鸿蒙 4.0 发布中依托华为 30 多年积累的技术是它！
2023-08-07
在上周8月3日的华为开发者大会（HDC.Together2023 ）上，余承东介绍鸿蒙4.0操作系统之际，正式发布了新一代近距离无线连接技术星闪（NearLink）。
据余承东介绍：“星闪NearLink，依托于华为30多年来在通信技术方面的积累，把无线通信技术应用在了近场通信、近距离无线通信领域。”
NearLink与传统无线连接的数据对比，相比于传统的蓝牙技术、NearLink在功耗方面降低60%，在传输速率方面提升6倍，覆盖距离增加2倍，在更大组网方面则实现了10倍的连接数，具有更低时延和更稳定的连接能力，更低时延和更稳定的连接能力，抗干扰能力更强，将为鸿蒙万物互联提供更强大点连接。更低时延（1/30）和更稳定的连接能力（+7dB），抗干扰能力更强，将为鸿蒙万物互联提供更强大点连接。
星闪在鸿蒙4.0上的发布，是情理之中，也是意料之内。
星闪的技术出现，是在特殊的历史背景下产生的。2019年，蓝牙技术联盟迫于美国压力取消华为会员资格。尽管后来华为被恢复会员资格，但这个事件激发了华为在短距离无线通信领域的战略部署。
当然，真正驱动星闪诞生的还是蓝牙等无线短距技术存在明显的短板和痛点。
随着智能汽车、智能终端、智能家居和智能制造等产业的发展，蓝牙等无线短距通信技术在时延、可靠性、同步精度、安全性等方面难以解决新型场景的通信需求。
举几个例子：比如车载主动降噪场景，就要求端到端时延在“百微秒”级别。现在智能终端的多设备血统场景，需要保证多设备的高精度同步和毫秒级低时延。在智能音箱家庭环绕立体声系统各音箱自组网配合中，需要精准测量相对位置，且支持微秒级别的多音箱高精度同步，进而感知用户位置和方向，并能根据用户位置自动切换播放的音箱。而在工业生产过程中，通过工业相机对待检测物品拍照，上传至云端进行图像识别和分析，替代人工实现缺陷实时监测和自动分拣、产品质量的检测，并实时驱动移动设备与工作台的协同操作，此过程对通信可靠性及延迟要求高。
而现有的无线短距通信技术的时延普遍在几十毫秒量级，这之间就存在2～3个数量级的差距，以上列出的一系列复杂的要求，传统的短距无线通信技术都无法很好胜任的，并非单纯提升现有技术性能就可以很好解决的。
星闪技术正是为了解决类似的痛点而生的。“星闪” 寓意极致连接的性能。星闪技术的目标就是实现：低时延、高并发、高可靠、抗干扰、精准同步的核心技术优势。
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2020年9月22日，在华为牵头下，星闪联盟（SparkLink Alliance）成立。没错，那个时候，星闪的英文名称是SparkLink。星闪联盟旨在推动新无线短距离通信技术创新和产业生态，承载智能汽车、智能家居、智能终端和智能制造等场景应用，并最终推动标准和产业的国际化。
短短3年时间，星闪联盟已经发展到了300多家头部企业和机构，由此可见星闪技术在生态应用方面的勃勃生机。
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2021年12月21日，华为智能汽车解决方案生态论坛上，“星闪技术”被正式公布，并运用在四大车载场景：1. 沉浸式车载声场和降噪；2. 无线交互投屏；3. 360度全景环视；4. 无线BMS电池管理。
拿360度全景环视为例，这个太重要了。尤其对于盲区非常大的大型商用货车来说，可以实时地发现周围的障碍物和行人，从而有效地规避安全事故。“360全景环视系统”需要多个摄像头，分布在整车的前后左右周边各处。有线的连接和部署是一个痛点问题，而且摄像头数据的时延要求也甚为苛刻。稍有偏差，就可能酿成重大交通事故。星闪无线技术可以有效地支撑多摄像头灵活部署，轻松地应对定制化车型的要求，同时其低时延、精同步的性能可以有效地支持多路高清图像的高质量无缝拼接，真正地给驾驶员打造一个环景无余的安全行驶环境。
显然，星闪技术的应用场景不仅仅局限在车联网，而是面向万物互联的“星辰大海”。为了加快星闪技术生态发展，星闪联盟率先着眼于标准制定。星闪1.0系列标准已于2021年底制定完成。2022年11月4日召开的“新短距，新产业”星闪联盟产业峰会上，星闪1.0（SparkLink Release 1.0）标准正式发布。
注意，星闪不是简单在现有无线短距通信技术上的修修补补，而是全栈原创的新一代先短距通信技术。星闪1.0 的系统架构如下图所示：
空口接入层技术是星闪无线通信系统的核心。具体而言，为了满足不同场景下的通信需求，星闪技术提供了两种空口接入技术，重点打造星闪基础接入技术（SLB）和星闪低功耗接入技术（SLE），兼顾高速率、高质量连接，与低功耗轻量级连接，共同构建星闪端到端核心功能。
- SLB主要用于应用于智能终端、智能汽车等场景中，承载以车载主动降噪、无线投屏、工业机械运动控制等为代表的业务场景，其显著特征是低时延、高可靠、精同步和高并发等，负责高速率、高质量连接。SLB支持数据链路层数据透传模式，极大减小系统开销，提升系统多节点接入容量。SLB支持优化的接入资源配置，支持多用户低时延接入系统。SLB可支持小于20µs（微秒）的单向时延、99.999%的传输可靠性（20dB随机突发干扰下）、1µs的多点同步精度和单流峰值谱效率大于5bps/Hz。
- SLE接口更适合低功耗轻量级连接，如各类智能穿戴产品都是很好的适用对象。SLE使用单载波传输，带调制方式支持GFSK、BPSK、QPSK和8PSK。通过采用Polar信道编码提升传输可靠性，减少重传节省功耗，精简广播信道功能和业务以减少拥塞可能。相比现有低功耗无线短距技术，SLE在相同深覆盖条件下可稳定支持128kbps音频传输，支持更高速率（峰值12Mbps），支持无损音频传输，支持可靠组播传输，支持异构接入，支持数百量级节点接入，具体可支持250µs的双向交互、低至-110dBm的接收机灵敏度、2mA以内的电流和多达256个用户的并发接入。
SLB和SLE两种技术面向不同的无线短距通信应用场景，互相补充并且将根据业务需求进行持续演进。
星闪上层采用了统一的架构。由基础服务层和基础应用层构成。其中：
- 基础服务层针对上层业务数据，提供了设备发现、服务管理、连接管理、QoS管理、测量管理、数据传输与适配、信息安全、多域管理与协调以及5G融合等服务功能，用于支撑上层具体业务的从业务触发到业务结束的整个业务周期的连接交互需求。同时，基础服务层也可以与底层进行跨层交互并且根据业务需求以及传输情况提供底层传输路径的选择及切换。
- 基础应用层用于实现各类应用功能，基础应用层针对共性的业务诉求，可以定义包括通用通信框架、通用音视频框架在内的通用应用服务框架，供具体应用进行调用，实现模块化设计。基础应用层也可面向具体应用定义统一的配置文档，用于实现业务的端到端交互并且保证不同厂商的互联互通。
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有了标准，商业应用的生态繁荣就显得格外重要。为了更好进行星闪产业生态孵化，为更好使能行业伙伴，加速应用创新，星闪联盟还成立OpenLab，致力于成为国内一流的星闪技术创新应用服务平台，是联接星闪技术与应用创新合作伙伴的平台。OpenLab构建支撑能力，汇聚联盟顶尖技术专家力量，组建专家资源池，为生态伙伴在产品和应用开发过程中，提供开发者套件打造、开发者赋能、多维度产业推广营销等服务。OpenLab实现敏捷高效的一站式开发体验，提供全方位的技术资料，参考设计、开发版和开发工具链，并搭建包含延时、干扰、组网、互联互通等关键性能的调试环境，协助伙伴完成性能优化以及产品认证。OpenLab不仅仅承担技术使能的角色，同时还致力于帮助伙伴有效实现商业生态孵化和商业转化。其成果展示和应用体验区会上线伙伴的优秀产品和技术原型，并开放给产业链上下游参观体验，提供一个优质的产品和技术成果推广宣传平台，促进星闪产业生态成熟，支撑星闪的商业落地，助力星闪实现1-N起航。
标准和创新实验室的努力成果是显著的，比如不久前的2023年7月1日，星闪无线短距通信联盟启航峰会上，创耀(苏州)通信科技股份有限公司、北京中科晶上科技股份有限公司、成都爱旗科技有限公司三家巨头携手发布支持星闪技术的系列芯片、模组和开发板，包括：创耀通信星闪SLB芯片TR5510和开发板、星闪SLE芯片TR5312和开发板；中科晶上星闪SLB芯片DX-T600、星闪模组SLM10；爱旗科技星闪SLE芯片AiW9761E（2023Q4）、星闪SLE芯片AiW9564E/AiW9568E（2024Q1）。星闪系列芯片、模组和开发板的正式发布，补齐星闪产业最后一块拼图，标志着星闪商业化落地已经驶入快车道，
而这次鸿蒙4.0上星闪（NearLink）的发布就是在操作系统层面商业应用的另一例证。
华为鸿蒙系统是面向万物互联的全场景分布式操作系统，支持手机、平板、智能穿戴、智慧屏等多种终端设备运行。目前鸿蒙生态设备已达7亿台。这次星闪在鸿蒙操作系统上的运用，是星闪技术迈向万物互联的星辰大海的关键一步。
相信未来，星闪技术的核心代码很有可能在开源鸿蒙上开源，并在开源鸿蒙操作系统更为广泛的生态场景中运用。可以预见，星闪技术一定会在更大的舞台上成为耀眼的新星。
一直以来，星闪联盟一直致力于打造新一代无线短距通信技术，联合产业各界伙伴推动跨行业统一标准，促进技术创新，共建产业生态。星闪技术，也无疑给无线短距通信技术注入了一剂强心剂，俨然成为了这个赛道耀眼的佼佼者。