華為“星閃”正式發(fā)布 新一代無線近距離通信技術(shù)將改變什么
在華為開發(fā)者大會HDC 2023上,華為常務(wù)董事、終端BG CEO、智能汽車解決方案BU CEO余承東發(fā)表宣布,新一代近距離無線連接技術(shù) —— 星閃(NearLink)正式發(fā)布。
本文引用地址:http://cafeforensic.com/article/202308/449898.htm2020年工信部牽頭制定了星閃的近距離無線通信標(biāo)準(zhǔn);2020年9月,星閃聯(lián)盟(NearLink Alliance)正式成立。從正式啟動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)化工作到首次商用僅用了兩年多的時(shí)間,成為史上發(fā)展最快的近距離無線技術(shù)。
無線近距離通信技術(shù),是指在一定范圍內(nèi),通過無線電波實(shí)現(xiàn)設(shè)備間的數(shù)據(jù)傳輸和信息交互的技術(shù)。讓我們的手機(jī)、耳機(jī)、鼠標(biāo)、車鑰匙等設(shè)備實(shí)現(xiàn)無線連接,為我們的生活帶來便利和樂趣。
目前,市場上最常見的無線近距離通信技術(shù)有藍(lán)牙和Wi-Fi:藍(lán)牙主要用于低功耗、低速率、低成本的設(shè)備間連接,如無線耳機(jī)、智能手環(huán)等;Wi-Fi主要用于高速率、高容量的網(wǎng)絡(luò)接入,如無線上網(wǎng)、視頻傳輸?shù)取?/p>
經(jīng)過二十多年的發(fā)展,為了向前兼容,藍(lán)牙和Wi-Fi這兩種傳統(tǒng)技術(shù)背上了沉重的歷史包袱,在面對新時(shí)代的需求時(shí)漸漸力不從心。隨著用戶需求的提升和技術(shù)的發(fā)展,已經(jīng)暴露出了不少局限性和問題。
藍(lán)牙的傳輸速度慢,音質(zhì)受限,抗干擾能力弱,覆蓋范圍小,連接不穩(wěn)定,不能同時(shí)被多臺設(shè)備共用,頻繁的連接和斷開操作非常繁瑣;Wi-Fi的功耗高,安全性差,同步精度低,時(shí)延長,需要復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)配置和管理,不能實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的定位和測距。
為了解決這些問題,華為作為全球領(lǐng)先的通信技術(shù)公司,積極參與了一項(xiàng)新一代無線短距通信技術(shù)星閃的研發(fā)和推廣。星閃的誕生是為了解決藍(lán)牙和Wi-Fi無法滿足的時(shí)延和可靠性等極致體驗(yàn)需求,而不是為了顛覆藍(lán)牙和Wi-Fi。
02 星閃為了融合而誕生
藍(lán)牙和Wi-Fi雖然名義上屬于同一種技術(shù),但是它們側(cè)重點(diǎn)是兩個(gè)極端,前者追求更低的功耗,后者追求更高的傳輸速率。從特性上看,藍(lán)牙和Wi-Fi本該是互補(bǔ)的,如果能互相協(xié)作,那最好不過:Wi-Fi速度快、連接距離長且穩(wěn),但硬件復(fù)雜、功耗更高、操作復(fù)雜;藍(lán)牙雖說通訊距離、速度和質(zhì)量都是不盡如人意,但它省電、輕量化、連接簡單的特點(diǎn),剛好能填上Wi-Fi缺失的拼圖。
然而,藍(lán)牙和Wi-Fi之間的標(biāo)準(zhǔn)存在嚴(yán)重的割裂和不兼容,兩者獨(dú)立發(fā)展了幾十年,在各自的道路上漸行漸遠(yuǎn),消費(fèi)者們曾經(jīng)期盼的“藍(lán)牙Wi-Fi”互聯(lián)終究沒有到來。而星閃的“革命性”是從架構(gòu)設(shè)計(jì)上就考慮到這一點(diǎn),做成了一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)多個(gè)模式。在華為星閃的發(fā)布會上,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),星閃產(chǎn)品將兼容藍(lán)牙和Wi-Fi生態(tài),以平滑過渡快速壯大星閃生態(tài)。
從下面的系統(tǒng)架構(gòu)圖就能看到,星閃的接入層有兩個(gè)模式:SLE(低功耗接入技術(shù))和SLB(基礎(chǔ)接入技術(shù))。SLE對標(biāo)藍(lán)牙,實(shí)現(xiàn)低功耗輕量級連接;SLB對標(biāo)Wi-Fi,實(shí)現(xiàn)高速率、高質(zhì)量連接。而這兩種模式上方的基礎(chǔ)服務(wù)和應(yīng)用卻是融合統(tǒng)一的,這就等于能把藍(lán)牙和Wi-Fi的優(yōu)勢結(jié)合到一起了。
從技術(shù)優(yōu)勢來看,星閃只用藍(lán)牙60%能耗,就能達(dá)到6倍速度,傳輸時(shí)延只有1/30。
官方公布的報(bào)告表示,SLB采用了超短幀、多點(diǎn)同步、雙向認(rèn)證、快速干擾協(xié)調(diào)、雙向認(rèn)證加密、跨層調(diào)度優(yōu)化等多項(xiàng)技術(shù),能夠支持具有低時(shí)延、高可靠、高同步、高并發(fā)和高安全傳輸業(yè)務(wù)的應(yīng)用場景。其峰值速度能夠達(dá)到900Mbps,對比Wi-Fi 802.11n的理論峰值速度為600Mbps,目前市場上主流的則只有300Mbps。
而對標(biāo)藍(lán)牙的SLE則采用了華為提供的Polar編碼提升傳輸可靠性、減少重傳節(jié)省功耗,支持最大4MHz傳輸帶寬、最大8PSK調(diào)制、支持一對多可靠組播、支持4KHz短時(shí)延交互、安全配對、隱私保護(hù)等特性,可以做到低功耗和低延時(shí)的同時(shí),擁有更遠(yuǎn)的覆蓋范圍,能夠更好地支持低功耗場景下的應(yīng)用。
事實(shí)上,來自蘋果的隔空投送(Airdrop)功能與星閃頗為相似。簡單來說,就是借助藍(lán)牙配對速度快的特性來實(shí)現(xiàn)“握手”,再利用Wi-Fi傳輸速度快的特性來實(shí)現(xiàn)高速數(shù)據(jù)傳輸。從技術(shù)根源來看,蘋果的這一功能是綜合了藍(lán)牙和Wi-Fi的特性,自動(dòng)來為用戶選擇。
盡管Airdrop已經(jīng)非常成熟,但其受限于蘋果設(shè)備之間才能使用,而更成熟的藍(lán)牙和Wi-Fi,則需要面臨著各自的短板。因此在近距離無線連接方面有著明顯更為出色表現(xiàn)的星閃,也有望在這一領(lǐng)域?yàn)橛脩魩砀玫氖褂皿w驗(yàn)。
在星閃聯(lián)盟成員方面,其中包括小米、華為、OPPO、聯(lián)想、海爾、TCL在內(nèi)的智能終端廠商,還有諸如紫光展銳、翱捷科技、湖南國科微電子在內(nèi)的芯片廠商,包括國汽(北京)智能網(wǎng)聯(lián)汽車研究院、重慶大學(xué)在內(nèi)的科研機(jī)構(gòu),以及中國電子技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化研究院、中國信息通信研究院等標(biāo)準(zhǔn)制訂機(jī)構(gòu),形成了一個(gè)由研發(fā)、制造、應(yīng)用,及標(biāo)準(zhǔn)制訂的完整生態(tài)鏈。
03 極致的人機(jī)交互體驗(yàn)
星閃NearLink技術(shù)作為一種新一代近距離無線連接技術(shù),有著廣闊的應(yīng)用前景和市場空間。它可以應(yīng)用于以下5個(gè)方面:
· 智能終端:星閃技術(shù)可以讓智能手機(jī)、平板、筆記本等終端之間實(shí)現(xiàn)高速率、高容量、低時(shí)延、低功耗的數(shù)據(jù)傳輸和信息交互,用戶可以通過一碰傳在不同終端之間快速共享文件、視頻、圖片等內(nèi)容,也可以通過一鍵投屏在不同終端之間輕松切換屏幕顯示。
· 智能穿戴:星閃技術(shù)現(xiàn)在可以支持10個(gè)體感傳感器同時(shí)收發(fā)信號,精準(zhǔn)捕捉用戶頭部、軀干和四肢動(dòng)作,這些高精細(xì)度、高并發(fā)、低延遲的特性,讓未來XR、元宇宙游戲也能在星閃技術(shù)的加持下,結(jié)合更多的感應(yīng)配件,讓用戶體驗(yàn)到極致的、具有沉浸感的人機(jī)交互體驗(yàn)。
· 智能家居:通過星閃網(wǎng)關(guān)路由器,可以讓智能燈泡、智能插座、智能空調(diào)等家居都能快速接入星閃網(wǎng)絡(luò),路由器將作為核心星閃技術(shù)落地入口,成為連接家中各類智能終端的新方式,實(shí)現(xiàn)設(shè)備低功耗、高可靠性、高精度的控制和管理。
· 智能汽車:目前智能汽車的車身傳感器就有幾十個(gè),如果都采用有線連接,總長度就達(dá)2000米以上,顯然藍(lán)牙已經(jīng)無法支撐數(shù)量如此龐大的傳感器,而Wi-Fi雖然能勉強(qiáng)解決,但是功耗會大大增加,在未來汽車還要和手表甚至是智能家電聯(lián)動(dòng)的情況下,星閃技術(shù)可以讓汽車與手機(jī)、手表、車載設(shè)備甚至智能家電等實(shí)現(xiàn)高速率、高容量、低時(shí)延、高精度的連接和交互。
· 智能工業(yè):星閃技術(shù)可以讓工業(yè)機(jī)器人、傳感器、控制器等實(shí)現(xiàn)高速率、高容量、低時(shí)延、高可靠性的連接和協(xié)同。例如,用戶可以通過手機(jī)或平板實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控和控制工業(yè)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)和數(shù)據(jù);也可以通過星閃技術(shù)實(shí)現(xiàn)設(shè)備間的協(xié)作,如實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的定位和測距,提高生產(chǎn)效率和質(zhì)量。
除了以上這些場景,星閃技術(shù)還可以應(yīng)用于醫(yī)療、教育、零售等領(lǐng)域,為各行各業(yè)帶來創(chuàng)新和變革。隨著星閃技術(shù)的不斷發(fā)展和完善,期待在未來的應(yīng)用中能夠發(fā)揮出更多的潛力,為人們帶來更多的驚喜和便利。
2023年是星閃商用的元年,芯片、模組、開發(fā)板都在逐步成熟,測試與認(rèn)證條件也已完備,可以說,星閃已經(jīng)給廠家擺脫私有協(xié)議提供了一條技術(shù)路線,給跨平臺、跨廠商的互聯(lián)提供一個(gè)共同的協(xié)議基礎(chǔ)。或許未來星閃會與藍(lán)牙、Wi-Fi一起,形成三足鼎立的局面,共同為全球用戶打造極致的無線人機(jī)交互體驗(yàn)。
不過,也正是因?yàn)樾情W的規(guī)格比較高,目前的成本不可避免的會對其發(fā)展造成一些困難:特別是星閃中類似Wi-Fi的高配版本SLB,據(jù)說硬件價(jià)格稍微有點(diǎn)超出預(yù)料,所以目前星閃還只是計(jì)劃在成本不那么敏感的車輛上,完成取代有線的目標(biāo);而作為星閃低配協(xié)議SLE的價(jià)格,估計(jì)大多數(shù)廠商都可以接受,可能明年就能在市場上看見它“爆殺藍(lán)牙”的身影。
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