藍牙/Wi-Fi主導的短距無線格局將破？華為星閃技術刷屏！原生于中國！

在上周舉行的華為開發者大會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線連接技術星閃(NearLink)引入鴻蒙生態，以為鴻蒙萬物互聯提供更強大的連接。

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短幾句來介紹星閃(NearLink)，但該項技術的顛覆性意義不可忽視：

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列入“實體清單”后，Wi-Fi聯盟和藍牙技術聯盟等數家國際性行業協會均暫停了華為的成員資格，并暫時將華為的名單從官網上撤下。

要知道，這些組織原本可都是號稱開放、無國界的，并且華為還是這些組織的重要貢獻者！

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，可以智能判別環境因素和藍牙信號強度，也是全球首個實現200米以上穩定連接的藍牙技術——算是狠狠打了藍牙聯盟的臉。

到了5月29日，Wi-Fi聯盟、藍牙技術聯盟和更多國際行業組織，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“寒了心”。

圖：WiFi聯盟官網恢復華為成員資格

華為智能汽車解決方案COO王軍曾在接受訪談時談到這段往事：

“在華為被列入‘實體清單’后，一些明明標稱是‘開放組織’的藍牙等國際標準組織，僅僅因為所在地在美國，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‘綠牙’標準，對標‘藍牙’，‘綠牙’名字不好聽，后來改為：‘星閃’（SparkLink）?！?/p>

2020年9月，由華為牽頭組織、會員超過320家企業的星閃聯盟正式成立，另起爐灶開始了星閃技術的研究和標準制定。如今，三年過去，SparkLink改名NearLink，以新的姿態重磅亮相！

在發布會現場，有個細節很有意思，就是藍牙與 Wi-Fi 兩個圖標變化后融合成了星閃的圖標。

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，還彌補了他們的不足，引入了5G Polar碼、中心調度、超短幀等新技術，從而創造了六大革新體驗：低時延、高速率、高并發、高可靠、抗干擾、精定位。

我們來看業內人士整理的一些具體數據：

在延遲性上，星閃能做到 20 微秒延遲，這是人類無線連接技術首次進入微秒級，而Wi-Fi 目前的延遲最低為 10 毫秒。

在最大連接數上，星閃支持最大 4096 臺設備互聯，而目前最新的藍牙最大連接數是 8 臺，Wi-Fi7 是 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多應用領域在低時延、高可靠、精同步、高速率、多并發、高信息安全和低功耗等方面都對無線短距通信技術提出了更高的通信要求。

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

智能汽車近年來在新四化方向上發展迅猛，車載功能日益豐富。為了有效滿足車輛在制造生產過程中的成本控制、靈活部署、降低重量等方面的訴求，以無線通信替代部分有線通信完成數據傳輸和控制功能成為產業界發展重點。

隨著場景需求的不斷提升，車內通信的無線化也對無線短距通信技術在低時延、高安全、高可靠、抗干擾、大連接等方面提出了更高要求。

例如，無線化的車載主動降噪業務要求噪音源麥克風到處理器再到頭枕揚聲器的端到端時延在百微秒，單向通信時延在二十微秒，而現有無線短距技術對應時延在幾十毫秒量級，之間存在2-3個數量級差距。

再例如，新能源汽車的無線電池管理系統需要對全車百節量級的電池進行安全監控和充放電過程控制，因此在連接數、可靠性、高安全性以抗干擾層面都對無線短距通信技術同樣提出了極高要求。

智能終端

智能手機、手表手環、耳機、筆記本和平板電腦等已成為常見的智能終端設備，多屏協同實現設備之間的同步操作和聯合操控進而帶來沉浸式的體驗，已經成為智能終端黏著用戶的主要賣點特性。

在這類場景下，需要保證多設備的高精度同步和毫秒級低時延，同時兼顧高速率大數據量的音視頻傳輸和小數據低速率的業務控制，以及多設備之間干擾規避，傳統無線短距通信技術難以滿足。

可穿戴設備如耳機和手環等受設備體積限制，需要同時滿足高質量音頻傳輸（中等速率）、組播、低時延操作類業務交互、抗干擾和苛刻的功耗需求，傳統無線短距通信技術多考慮單一或少數性能的極限優化，很難兼顧。

VR技術在實際使用中，由于網絡傳輸等問題，會出現轉動畫面與實際肢體運動存在時延的問題，使用者會產生不適感，影響用戶體驗。隨著云計算和邊緣計算成熟，本地VR也將向Cloud VR轉變，對于網絡時延和可靠性要求將會更高，傳統短無線距通信技術難以滿足。

智能家居

以客廳為入口的智能家居逐漸成為家庭網絡中心，智能音箱、智能電視以及其它智能家電之間的互動連接逐漸普及。

為了實現沉浸式的用戶體驗，高保真音質和環繞聲場要求智能音箱無線短距連接速率達到18 Mbps，多音箱之間達到微秒級同步，現有低功耗短距技術在高速率支持上天然不足（主流版本音頻速率最高到328kbps），異步接入技術框架在多設備同步方面存在能力不足。

此外，家居場景通信對于數據傳輸的安全可靠以及隱私保護也有高要求，隨著家庭設備的增加，室內干擾增加，對傳輸可靠性也提出挑戰。

智能制造

在柔性生產、靈活部署、降本增效、低碳的驅動下，智能制造對高性能、具有靈活組網能力的無線網絡需求日益迫切。以工業現場網為例，為了實現產線的數據采集以及信令控制，需要將現場設備（如傳感器、執行設備等）與控制設備（PCL、DCS控制器等）進行互聯，形成工業通信網絡。

工業現場級通信網絡對于確定性時延、實時性、可用性及可靠性有著嚴苛要求，傳統技術一般采用有線連接。但隨著工業場景的智能化升級，傳感器、執行器的數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成本、部署靈活性、可達性以及惡劣環境（如高溫）下的可靠性等方面都暴露出諸多問題。業界也在尋求使用無線通信替代有線通信的方法。

眾多案例表明低時延、高可靠、高安全和多點同步的無線短距通信能力是關鍵因素。但現有無線短距技術在時延方面約為數十毫秒，在多節點密集組網場景下很難兼顧高速率和確定性的服務質量。總而言之，產業需更加匹配業務需求和發展趨勢的無線短距通信技術，星閃技術在此需求背景下應運而生。

智能汽車是星閃頭號落地場景

在諸多應用場景之中，智能汽車是目前星閃最主要、最成熟的落地場景。

發布會現場，華為展示了星閃賦能的數字車鑰匙功能——用華為手機連接比亞迪汽車，繞車一圈，展示屏幕上每間隔20厘米會打出一個點。

也就是說，星閃不僅能夠實現連接，也具有高精度的定位能力。該技術把精度提升到了分米級，車身四角有四個錨點，能夠精準定位車主。

例如80米范圍內汽車便可以感應到車主，9米設定為迎賓區，車燈、反光鏡會自動打開，3米范圍車輛才會解鎖，甚至車輛還可以判斷車主要從哪個車門進入，無感解鎖的同時，格調、檔次也統統拉滿。

數字鑰匙此前主要由NFC、BLE、UWB這三種各有千秋的技術所主導。其中，NFC的優勢在于功耗較低，適合手機電量耗盡時的備用場景；BLE（低功耗藍牙）已在手機端廣泛配置，勝在生態環境易于搭建；而UWB則在定位和安全方面獨具優勢。

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?？梢圆孪耄情W技術的商用，很可能改變數字車鑰匙的格局。

除此之外，星閃在智能汽車領域還有以下典型應用：

營運車輛360度全景環視

對于大型客車或者貨車等營運車輛，車身周圍存在較大范圍的盲區，常在車輛起步或者泊車時發生碾壓盲區內的行人或非機動車輛的事故，在城區人口密集地段，這類事故風險尤為嚴重。當前傳統的廣角后視鏡無法實現對車身周圍盲區的全覆蓋，使用全景環視系統成為解決此類安全問題的有效途徑。

但“360全景環視系統”需要多個攝像頭，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痛點問題，尤其對于商用車來說，牽引車和掛車之間需要經常性的連接和解掛，有線部署實際上是非常難以實施的。如果采用傳統無線短距技術則會因時延問題導致視頻畫面傳輸存在延遲，一旦司機無法及時看清畫面，就有可能釀成大禍。

基于星閃技術可以很好的解決有線部署可靠性低，安裝部署復雜，有線視頻接口不統一的問題，并起到降低線束成本的作用，切實提升營運車輛的全景環視性功能，保障營運安全。

車載主動降噪

車載主動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。從原理上看，車載主動降噪是通過車內揚聲器發射反相聲學信號來中和發動機噪聲、路噪、風噪等噪聲，實現車內全局或區域靜場，達到消除或降低車內噪聲的目的。

現有采用有線連接的車載主動降噪系統，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?？紤]到系統涉及多麥克風、多揚聲器、ANC控制器以及其他車內感知設備的連接，從降本減重以及靈活部署等維度看，無線傳輸方案存在明顯優勢。

星閃技術可以提供20us的時延傳輸保障，當車外噪音傳入車內，星閃技術可以幾乎同時發出與噪音一致的反響噪音，從形成相互抵消的降噪效果。

無線電池管理系統

動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航里程、整車壽命、安全性等關鍵性能。動力電池在新能源汽車整車成本中占比達到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（Battery Management System,BMS）是管理和監控動力電池的重要部件，主要功能包括物理參數實時監測、電池狀態SOC、SOH、SOP等核心參數估計，完成電池充放電管理、在線診斷與預警、均衡管理、熱管理，實現電池系統的高可靠、長壽命的使用。

車用BMS要求支持對于電芯級別的信息監測，包括至少支持96節電池單體，宜支持200節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，且傳輸可靠性應大于%。

與傳統的有線BMS信號傳輸方式相比，基于星閃技術的無線BMS可以減少系統內采樣和通信線束，簡化系統結構，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時間使用的可靠性問題，減少售后維護；且主從板之間無高壓風險，可擴展性強，功耗低，是未來電池管理系統的發展方向。

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，星閃也將通過平滑過渡來快速壯大星閃生態。

由衷地希望這顆國產之星，能在未來閃閃發光。

參考資料：《星閃無線短距通信技術（）產業化推進白皮書》《星閃技術在智能網聯汽車領域應用白皮書》《“星閃”要為汽車行業創造“無限可能”？》，雷科技《華為這次一筆帶過的“星閃”，大有來頭！》，科技狐，果子《華為星閃、蔚來手機背后的「車鑰匙」江湖》，啟動PowerOn，李勤《打破藍牙WiFi二分格局？華為力推這顆“星”！》，物聯傳媒

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