星闪无线短距离通信技术

星闪（NearLink，旧称SparkLink）是全栈原创的新一代无线短距通信技术，相关标准由星闪联盟负责制定。星闪联盟于2020年9月22日由华为牵头成立，截至2023年9月，联盟会员单位已超过300家，包括行业机构、汽车厂商、芯片和模块厂商、应用厂商、ICT企业和科研单位等。

星闪提供两种空口接入技术：星闪基础接入SLB技术和星闪低功耗接入SLE技术。星闪技术顺应包括智能汽车、智能家居、智能终端和智能制造在内的多应用领域的产业发展趋势，可满足新兴场景提出的超低时延、高可靠、高速率、抗干扰、高安全、精准同步等的严苛要求。

一、系统架构和主要特性

星闪技术由星闪接入层、基础服务层和基础应用层组成。

其中，星闪接入层根据实现功能的不同，分为管理节点（Grant节点），和终端节点（Terminal节点），一个管理节点可以同时连接管理多个终端节点，并采用集中式调度，一发多收，避免了节点轮询所带来的冲突，实现了超高的并发度。

根据通信场景的不同，星闪接入层提供了SLB（SparkLink Basic，基础接入技术）和SLE（Sparklink Low Energy，低功耗接入技术）两种通信接口。其中，SLB使用正交多载波(OFDM)波形，主要面向极低时延（可达20μs），极高可靠性（正确率大于99.9999%）和极高同步精度（小于1μs）的应用场景，例如：车载主动降噪、工业机械运动控制等，主要对标Wi-Fi技术。SLE使用单载波传输，可支持在250μs内完成一次交互，256用户的接入以及12Mbps的数据传输，主要面向低成本、低功耗要求的应用场景，例如：无线耳机的音频传输、工业数据采集等，主要对标蓝牙技术。SLE可以视作SLB的“青春版”，但并无孰优孰劣，二者面向的是不同的应用场景。在实际应用中，二者相互补充，共同演进。

不同于接入层，星闪的基础服务层和基础应用层则采用了统一的上层交互协议。基础服务层通过调用不同功能单元，实现对于上层应用功能机系统管理维护的支持。具体包含设备发现、服务管理、连接管理、QoS 管理、5G融合等服务功能。基础应用层用于实现各类应用功能。为保证应用层端到端的安全，针对基于IP 的传输，星闪使用TLS/TLCP 协议；针对基于Non-IP 的传输，星闪的应用层传输安全机制由具体应用实现。

二、应用场景

智能家居

随着新技术的采用，智能家居的定义一直在不断地发展变化，主要分为三个阶段：

1）单品智能阶段，主要是单个家电的单品自动化，以减轻用户劳动量、方便用户使用；

2）智能互联阶段，主要是通过各类传感设备或人工参与，借助物联网技术实现设备间的联动场景；

3）主动智能阶段，与人工智能技术相结合，实现系统的自主感知需求，主动提供用户个性化的服务。

随着经济的发展，智能家居出现新的发展趋势。智能家居从客厅等单一空间扩展到全屋智能，室内运动、房屋周边车库和庭院的智能化需求也不断增加。边缘计算技术的发展使得家庭数据中心呈现增长态势，带屏中控设备由一户一屏逐渐发展为一房间一屏，家庭内各种智能设备数量逐渐增多，且存在多品牌、多网络协议、多产品形态的特点。

智能家居设备也分散在家庭内部的各个角落，存在设备分散的特点。考虑到房屋结构和各种功率电器存在多样性和复杂性，保证家庭内部的网络覆盖稳定可靠是智能家居稳定运行的基本前提。

智能终端

智能终端通常指个人使用的带有通讯功能的消费类移动终端产品，包括但不限于智能手机，无线耳机、智能手表/手环及穿戴设备、VR眼镜、PC及平板、路由器及CPE等终端产品。手机成为个人电子终端的核心设备，在与可穿戴式智能设备的连接中（如手机与耳机连接，手机与手表/手环连接等），高清音频传输、升级App、存储图片和文件传输等相关应用需求越来越多。电池供电设备是现在终端最多的形态，对低功耗长待机的需求也越发强烈。

随着智能终端产品形态和技术的快速发展，在低功耗、高吞吐、低时延、大容量、高精感知等方面，对星闪技术提出了更高的要求。

智能制造

工业现场网络出现泛在化、无线化、融合化的发展趋势，大量“哑设备”联网改造，生产设备“剪辫子”，生产现场网络无线化改造将有效减少有线部署和维护成本。产线设备控制、大规模数据采集、工业检测、AGV小车远程控制、设备智能巡检和流程制造的过程控制作为智能制造典型应用场景，已成为无线化探索的重要方向。星闪技术作为全栈原创的无线短距通信技术，具备高可靠、低时延、高速率、精同步、高安全、支持业务多并发以及低功耗等多方面卓越的技术特性，被业界广泛关注。典型工业现场网场景对星闪技术提出的业务需求见下表。

除了工业现场的无线短距通信升级外，借助部署边缘网关以及5G网络，可以延展无线通信范围，实现工厂数据的上云，有助于实现集中管理的一体化高质量网络，对于实现工业通信网络的自组织维护、降低运维成本意义重大。因此，5G与星闪技术融合也是重要的技术发展方向之一。

智能汽车

近年来，汽车的功能和使用方式正在发生深刻的变化，由单纯的交通工具转变为移动的智能空间，汽车正朝着“数据决定体验，软件定义汽车”的方向发展。当前汽车的电子电气架构不断演进，自动驾驶功能、座舱交互功能等不断丰富，高性能的控制器在增加，分布式ECU逐渐向集中式域控制器演进。

传统车内有线通信技术存在成本高、部署不灵活、整备重量高等问题。当前，部分车内通信业务正呈现出从有线通信向无线通信加速演变的趋势。典型的车内无线通信场景包括：

1）座舱娱乐类，如无线主动降噪，无线娱乐投屏，多声道无损音质传输等；

2）信息辅助类，如流媒体后视镜，全景环视等；

3）舒适便利类，如灯光控制等；

4）车载安全类：如电池管理系统等。

对星闪技术需求总结见表

三·、技术优点

1、低功耗：星闪技术采用了高效的功耗管理策略，使得设备在待机或低负载状态下可以显著降低功耗，从而延长设备的使用寿命。

2、低时延：星闪技术的传输时延非常低，这使得星闪技术非常适合需要实时性的应用场景，如在线游戏、实时音视频通信等。

3、高速率：换而言之，既然配备了低延迟，那就少不了传输速率高这一特点，其传输速率远高于传统的蓝牙技术和WiFi技术。这使得星闪技术可以满足大数据量传输的需求，如高清视频流、大文件传输等。

4、高可靠性：在日常的数据或信息传输过程中，因星闪技术具有强大的抗干扰能力，可以在复杂的电磁环境中保持稳定的连接。此外，星闪技术还支持多设备同时连接，提供了更高的灵活性。

审核编辑 黄宇