tǒng)無(wú)線連接，星閃具備功耗(Bit能耗)降低60%、數(shù)傳速率速度提升6倍、傳輸時(shí)延低至1/30、組網(wǎng)連接數(shù)高10倍等優(yōu)勢(shì)。
雖然余承東只花了短短幾句來(lái)介紹星閃(NearLink)，但該項(xiàng)技術(shù)的顛覆性意義不可忽視：
一方面，星閃(NearLink)憑借超低時(shí)延、超高可靠、精準(zhǔn)同步等特性，強(qiáng)勢(shì)入局以藍(lán)牙、WiFi、ZigBee為代表的傳統(tǒng)無(wú)線短距離通信市場(chǎng)，可能引發(fā)市場(chǎng)格局巨變;
另一方面，星閃(NearLink)技術(shù)也是中國(guó)通信產(chǎn)業(yè)首次將三十多年來(lái)從跟隨到領(lǐng)跑全球所積累的經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)創(chuàng)新地應(yīng)用在近距離無(wú)線聯(lián)接領(lǐng)域，從而原生于中國(guó)的新一代近短距離無(wú)線聯(lián)接技術(shù)。
“復(fù)仇者”星閃聯(lián)盟
“原生”二字為何如此重要?這就不得不提華為有關(guān)藍(lán)牙和Wi-Fi的那段“屈辱史”了。
2019年5月15日，就在美國(guó)商務(wù)部把華為列入“實(shí)體清單”后，Wi-Fi聯(lián)盟和藍(lán)牙技術(shù)聯(lián)盟等數(shù)家國(guó)際性行業(yè)協(xié)會(huì)均暫停了華為的成員資格，并暫時(shí)將華為的名單從官網(wǎng)上撤下。
要知道，這些組織原本可都是號(hào)稱開放、無(wú)國(guó)界的，并且華為還是這些組織的重要貢獻(xiàn)者!
面對(duì)這種打壓，華為不甘示弱，幾天后便推出了更先進(jìn)的藍(lán)牙技術(shù)“超級(jí)藍(lán)牙(X-BT)”。該技術(shù)基于自主研發(fā)的Hi1103無(wú)線芯片，可以智能判別環(huán)境因素和藍(lán)牙信號(hào)強(qiáng)度，也是全球首個(gè)實(shí)現(xiàn)200米以上穩(wěn)定連接的藍(lán)牙技術(shù)——算是狠狠打了藍(lán)牙聯(lián)盟的臉。
到了5月29日，Wi-Fi聯(lián)盟、藍(lán)牙技術(shù)聯(lián)盟和更多國(guó)際行業(yè)組織，又開始陸續(xù)恢復(fù)華為的成員資格，但其此前的一番操作卻早已讓中國(guó)企業(yè)“寒了心”。
圖：WiFi聯(lián)盟官網(wǎng)恢復(fù)華為成員資格
華為智能汽車解決方案COO王軍曾在接受訪談時(shí)談到這段往事：
“在華為被列入‘實(shí)體清單’后，一些明明標(biāo)稱是‘開放組織’的藍(lán)牙等國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)組織，僅僅因?yàn)樗诘卦诿绹?guó)，就將華為踢出了組織，不帶華為玩了，華為只有另起爐灶。
華為起初搞出一個(gè)‘綠牙’標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)標(biāo)‘藍(lán)牙’，‘綠牙’名字不好聽，后來(lái)改為：‘星閃’(SparkLink)。”
2020年9月，由華為牽頭組織、會(huì)員超過(guò)320家企業(yè)的星閃聯(lián)盟正式成立，另起爐灶開始了星閃技術(shù)的研究和標(biāo)準(zhǔn)制定。如今，三年過(guò)去，SparkLink改名NearLink，以新的姿態(tài)重磅亮相!
在發(fā)布會(huì)現(xiàn)場(chǎng)，有個(gè)細(xì)節(jié)很有意思，就是藍(lán)牙與 Wi-Fi 兩個(gè)圖標(biāo)變化后融合成了星閃的圖標(biāo)。
這或許意味著星閃(NearLink)匯聚了國(guó)內(nèi)外300多家頭部企業(yè)和機(jī)構(gòu)的集體智慧，用一套標(biāo)準(zhǔn)集合藍(lán)牙和Wi-Fi等傳統(tǒng)無(wú)線技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，還彌補(bǔ)了他們的不足，引入了5G Polar碼、中心調(diào)度、超短幀等新技術(shù)，從而創(chuàng)造了六大革新體驗(yàn)：低時(shí)延、高速率、高并發(fā)、高可靠、抗干擾、精定位。
我們來(lái)看業(yè)內(nèi)人士整理的一些具體數(shù)據(jù)：
在延遲性上，星閃能做到 20 微秒延遲，這是人類無(wú)線連接技術(shù)首次進(jìn)入微秒級(jí)，而Wi-Fi 目前的延遲最低為 10 毫秒。
在最大連接數(shù)上，星閃支持最大 4096 臺(tái)設(shè)備互聯(lián)，而目前最新的藍(lán)牙最大連接數(shù)是 8 臺(tái)，Wi-Fi7 是 256 臺(tái)。
回顧上述歷史，星閃(NearLink)的誕生頗有些“復(fù)仇”的意味，但拋開主觀因素，其更多還是為了滿足垂直行業(yè)實(shí)際需求。
物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)呼喚星閃
隨著新場(chǎng)景的不斷涌現(xiàn)，包括智能汽車、智能終端、智能家居以及智能制造在內(nèi)的多應(yīng)用領(lǐng)域在低時(shí)延、高可靠、精同步、高速率、多并發(fā)、高信息安全和低功耗等方面都對(duì)無(wú)線短距通信技術(shù)提出了更高的通信要求。
現(xiàn)有主流無(wú)線短距通信技術(shù)，如藍(lán)牙的速率和時(shí)延等劣勢(shì)、WiFi的異步和系統(tǒng)效率等問(wèn)題都導(dǎo)致其無(wú)法滿足相應(yīng)場(chǎng)景的傳輸要求。
我們具體來(lái)看：
智能汽車
智能汽車近年來(lái)在新四化方向上發(fā)展迅猛，車載功能日益豐富。為了有效滿足車輛在制造生產(chǎn)過(guò)程中的成本控制、靈活部署、降低重量等方面的訴求，以無(wú)線通信替代部分有線通信完成數(shù)據(jù)傳輸和控制功能成為產(chǎn)業(yè)界發(fā)展重點(diǎn)。
隨著場(chǎng)景需求的不斷提升，車內(nèi)通信的無(wú)線化也對(duì)無(wú)線短距通信技術(shù)在低時(shí)延、高安全、高可靠、抗干擾、大連接等方面提出了更高要求。
例如，無(wú)線化的車載主動(dòng)降噪業(yè)務(wù)要求噪音源麥克風(fēng)到處理器再到頭枕?yè)P(yáng)聲器的端到端時(shí)延在百微秒，單向通信時(shí)延在二十微秒，而現(xiàn)有無(wú)線短距技術(shù)對(duì)應(yīng)時(shí)延在幾十毫秒量級(jí)，之間存在2-3個(gè)數(shù)量級(jí)差距。
再例如，新能源汽車的無(wú)線電池管理系統(tǒng)需要對(duì)全車百節(jié)量級(jí)的電池進(jìn)行安全監(jiān)控和充放電過(guò)程控制，因此在連接數(shù)、可靠性、高安全性以抗干擾層面都對(duì)無(wú)線短距通信技術(shù)同樣提出了極高要求。
智能終端
智能手機(jī)、手表手環(huán)、耳機(jī)、筆記本和平板電腦等已成為常見的智能終端設(shè)備，多屏協(xié)同實(shí)現(xiàn)設(shè)備之間的同步操作和聯(lián)合操控進(jìn)而帶來(lái)沉浸式的體驗(yàn)，已經(jīng)成為智能終端黏著用戶的主要賣點(diǎn)特性。
在這類場(chǎng)景下，需要保證多設(shè)備的高精度同步和毫秒級(jí)低時(shí)延，同時(shí)兼顧高速率大數(shù)據(jù)量的音視頻傳輸和小數(shù)據(jù)低速率的業(yè)務(wù)控制，以及多設(shè)備之間干擾規(guī)避，傳統(tǒng)無(wú)線短距通信技術(shù)難以滿足。
可穿戴設(shè)備如耳機(jī)和手環(huán)等受設(shè)備體積限制，需要同時(shí)滿足高質(zhì)量音頻傳輸(中等速率)、組播、低時(shí)延操作類業(yè)務(wù)交互、抗干擾和苛刻的功耗需求，傳統(tǒng)無(wú)線短距通信技術(shù)多考慮單一或少數(shù)性能的極限優(yōu)化，很難兼顧。
VR技術(shù)在實(shí)際使用中，由于網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)葐?wèn)題，會(huì)出現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)畫面與實(shí)際肢體運(yùn)動(dòng)存在時(shí)延的問(wèn)題，使用者會(huì)產(chǎn)生不適感，影響用戶體驗(yàn)。隨著云計(jì)算和邊緣計(jì)算成熟，本地VR也將向Cloud VR轉(zhuǎn)變，對(duì)于網(wǎng)絡(luò)時(shí)延和可靠性要求將會(huì)更高，傳統(tǒng)短無(wú)線距通信技術(shù)難以滿足。
智能家居
以客廳為入口的智能家居逐漸成為家庭網(wǎng)絡(luò)中心，智能音箱、智能電視以及其它智能家電之間的互動(dòng)連接逐漸普及。
為了實(shí)現(xiàn)沉浸式的用戶體驗(yàn)，高保真音質(zhì)和環(huán)繞聲場(chǎng)要求智能音箱無(wú)線短距連接速率達(dá)到18 Mbps，多音箱之間達(dá)到微秒級(jí)同步，現(xiàn)有低功耗短距技術(shù)在高速率支持上天然不足(主流版本音頻速率最高到328kbps)，異步接入技術(shù)框架在多設(shè)備同步方面存在能力不足。
此外，家居場(chǎng)景通信對(duì)于數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩煽恳约半[私保護(hù)也有高要求，隨著家庭設(shè)備的增加，室內(nèi)干擾增加，對(duì)傳輸可靠性也提出挑戰(zhàn)。
智能制造
在柔性生產(chǎn)、靈活部署、降本增效、低碳的驅(qū)動(dòng)下，智能制造對(duì)高性能、具有靈活組網(wǎng)能力的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)需求日益迫切。以工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)網(wǎng)為例，為了實(shí)現(xiàn)產(chǎn)線的數(shù)據(jù)采集以及信令控制，需要將現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備(如傳感器、執(zhí)行設(shè)備等)與控制設(shè)備(PCL、DCS控制器等)進(jìn)行互聯(lián)，形成工業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)。
工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)級(jí)通信網(wǎng)絡(luò)對(duì)于確定性時(shí)延、實(shí)時(shí)性、可用性及可靠性有著嚴(yán)苛要求，傳統(tǒng)技術(shù)一般采用有線連接。但隨著工業(yè)場(chǎng)景的智能化升級(jí)，傳感器、執(zhí)行器的數(shù)量增多且部署位置也變的更加靈活，有線連接在線纜安裝與維護(hù)成本、部署靈活性、可達(dá)性以及惡劣環(huán)境(如高溫)下的可靠性等方面都暴露出諸多問(wèn)題。業(yè)界也在尋求使用無(wú)線通信替代有線通信的方法。
眾多案例表明低時(shí)延、高可靠、高安全和多點(diǎn)同步的無(wú)線短距通信能力是關(guān)鍵因素。但現(xiàn)有無(wú)線短距技術(shù)在時(shí)延方面約為數(shù)十毫秒，在多節(jié)點(diǎn)密集組網(wǎng)場(chǎng)景下很難兼顧高速率和確定性的服務(wù)質(zhì)量。
總而言之，產(chǎn)業(yè)需更加匹配業(yè)務(wù)需求和發(fā)展趨勢(shì)的無(wú)線短距通信技術(shù)，星閃技術(shù)在此需求背景下應(yīng)運(yùn)而生。
智能汽車是星閃頭號(hào)落地場(chǎng)景
在諸多應(yīng)用場(chǎng)景之中，智能汽車是目前星閃最主要、最成熟的落地場(chǎng)景。
發(fā)布會(huì)現(xiàn)場(chǎng)，華為展示了星閃賦能的數(shù)字車鑰匙功能——用華為手機(jī)連接比亞迪汽車，繞車一圈，展示屏幕上每間隔20厘米會(huì)打出一個(gè)點(diǎn)。
也就是說(shuō)，星閃不僅能夠?qū)崿F(xiàn)連接，也具有高精度的定位能力。該技術(shù)把精度提升到了分米級(jí)，車身四角有四個(gè)錨點(diǎn)，能夠精準(zhǔn)定位車主。
例如80米范圍內(nèi)汽車便可以感應(yīng)到車主，9米設(shè)定為迎賓區(qū)，車燈、反光鏡會(huì)自動(dòng)打開，3米范圍車輛才會(huì)解鎖，甚至車輛還可以判斷車主要從哪個(gè)車門進(jìn)入，無(wú)感解鎖的同時(shí)，格調(diào)、檔次也統(tǒng)統(tǒng)拉滿。
數(shù)字鑰匙此前主要由NFC、BLE、UWB這三種各有千秋的技術(shù)所主導(dǎo)。其中，NFC的優(yōu)勢(shì)在于功耗較低，適合手機(jī)電量耗盡時(shí)的備用場(chǎng)景;BLE(低功耗藍(lán)牙)已在手機(jī)端廣泛配置，勝在生態(tài)環(huán)境易于搭建;而UWB則在定位和安全方面獨(dú)具優(yōu)勢(shì)。
定位能力對(duì)人車互動(dòng)具備重要意義——不只是靠近車輛自動(dòng)解鎖這些簡(jiǎn)單功能，尤其是像星閃或者UWB這樣的高精度定位，使得汽車能夠識(shí)別主駕、副駕甚至后排乘客，提前調(diào)整好用車設(shè)置和迎賓效果，讓上車體驗(yàn)更順滑?？梢圆孪?，星閃技術(shù)的商用，很可能改變數(shù)字車鑰匙的格局。
除此之外，星閃在智能汽車領(lǐng)域還有以下典型應(yīng)用：
營(yíng)運(yùn)車輛360度全景環(huán)視
對(duì)于大型客車或者貨車等營(yíng)運(yùn)車輛，車身周圍存在較大范圍的盲區(qū)，常在車輛起步或者泊車時(shí)發(fā)生碾壓盲區(qū)內(nèi)的行人或非機(jī)動(dòng)車輛的事故，在城區(qū)人口密集地段，這類事故風(fēng)險(xiǎn)尤為嚴(yán)重。當(dāng)前傳統(tǒng)的廣角后視鏡無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)車身周圍盲區(qū)的全覆蓋，使用全景環(huán)視系統(tǒng)成為解決此類安全問(wèn)題的有效途徑。
但“360全景環(huán)視系統(tǒng)”需要多個(gè)攝像頭，分布在整車的前后左右周邊各處。有線的連接和部署是一個(gè)痛點(diǎn)問(wèn)題，尤其對(duì)于商用車來(lái)說(shuō)，牽引車和掛車之間需要經(jīng)常性的連接和解掛，有線部署實(shí)際上是非常難以實(shí)施的。如果采用傳統(tǒng)無(wú)線短距技術(shù)則會(huì)因時(shí)延問(wèn)題導(dǎo)致視頻畫面?zhèn)鬏敶嬖谘舆t，一旦司機(jī)無(wú)法及時(shí)看清畫面，就有可能釀成大禍。
基于星閃技術(shù)可以很好的解決有線部署可靠性低，安裝部署復(fù)雜，有線視頻接口不統(tǒng)一的問(wèn)題，并起到降低線束成本的作用，切實(shí)提升營(yíng)運(yùn)車輛的全景環(huán)視性功能，保障營(yíng)運(yùn)安全。
車載主動(dòng)降噪
車載主動(dòng)降噪功能可以為駕駛員和乘客提供更加安全、舒適的座艙體驗(yàn)。從原理上看，車載主動(dòng)降噪是通過(guò)車內(nèi)揚(yáng)聲器發(fā)射反相聲學(xué)信號(hào)來(lái)中和發(fā)動(dòng)機(jī)噪聲、路噪、風(fēng)噪等噪聲，實(shí)現(xiàn)車內(nèi)全局或區(qū)域靜場(chǎng)，達(dá)到消除或降低車內(nèi)噪聲的目的。
現(xiàn)有采用有線連接的車載主動(dòng)降噪系統(tǒng)，容易受線束走向以及布置的約束，其在重量和成本上都存在劣勢(shì)?？紤]到系統(tǒng)涉及多麥克風(fēng)、多揚(yáng)聲器、ANC控制器以及其他車內(nèi)感知設(shè)備的連接，從降本減重以及靈活部署等維度看，無(wú)線傳輸方案存在明顯優(yōu)勢(shì)。
星閃技術(shù)可以提供20us的時(shí)延傳輸保障，當(dāng)車外噪音傳入車內(nèi)，星閃技術(shù)可以幾乎同時(shí)發(fā)出與噪音一致的反響噪音，從形成相互抵消的降噪效果。
無(wú)線電池管理系統(tǒng)
動(dòng)力電池是新能源汽車的核心零部件，直接影響新能源汽車的續(xù)航里程、整車壽命、安全性等關(guān)鍵性能。動(dòng)力電池在新能源汽車整車成本中占比達(dá)到40~50%左右，是新能源汽車成本占比最大的部分。
電池管理系統(tǒng)(Battery Management System,BMS)是管理和監(jiān)控動(dòng)力電池的重要部件，主要功能包括物理參數(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、電池狀態(tài)SOC、SOH、SOP等核心參數(shù)估計(jì)，完成電池充放電管理、在線診斷與預(yù)警、均衡管理、熱管理，實(shí)現(xiàn)電池系統(tǒng)的高可靠、長(zhǎng)壽命的使用。
車用BMS要求支持對(duì)于電芯級(jí)別的信息監(jiān)測(cè)，包括至少支持96節(jié)電池單體，宜支持200節(jié)以上電池單體的快速接入工作和多維傳感器信息采集上報(bào)，且傳輸可靠性應(yīng)大于99.999%。
與傳統(tǒng)的有線BMS信號(hào)傳輸方式相比，基于星閃技術(shù)的無(wú)線BMS可以減少系統(tǒng)內(nèi)采樣和通信線束，簡(jiǎn)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，提升電池包能量密度;大幅度提高電芯管理的可靠性、精度，提升電池安全性能;解決線束和接插件長(zhǎng)時(shí)間使用的可靠性問(wèn)題，減少售后維護(hù);且主從板之間無(wú)高壓風(fēng)險(xiǎn)，可擴(kuò)展性強(qiáng)，功耗低，是未來(lái)電池管理系統(tǒng)的發(fā)展方向。
寫在最后
當(dāng)然，星閃在物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)還有更多充滿想象空間的應(yīng)用。
此前，不少人認(rèn)為星閃的存在對(duì)Wi-Fi和藍(lán)牙渠“替代”和“顛覆”，不過(guò)華為自身卻反復(fù)強(qiáng)調(diào)——星閃并不是為了拆散這個(gè)“家”，而是來(lái)加入的。
星閃解決的是WiFi和藍(lán)牙無(wú)法滿足時(shí)延和可靠性等極致體驗(yàn)的那部分細(xì)分場(chǎng)景需求，它的存在并非是一種替代，而是又提供了一種極佳解決方案的補(bǔ)充。而由于兼容藍(lán)牙和WiFi生態(tài)，星閃也將通過(guò)平滑過(guò)渡來(lái)快速壯大星閃生態(tài)。
由衷地希望這顆國(guó)產(chǎn)之星，能在未來(lái)閃閃發(fā)光。
參考資料：
《星閃無(wú)線短距通信技術(shù)(SparkLink1.0)產(chǎn)業(yè)化推進(jìn)白皮書》
《星閃技術(shù)在智能網(wǎng)聯(lián)汽車領(lǐng)域應(yīng)用白皮書》
《“星閃”要為汽車行業(yè)創(chuàng)造“無(wú)限可能”?》，雷科技
《華為這次一筆帶過(guò)的“星閃”，大有來(lái)頭!》，科技狐，果子
《華為星閃、蔚來(lái)手機(jī)背后的「車鑰匙」江湖》，啟動(dòng)PowerOn，李勤
《打破藍(lán)牙WiFi二分格局?華為力推這顆“星”!》，物聯(lián)傳媒
