星閃（NearLink，舊稱SparkLink）是全棧原創(chuàng)的新一代無(wú)線短距通信技術(shù)，相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)由星閃聯(lián)盟負(fù)責(zé)制定。星閃聯(lián)盟于2020年9月22日由華為牽頭成立，截至2023年9月，聯(lián)盟會(huì)員單位已超過(guò)300家，包括行業(yè)機(jī)構(gòu)、汽車廠商、芯片和模塊廠商、應(yīng)用廠商、ICT企業(yè)和科研單位等。

星閃提供兩種空口接入技術(shù)：星閃基礎(chǔ)接入SLB技術(shù)和星閃低功耗接入SLE技術(shù)。星閃技術(shù)順應(yīng)包括智能汽車、智能家居、智能終端和智能制造在內(nèi)的多應(yīng)用領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢(shì)，可滿足新興場(chǎng)景提出的超低時(shí)延、高可靠、高速率、抗干擾、高安全、精準(zhǔn)同步等的嚴(yán)苛要求。

一、系統(tǒng)架構(gòu)和主要特性

星閃技術(shù)由星閃接入層、基礎(chǔ)服務(wù)層和基礎(chǔ)應(yīng)用層組成。

其中，星閃接入層根據(jù)實(shí)現(xiàn)功能的不同，分為管理節(jié)點(diǎn)（Grant節(jié)點(diǎn)），和終端節(jié)點(diǎn)（Terminal節(jié)點(diǎn)），一個(gè)管理節(jié)點(diǎn)可以同時(shí)連接管理多個(gè)終端節(jié)點(diǎn)，并采用集中式調(diào)度，一發(fā)多收，避免了節(jié)點(diǎn)輪詢所帶來(lái)的沖突，實(shí)現(xiàn)了超高的并發(fā)度。

根據(jù)通信場(chǎng)景的不同，星閃接入層提供了SLB（SparkLink Basic，基礎(chǔ)接入技術(shù)）和SLE（Sparklink Low Energy，低功耗接入技術(shù)）兩種通信接口。其中，SLB使用正交多載波(OFDM)波形，主要面向極低時(shí)延（可達(dá)20μs），極高可靠性（正確率大于99.9999%）和極高同步精度（小于1μs）的應(yīng)用場(chǎng)景，例如：車載主動(dòng)降噪、工業(yè)機(jī)械運(yùn)動(dòng)控制等，主要對(duì)標(biāo)Wi-Fi技術(shù)。SLE使用單載波傳輸，可支持在250μs內(nèi)完成一次交互，256用戶的接入以及12Mbps的數(shù)據(jù)傳輸，主要面向低成本、低功耗要求的應(yīng)用場(chǎng)景，例如：無(wú)線耳機(jī)的音頻傳輸、工業(yè)數(shù)據(jù)采集等，主要對(duì)標(biāo)藍(lán)牙技術(shù)。SLE可以視作SLB的“青春版”，但并無(wú)孰優(yōu)孰劣，二者面向的是不同的應(yīng)用場(chǎng)景。在實(shí)際應(yīng)用中，二者相互補(bǔ)充，共同演進(jìn)。

不同于接入層，星閃的基礎(chǔ)服務(wù)層和基礎(chǔ)應(yīng)用層則采用了統(tǒng)一的上層交互協(xié)議。基礎(chǔ)服務(wù)層通過(guò)調(diào)用不同功能單元，實(shí)現(xiàn)對(duì)于上層應(yīng)用功能機(jī)系統(tǒng)管理維護(hù)的支持。具體包含設(shè)備發(fā)現(xiàn)、服務(wù)管理、連接管理、QoS 管理、5G融合等服務(wù)功能?；A(chǔ)應(yīng)用層用于實(shí)現(xiàn)各類應(yīng)用功能。為保證應(yīng)用層端到端的安全，針對(duì)基于IP 的傳輸，星閃使用TLS/TLCP 協(xié)議；針對(duì)基于Non-IP 的傳輸，星閃的應(yīng)用層傳輸安全機(jī)制由具體應(yīng)用實(shí)現(xiàn)。

二、應(yīng)用場(chǎng)景

智能家居

隨著新技術(shù)的采用，智能家居的定義一直在不斷地發(fā)展變化，主要分為三個(gè)階段：

1）單品智能階段，主要是單個(gè)家電的單品自動(dòng)化，以減輕用戶勞動(dòng)量、方便用戶使用；

2）智能互聯(lián)階段，主要是通過(guò)各類傳感設(shè)備或人工參與，借助物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)設(shè)備間的聯(lián)動(dòng)場(chǎng)景；

3）主動(dòng)智能階段，與人工智能技術(shù)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的自主感知需求，主動(dòng)提供用戶個(gè)性化的服務(wù)。

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，智能家居出現(xiàn)新的發(fā)展趨勢(shì)。智能家居從客廳等單一空間擴(kuò)展到全屋智能，室內(nèi)運(yùn)動(dòng)、房屋周邊車庫(kù)和庭院的智能化需求也不斷增加。邊緣計(jì)算技術(shù)的發(fā)展使得家庭數(shù)據(jù)中心呈現(xiàn)增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，帶屏中控設(shè)備由一戶一屏逐漸發(fā)展為一房間一屏，家庭內(nèi)各種智能設(shè)備數(shù)量逐漸增多，且存在多品牌、多網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、多產(chǎn)品形態(tài)的特點(diǎn)。

智能家居設(shè)備也分散在家庭內(nèi)部的各個(gè)角落，存在設(shè)備分散的特點(diǎn)?？紤]到房屋結(jié)構(gòu)和各種功率電器存在多樣性和復(fù)雜性，保證家庭內(nèi)部的網(wǎng)絡(luò)覆蓋穩(wěn)定可靠是智能家居穩(wěn)定運(yùn)行的基本前提。

智能終端

智能終端通常指?jìng)€(gè)人使用的帶有通訊功能的消費(fèi)類移動(dòng)終端產(chǎn)品，包括但不限于智能手機(jī)，無(wú)線耳機(jī)、智能手表/手環(huán)及穿戴設(shè)備、VR眼鏡、PC及平板、路由器及CPE等終端產(chǎn)品。手機(jī)成為個(gè)人電子終端的核心設(shè)備，在與可穿戴式智能設(shè)備的連接中（如手機(jī)與耳機(jī)連接，手機(jī)與手表/手環(huán)連接等），高清音頻傳輸、升級(jí)App、存儲(chǔ)圖片和文件傳輸?shù)认嚓P(guān)應(yīng)用需求越來(lái)越多。電池供電設(shè)備是現(xiàn)在終端最多的形態(tài)，對(duì)低功耗長(zhǎng)待機(jī)的需求也越發(fā)強(qiáng)烈。

隨著智能終端產(chǎn)品形態(tài)和技術(shù)的快速發(fā)展，在低功耗、高吞吐、低時(shí)延、大容量、高精感知等方面，對(duì)星閃技術(shù)提出了更高的要求。

智能制造

工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)泛在化、無(wú)線化、融合化的發(fā)展趨勢(shì)，大量“啞設(shè)備”聯(lián)網(wǎng)改造，生產(chǎn)設(shè)備“剪辮子”，生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)網(wǎng)絡(luò)無(wú)線化改造將有效減少有線部署和維護(hù)成本。產(chǎn)線設(shè)備控制、大規(guī)模數(shù)據(jù)采集、工業(yè)檢測(cè)、AGV小車遠(yuǎn)程控制、設(shè)備智能巡檢和流程制造的過(guò)程控制作為智能制造典型應(yīng)用場(chǎng)景，已成為無(wú)線化探索的重要方向。星閃技術(shù)作為全棧原創(chuàng)的無(wú)線短距通信技術(shù)，具備高可靠、低時(shí)延、高速率、精同步、高安全、支持業(yè)務(wù)多并發(fā)以及低功耗等多方面卓越的技術(shù)特性，被業(yè)界廣泛關(guān)注。典型工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)網(wǎng)場(chǎng)景對(duì)星閃技術(shù)提出的業(yè)務(wù)需求見下表。

除了工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的無(wú)線短距通信升級(jí)外，借助部署邊緣網(wǎng)關(guān)以及5G網(wǎng)絡(luò)，可以延展無(wú)線通信范圍，實(shí)現(xiàn)工廠數(shù)據(jù)的上云，有助于實(shí)現(xiàn)集中管理的一體化高質(zhì)量網(wǎng)絡(luò)，對(duì)于實(shí)現(xiàn)工業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)的自組織維護(hù)、降低運(yùn)維成本意義重大。因此，5G與星閃技術(shù)融合也是重要的技術(shù)發(fā)展方向之一。

智能汽車

近年來(lái)，汽車的功能和使用方式正在發(fā)生深刻的變化，由單純的交通工具轉(zhuǎn)變?yōu)橐苿?dòng)的智能空間，汽車正朝著“數(shù)據(jù)決定體驗(yàn)，軟件定義汽車”的方向發(fā)展。當(dāng)前汽車的電子電氣架構(gòu)不斷演進(jìn)，自動(dòng)駕駛功能、座艙交互功能等不斷豐富，高性能的控制器在增加，分布式ECU逐漸向集中式域控制器演進(jìn)。

傳統(tǒng)車內(nèi)有線通信技術(shù)存在成本高、部署不靈活、整備重量高等問(wèn)題。當(dāng)前，部分車內(nèi)通信業(yè)務(wù)正呈現(xiàn)出從有線通信向無(wú)線通信加速演變的趨勢(shì)。典型的車內(nèi)無(wú)線通信場(chǎng)景包括：

1）座艙娛樂(lè)類，如無(wú)線主動(dòng)降噪，無(wú)線娛樂(lè)投屏，多聲道無(wú)損音質(zhì)傳輸?shù)龋?/p>

2）信息輔助類，如流媒體后視鏡，全景環(huán)視等；

3）舒適便利類，如燈光控制等；

4）車載安全類：如電池管理系統(tǒng)等。

對(duì)星閃技術(shù)需求總結(jié)見表

三·、技術(shù)優(yōu)點(diǎn)

1、低功耗：星閃技術(shù)采用了高效的功耗管理策略，使得設(shè)備在待機(jī)或低負(fù)載狀態(tài)下可以顯著降低功耗，從而延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命。

2、低時(shí)延：星閃技術(shù)的傳輸時(shí)延非常低，這使得星閃技術(shù)非常適合需要實(shí)時(shí)性的應(yīng)用場(chǎng)景，如在線游戲、實(shí)時(shí)音視頻通信等。

3、高速率：換而言之，既然配備了低延遲，那就少不了傳輸速率高這一特點(diǎn)，其傳輸速率遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)的藍(lán)牙技術(shù)和WiFi技術(shù)。這使得星閃技術(shù)可以滿足大數(shù)據(jù)量傳輸?shù)男枨?，如高清視頻流、大文件傳輸?shù)取?/p>

4、高可靠性：在日常的數(shù)據(jù)或信息傳輸過(guò)程中，因星閃技術(shù)具有強(qiáng)大的抗干擾能力，可以在復(fù)雜的電磁環(huán)境中保持穩(wěn)定的連接。此外，星閃技術(shù)還支持多設(shè)備同時(shí)連接，提供了更高的靈活性。

審核編輯 黃宇