在上周(zhou)舉(ju)行的華為(wei)開發者大會(hui)HDC 2023上，除(chu)了備受矚目的HarmonyOS 4外，官方還宣布將新(xin)一代近(jin)距離無線連接技術星閃(NearLink)引入鴻蒙生態，以(yi)為(wei)鴻蒙萬物互聯(lian)提(ti)供更強大的連接。
對比傳統無線連接，星閃具備功耗(Bit能耗)降低60%、數傳速率速度提升6倍、傳輸時延低至1/30、組網連接數高10倍等優勢。
雖然余承東只花了短(duan)短(duan)幾句來介(jie)紹星(xing)閃(NearLink)，但該項技(ji)術的(de)顛覆性意(yi)義不可忽(hu)視：
一方面，星閃(NearLink)憑借超低時延、超高可靠、精準同步等特性，強勢入局以藍牙、WiFi、ZigBee為代表的傳統無線短距離通信市場，可能引發市場格局巨變;
另一方面，星閃(NearLink)技術也是中國通信產業首次將三十多年來從跟隨到領跑全球所積累的經驗和技術創新地應用在近距離無線聯接領域，從而原生于中國的新一代近短距離無線聯接技術。
“復仇者”星閃聯盟
“原生”二字為何如此重要?這就不得不提華為有關藍牙和Wi-Fi的那段“屈辱史”了。
2019年5月15日，就在美國商務部把華為(wei)(wei)列(lie)入“實體清單(dan)”后，Wi-Fi聯盟和藍牙技(ji)術聯盟等數(shu)家國際性行業協會均(jun)暫停了華為(wei)(wei)的(de)(de)成員資格，并(bing)暫時將(jiang)華為(wei)(wei)的(de)(de)名單(dan)從官網上撤下。
要知道，這(zhe)些(xie)(xie)組織(zhi)原本(ben)可(ke)都是(shi)號(hao)稱開放、無國界的(de)，并且華為還是(shi)這(zhe)些(xie)(xie)組織(zhi)的(de)重(zhong)要貢獻(xian)者!
面對這種打壓，華為不甘示弱，幾天后便推出了更先進的藍牙技術“超級藍牙(X-BT)”。該技術基于自主研發的Hi1103無線芯片，可以智能(neng)判別環境因素(su)和藍牙信號強(qiang)度，也是(shi)全(quan)球(qiu)首(shou)個實現(xian)200米以上穩定(ding)連(lian)接的藍牙技術——算是(shi)狠狠打了藍牙聯盟的臉。
到了5月(yue)29日，Wi-Fi聯(lian)盟、藍牙技術聯(lian)盟和更多國際(ji)行業(ye)組織，又開始陸續恢復華為的成員資格，但其此前的一番操作卻早已讓中國企業(ye)“寒了心(xin)”。
圖：WiFi聯盟官網恢復華為成員資(zi)格
華為智能汽(qi)車解(jie)決方案COO王軍(jun)曾在接(jie)受訪談時談到(dao)這段往事：
“在華(hua)為(wei)(wei)被列入‘實體清(qing)單’后，一些明明標稱是‘開(kai)放組(zu)織(zhi)’的(de)藍牙等國(guo)際標準組(zu)織(zhi)，僅僅因(yin)為(wei)(wei)所在地在美國(guo)，就將華(hua)為(wei)(wei)踢出(chu)了組(zu)織(zhi)，不帶華(hua)為(wei)(wei)玩了，華(hua)為(wei)(wei)只(zhi)有(you)另起爐灶。
華為起初搞出一個(ge)‘綠(lv)牙’標準，對標‘藍牙’，‘綠(lv)牙’名字不好聽(ting)，后來改為：‘星閃’(SparkLink)。”
2020年(nian)9月(yue)，由華為牽頭(tou)組織、會員超過(guo)320家企業的星閃(shan)聯盟(meng)正式成(cheng)立，另起爐灶開始了星閃(shan)技(ji)術的研(yan)究(jiu)和標準制定。如今，三年(nian)過(guo)去，SparkLink改(gai)名NearLink，以新的姿態(tai)重(zhong)磅亮相!
在(zai)發布(bu)會現(xian)場，有(you)個(ge)細節很有(you)意思，就(jiu)是藍牙與 Wi-Fi 兩個(ge)圖標變化后(hou)融合成(cheng)了星閃的圖標。
這或許意味著星閃(NearLink)匯聚了國內外300多家頭部企業和機構的集體智慧，用一套標準集合藍牙和Wi-Fi等傳統無線技術的優勢，還彌(mi)補了(le)(le)他們的不足，引入了(le)(le)5G Polar碼、中心(xin)調度、超短幀等新技(ji)術，從而創造了(le)(le)六(liu)大革新體驗(yan)：低(di)時延、高(gao)速率(lv)、高(gao)并發(fa)、高(gao)可靠、抗干擾、精定(ding)位。
我(wo)們來看業(ye)內人士整理(li)的一些(xie)具體數據：
在延(yan)遲性上，星閃能做到(dao) 20 微(wei)秒延(yan)遲，這(zhe)是人類無線連接技術首次進(jin)入微(wei)秒級，而Wi-Fi 目(mu)前的延(yan)遲最(zui)低為(wei) 10 毫秒。
在(zai)最(zui)大(da)連接數(shu)上，星(xing)閃支(zhi)持最(zui)大(da) 4096 臺設備互聯(lian)，而目前(qian)最(zui)新的藍牙最(zui)大(da)連接數(shu)是(shi) 8 臺，Wi-Fi7 是(shi) 256 臺。
回顧上述歷史，星閃(NearLink)的誕生頗有些“復仇”的意味，但拋開主觀因素，其更多還是為了滿足垂直行業實際需求。
物聯網產業呼喚星閃
隨著新場景的不斷涌現，包括智能汽車、智能終端、智能家居以及智能制造在內的(de)多應用領域在低時(shi)延、高(gao)(gao)可靠、精同步、高(gao)(gao)速率(lv)、多并發、高(gao)(gao)信(xin)息安全(quan)和低功耗等方面都對無線短(duan)距(ju)通信(xin)技(ji)術提出(chu)了(le)更高(gao)(gao)的(de)通信(xin)要求。
現有主流無線短距通信技術，如藍牙的速率和時延等劣勢、WiFi的異步和系統效率等問題都導致其無法滿足相應場景的傳輸要求。
我們具體來看：
智能汽車
智能(neng)汽車近(jin)年來在(zai)新(xin)四化方向上發展(zhan)迅猛(meng)，車載功(gong)能(neng)日(ri)益豐(feng)富。為了有效滿足車輛在(zai)制(zhi)(zhi)(zhi)造(zao)生產(chan)過程中的(de)成本控制(zhi)(zhi)(zhi)、靈(ling)活部署(shu)、降低重量等方面的(de)訴求(qiu)，以(yi)無線通信替代部分有線通信完成數據傳輸和(he)控制(zhi)(zhi)(zhi)功(gong)能(neng)成為產(chan)業(ye)界發展(zhan)重點。
隨(sui)著場景需求的不斷提(ti)升，車(che)內通(tong)信(xin)的無(wu)線化也(ye)對(dui)無(wu)線短距通(tong)信(xin)技術(shu)在(zai)低(di)時延、高(gao)安全、高(gao)可靠、抗(kang)干擾、大連接等方面提(ti)出了更高(gao)要求。
例如，無線化的車載主動降噪業務要求噪音源麥(mai)克風到處理器(qi)再到頭枕揚聲器(qi)的端(duan)到端(duan)時延在百微秒(miao)，單向(xiang)通信(xin)時延在二(er)十微秒(miao)，而現有無線短距技(ji)術對應時延在幾十毫秒(miao)量級，之間存在2-3個數量級差(cha)距。
再例如，新能源汽車的無(wu)線(xian)電池管理系統需要(yao)對全車百節量級的電池進行安全監控和(he)充放電過程控制，因此在連接數、可(ke)靠性、高安全性以(yi)抗干擾層(ceng)面都對無(wu)線(xian)短距(ju)通信技術同樣提(ti)出了極高要(yao)求。
智能終端
智(zhi)能手(shou)機(ji)、手(shou)表手(shou)環、耳機(ji)、筆記本和(he)平板電腦等已成為(wei)常見的(de)(de)智(zhi)能終端(duan)設(she)備，多屏(ping)協同(tong)實現(xian)設(she)備之間的(de)(de)同(tong)步操作(zuo)和(he)聯合操控進而(er)帶(dai)來沉浸式(shi)的(de)(de)體驗，已經成為(wei)智(zhi)能終端(duan)黏著用戶的(de)(de)主要賣點特性。
在這類場景下，需要保證多設(she)備(bei)的高(gao)(gao)精度(du)同(tong)步(bu)和(he)毫秒級低(di)時(shi)延(yan)，同(tong)時(shi)兼(jian)顧高(gao)(gao)速率大數據量的音視頻傳輸(shu)和(he)小數據低(di)速率的業務控制，以(yi)及多設(she)備(bei)之(zhi)間干擾規避，傳統無線短距通信技(ji)術(shu)難以(yi)滿足。
可穿戴設(she)備(bei)如耳機和(he)手環等受設(she)備(bei)體積(ji)限制，需要同時(shi)滿(man)足高質(zhi)量音頻傳輸(中(zhong)等速率)、組(zu)播(bo)、低時(shi)延操作類(lei)業務交互、抗干擾和(he)苛刻的(de)功耗需求(qiu)，傳統無線短距通信技術多(duo)考慮單一或少數性能的(de)極限優化，很難兼顧(gu)。
VR技術在實(shi)(shi)際使用(yong)中，由(you)于網絡傳(chuan)輸(shu)等問(wen)(wen)題，會出(chu)現轉動畫(hua)面與實(shi)(shi)際肢(zhi)體運(yun)動存(cun)在時(shi)延(yan)的問(wen)(wen)題，使用(yong)者會產生不適感(gan)，影響用(yong)戶體驗。隨(sui)著云計(ji)算(suan)和邊緣計(ji)算(suan)成(cheng)熟，本地VR也將向Cloud VR轉變，對于網絡時(shi)延(yan)和可靠性要求將會更(geng)高，傳(chuan)統短無(wu)線(xian)距通信技術難以(yi)滿足。
智能家居
以客廳為入口(kou)的智(zhi)能(neng)(neng)(neng)家(jia)居逐漸成為家(jia)庭(ting)網絡中(zhong)心(xin)，智(zhi)能(neng)(neng)(neng)音箱(xiang)、智(zhi)能(neng)(neng)(neng)電(dian)視以及其它智(zhi)能(neng)(neng)(neng)家(jia)電(dian)之間的互動連接(jie)逐漸普及。
為了實(shi)現沉浸式的用(yong)戶體驗，高保真音質和(he)環繞聲(sheng)場要求智能(neng)音箱無線(xian)短距(ju)連接速(su)率達到18 Mbps，多(duo)音箱之間達到微(wei)秒級同步(bu)，現有低(di)功耗短距(ju)技(ji)術(shu)在(zai)(zai)高速(su)率支持上(shang)天(tian)然不足(主流版本音頻速(su)率最(zui)高到328kbps)，異步(bu)接入技(ji)術(shu)框架在(zai)(zai)多(duo)設備同步(bu)方面存在(zai)(zai)能(neng)力不足。
此(ci)外，家居(ju)場景通信對(dui)于數據傳輸(shu)的安(an)全可靠以及隱私保護也有(you)高要(yao)求(qiu)，隨著家庭(ting)設備(bei)的增加(jia)，室(shi)內(nei)干擾(rao)增加(jia)，對(dui)傳輸(shu)可靠性也提出(chu)挑戰(zhan)。
智能制造
在柔性(xing)生產、靈活部署(shu)、降(jiang)本增效、低碳的(de)驅動下，智能制(zhi)造(zao)對高(gao)性(xing)能、具有(you)靈活組網(wang)(wang)能力的(de)無線網(wang)(wang)絡需求日益(yi)迫(po)切。以工(gong)業現(xian)場網(wang)(wang)為例(li)，為了實(shi)現(xian)產線的(de)數(shu)據(ju)采集以及信令控(kong)(kong)制(zhi)，需要將現(xian)場設(she)(she)備(如傳感器、執(zhi)行設(she)(she)備等(deng))與(yu)控(kong)(kong)制(zhi)設(she)(she)備(PCL、DCS控(kong)(kong)制(zhi)器等(deng))進行互聯(lian)，形成工(gong)業通信網(wang)(wang)絡。
工(gong)業現場級通(tong)(tong)(tong)信(xin)網(wang)絡對于確定性時延、實時性、可(ke)用(yong)性及(ji)可(ke)靠性有著嚴苛要求，傳統技(ji)術一般采用(yong)有線(xian)連接。但隨(sui)著工(gong)業場景的(de)智能化升級，傳感器、執行器的(de)數(shu)量增多且部署位(wei)置也(ye)變的(de)更加靈活(huo)，有線(xian)連接在線(xian)纜安裝(zhuang)與維護成(cheng)本(ben)、部署靈活(huo)性、可(ke)達性以及(ji)惡(e)劣環(huan)境(如(ru)高溫(wen))下的(de)可(ke)靠性等方(fang)面都暴露出諸(zhu)多問題(ti)。業界也(ye)在尋求使用(yong)無線(xian)通(tong)(tong)(tong)信(xin)替代有線(xian)通(tong)(tong)(tong)信(xin)的(de)方(fang)法。
眾多(duo)案例表明低(di)時(shi)延、高(gao)可靠(kao)、高(gao)安全和多(duo)點(dian)同步(bu)的無線短(duan)距(ju)通(tong)信能力是關鍵因素。但現有無線短(duan)距(ju)技術(shu)在時(shi)延方面約為數十毫(hao)秒，在多(duo)節點(dian)密集(ji)組網場景下很(hen)難兼顧(gu)高(gao)速(su)率(lv)和確定性的服務質量。
總而言(yan)之，產業需(xu)更加匹配業務需(xu)求和(he)發展趨勢的無線短(duan)距通(tong)信技術(shu)，星閃技術(shu)在此(ci)需(xu)求背景(jing)下應運而生(sheng)。
智能汽車是星閃頭號落地場景
在諸多應用場景之中，智能汽車(che)是目(mu)前星閃最(zui)主要、最(zui)成熟的落地場景。
發布會現場(chang)，華為展示(shi)了星(xing)閃賦能(neng)的(de)數字車(che)鑰匙功(gong)能(neng)——用華為手(shou)機(ji)連接比亞(ya)迪汽車(che)，繞(rao)車(che)一圈，展示(shi)屏幕上每間隔20厘米(mi)會打出(chu)一個(ge)點。
也(ye)就是說，星閃(shan)不僅能夠實現連接，也(ye)具有高精(jing)(jing)度的定(ding)位能力。該技(ji)術把(ba)精(jing)(jing)度提升到了分米級(ji)，車(che)身(shen)四(si)角有四(si)個錨點，能夠精(jing)(jing)準定(ding)位車(che)主。
例如80米范(fan)圍內汽車(che)便可(ke)以(yi)(yi)感應到車(che)主(zhu)，9米設(she)定為迎賓區，車(che)燈(deng)、反光鏡會自(zi)動打開，3米范(fan)圍車(che)輛(liang)才會解鎖(suo)，甚至車(che)輛(liang)還可(ke)以(yi)(yi)判斷車(che)主(zhu)要從哪個車(che)門進入，無感解鎖(suo)的同時，格調、檔次也統統拉滿。
數字鑰匙此前(qian)主要由NFC、BLE、UWB這三種各(ge)有千秋的技術所主導。其中(zhong)，NFC的優(you)勢(shi)在于功(gong)耗較低，適合手(shou)(shou)機電(dian)量耗盡時的備用(yong)場景;BLE(低功(gong)耗藍牙)已在手(shou)(shou)機端廣(guang)泛配置，勝在生態環境易于搭建(jian);而(er)UWB則在定(ding)位和(he)安全方面(mian)獨具(ju)優(you)勢(shi)。
定位能力對人車互動具備重要意義——不只是靠近車輛自動解鎖這些簡單功能，尤其是像星閃或者UWB這樣的高精度定位，使得汽車能夠識別主駕、副駕甚至后排乘客，提前調整好用車設置和迎賓效果，讓上車體驗更順滑。可以猜想，星閃技術的商用，很可能改變數字車鑰匙的格局。
除此(ci)之外，星閃在智能汽車(che)領域還(huan)有以(yi)下(xia)典型(xing)應用(yong)：
營運車輛360度全景環視
對于大型(xing)客車(che)或者貨車(che)等營運車(che)輛，車(che)身(shen)周圍存在較大范圍的(de)盲區(qu)，常在車(che)輛起步或者泊車(che)時發生碾壓盲區(qu)內(nei)的(de)行人(ren)或非機動(dong)車(che)輛的(de)事故(gu)，在城區(qu)人(ren)口密集地段(duan)，這類(lei)事故(gu)風險尤為(wei)嚴重。當前傳統的(de)廣角(jiao)后(hou)視(shi)鏡無法(fa)實(shi)現對車(che)身(shen)周圍盲區(qu)的(de)全覆蓋，使用全景環視(shi)系統成(cheng)為(wei)解決此類(lei)安全問題的(de)有(you)效途徑。
但“360全景(jing)環視(shi)系統”需要多(duo)個攝像頭，分布在(zai)整(zheng)車的(de)前(qian)后左右周邊各處。有線(xian)(xian)的(de)連接和部(bu)署是一(yi)個痛(tong)點問(wen)(wen)題，尤其對于商用車來說，牽(qian)引車和掛車之間需要經(jing)常性的(de)連接和解掛，有線(xian)(xian)部(bu)署實(shi)際(ji)上是非(fei)常難以實(shi)施的(de)。如果采用傳統無(wu)(wu)線(xian)(xian)短距技術則會因(yin)時(shi)延問(wen)(wen)題導致視(shi)頻(pin)畫面傳輸存在(zai)延遲(chi)，一(yi)旦司機無(wu)(wu)法及時(shi)看(kan)清畫面，就有可能(neng)釀成大禍。
基于星閃技術可(ke)以很(hen)好(hao)的(de)解決有線(xian)部署可(ke)靠性低(di)，安裝(zhuang)部署復(fu)雜，有線(xian)視頻接口不統一的(de)問(wen)題，并起到降低(di)線(xian)束成(cheng)本的(de)作(zuo)用(yong)，切實提(ti)升營(ying)運車輛(liang)的(de)全景環視性功能，保障營(ying)運安全。
車載主動降噪
車(che)(che)載主動降噪(zao)功能可以為駕駛員和乘(cheng)客(ke)提(ti)供更加安全、舒適(shi)的(de)座艙體驗。從原理上看，車(che)(che)載主動降噪(zao)是通過車(che)(che)內揚聲器發射反相聲學信號(hao)來中和發動機噪(zao)聲、路噪(zao)、風噪(zao)等噪(zao)聲，實現車(che)(che)內全局或區域靜(jing)場，達到消除或降低車(che)(che)內噪(zao)聲的(de)目(mu)的(de)。
現有采用有線(xian)(xian)連(lian)接的(de)車(che)(che)載主動(dong)降噪系(xi)統(tong)，容易受線(xian)(xian)束(shu)走向以及(ji)(ji)布置(zhi)的(de)約束(shu)，其(qi)在(zai)(zai)重量和成本上都(dou)存(cun)在(zai)(zai)劣勢(shi)(shi)。考慮到系(xi)統(tong)涉(she)及(ji)(ji)多麥克風、多揚(yang)聲器、ANC控制器以及(ji)(ji)其(qi)他車(che)(che)內感知設備(bei)的(de)連(lian)接，從降本減重以及(ji)(ji)靈(ling)活部署等維度看，無線(xian)(xian)傳(chuan)輸方案存(cun)在(zai)(zai)明顯(xian)優勢(shi)(shi)。
星閃技術(shu)可以提供20us的(de)時(shi)延傳輸保障，當(dang)車外噪(zao)(zao)音(yin)傳入車內，星閃技術(shu)可以幾乎同時(shi)發出(chu)與噪(zao)(zao)音(yin)一致的(de)反(fan)響(xiang)噪(zao)(zao)音(yin)，從形成(cheng)相互抵消的(de)降噪(zao)(zao)效(xiao)果。
無線電池管理系統
動(dong)力(li)(li)電(dian)池是新能(neng)源(yuan)汽車的核(he)心零部件，直接影響新能(neng)源(yuan)汽車的續(xu)航里程(cheng)、整車壽命、安全(quan)性等關鍵(jian)性能(neng)。動(dong)力(li)(li)電(dian)池在(zai)新能(neng)源(yuan)汽車整車成本中占比達到40~50%左右，是新能(neng)源(yuan)汽車成本占比最(zui)大(da)的部分。
電(dian)池管(guan)理系統(tong)(Battery Management System,BMS)是管(guan)理和(he)監(jian)控(kong)動力電(dian)池的(de)重要(yao)部件(jian)，主(zhu)要(yao)功能包括物理參數實(shi)時監(jian)測(ce)、電(dian)池狀態SOC、SOH、SOP等核心參數估計，完成電(dian)池充放電(dian)管(guan)理、在線診斷與(yu)預(yu)警、均衡管(guan)理、熱(re)管(guan)理，實(shi)現電(dian)池系統(tong)的(de)高可靠、長(chang)壽(shou)命的(de)使用(yong)。
車用BMS要求支持對于(yu)電芯級別的信(xin)息監測，包(bao)括至少支持96節(jie)電池單體，宜支持200節(jie)以上電池單體的快速(su)接入工作和(he)多維(wei)傳感器信(xin)息采集上報，且傳輸可靠性(xing)應大于(yu)99.999%。
與傳統(tong)的有線BMS信號(hao)傳輸方式相(xiang)比，基于星閃技(ji)術的無(wu)線BMS可以減少(shao)系統(tong)內采樣和通信線束，簡化(hua)系統(tong)結構，提升電(dian)池(chi)包能量密度(du)(du);大幅度(du)(du)提高(gao)電(dian)芯管(guan)理(li)的可靠性、精(jing)度(du)(du)，提升電(dian)池(chi)安全性能;解決線束和接插件長時間使用的可靠性問(wen)題，減少(shao)售后維(wei)護;且主從板之(zhi)間無(wu)高(gao)壓風險，可擴展性強，功(gong)耗低，是未來電(dian)池(chi)管(guan)理(li)系統(tong)的發展方向。
寫在最后
當然，星閃在物聯網產業還有更多充滿想象空間的(de)應用。
此前，不少人認為星閃的存在對Wi-Fi和藍牙渠“替代”和“顛覆”，不過華為自身卻反復強調——星閃并不是為了拆散這個“家”，而是來加入的。
星閃解決的是WiFi和藍牙無法滿足時延和可靠性等極致體驗的那部分細分場景需求，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充。而由于兼容藍牙和WiFi生態(tai)，星閃也(ye)將通(tong)過平滑過渡來快速(su)壯大星閃生態(tai)。
由衷(zhong)地希望這(zhe)顆國產之星，能在未來閃(shan)閃(shan)發光。
參(can)考資料：
《星閃(shan)無線(xian)短距通信技術(SparkLink1.0)產業化推進白皮書》
《星閃(shan)技(ji)術在智能網聯汽(qi)車(che)領(ling)域應用白皮書》
《“星閃”要為汽車行(xing)業創(chuang)造“無限可能”?》，雷科技
《華為(wei)這次一(yi)筆帶(dai)過的“星閃”，大(da)有(you)來頭(tou)!》，科技狐，果子(zi)
《華為星閃、蔚來手機背后的「車鑰匙」江湖》，啟動PowerOn，李勤
《打破藍(lan)牙WiFi二(er)分格局?華為力推這(zhe)顆(ke)“星(xing)”!》，物聯傳媒
