(报告出品方/作者:招商证券,刘玉萍、梁程加)

Harmony:构建万物互联的终端底座

(1)HarmonyOS:面向万物互联时代的操作系统

HarmonyOS 从无到有,从小到精。2012 年,华为诺亚方舟实验室成立,开始 规划自有操作系统;2016 年鸿蒙系统正式启动设计;2017 年,鸿蒙内核 1.0 完 成。2019 年 8 月,HarmonyOS1.0 发布;2020 年 9 月,HarmonyOS2.0 发布; 2022 年 7 月,HarmonyOS3.0 发布;2023 年 8 月,HarmonyOS4.0 发布;至 此,华为鸿蒙操作系统从无到有,从小到精,在移动端成为仅次于 Android 和 iOS 的世界第三大操作系统。
HarmonyOS 面向万物互联新时代,构建起“1+8+N”全场景战略。在传统的单 设备系统能力基础上,HarmonyOS 提出了基于同一套系统能力、适配多种终端 形态的分布式理念,能够支持手机、平板、智能穿戴、智慧屏、车机等多种终端 设备,提供全场景(移动办公、运动健康、社交通信、媒体娱乐等)业务能力。 对消费者而言,HarmonyOS 能够将生活场景中的各类终端进行能力整合,实现 不同终端设备之间的快速连接、能力互助、资源共享,匹配合适的设备、提供流 畅的全场景体验。“1”是智能手机,“8 个大行星”是指大屏、音箱、眼镜、手 表、车机、耳机、平板、PC 等等。围绕着关键的八大行星,周边还有合作伙伴 开发的 N 个卫星,指的是移动办公、智能家居、运动健康、影音娱乐及智能出行 各大板块的延伸业务。未来,HarmonyOS 会持续围绕着端、管、云、芯构筑全 场景智慧生态。
深耕软件根技术打造坚实的鸿蒙生态底座。自 2019 年 HarmonyOS 问世以来, 已成为发展最快的操作系统。同时,HarmonyOS 持续不断地升级软件根技术, 全新的鸿蒙内核和华为方舟图形引擎,为消费者带来天生流畅、极致能效和纯净 安全的体验;鸿蒙内核拥有卓越的安全能力,获得了业界的高度认可,并于 2023 年 7 月获得了全球首张智能终端操作系统领域 CC EAL 6+证书。优秀技术和理 念吸引众多产业界厂商,华为推出全新智能硬件生态品牌 HarmonyOS Connect, 美的、科大讯飞、苏泊尔等 2300 多家合作伙伴加入。根据 2023 年华为开发者 大会,截止当前,鸿蒙底座已有超过 1 亿行代码,超 2 万个 API,鸿蒙生态的设 备数量已超过 7 亿,鸿蒙底座已经基本成熟。HarmonyOS 经过不断迭代,持续 构建繁荣的 HarmonyOS 应用生态。
HarmonyOS 4 发布,实现 AI、星闪等技术突破。8 月 4 日,在 2023 年华为开 发者大会(HDC.Together)上,华为发布 HarmonyOS 4、全新升级的鸿蒙开发 套件、HarmonyOS Next 开发者预览版本等一系列产品。 HarmonyOS 4+AI。余承东在会上宣布智慧助手小艺接入 AI 大模型能力, 为 HarmonyOS 带来更智慧的体验。通过盘古大模型的底层能力加持,华为 将为用户带来智慧终端交互、高阶生产力效率、个性化服务的全新 AI 体验 变革。同时,华为主张所有 AI 体验创新和场景设计的第一原则是安全与隐 私保护,打造更负责任的 AI,并承诺 AI 生成的内容都会进行标识。 HarmonyOS 4+星闪。华为作为通信领域的先行者,在会上发布新一代近 距离无线连接技术——星闪(NearLink),为鸿蒙万物互联提供更强大的连 接,满足多个场景的应用需求,为用户带来高效连接的体验。

(2)星闪技术全面融入鸿蒙生态,商用价值有望加速兑现

星闪联盟概况: 星闪联盟成立于 2020 年 9 月,首批共有 80 家成员单位。星闪联盟成立于 2020 年 9 月 22 日,由行业机构、高校、科研院所、芯片/整车和零部件/手机和终端/ 家电/通信/仪器仪表/IT等行业领域的多家单位组成。星闪联盟共分为8个工作组, 其中 4 个负责底层技术制定,包括需求标准、频谱、测试认证与安全;其他 4 个 主要负责各应用领域推广,包含智能汽车、智能家居、智能终端与智能制造。截 至 2022 年 8 月,星闪联盟会员单位数超过 230 家,涵盖芯片、模组、设备、解 决方案、测试、运营和安全服务等全产业链上下游。
星闪技术概况、性能与架构情况: 星闪技术本质属于无线短距离通信技术,用于承载智能汽车、智能终端、智能家 居、智能制造等领域应用场景的数据交互。星闪无线通信系统由星闪接入层、基 础服务层及基础应用层三部分构成: 星闪接入层根据实现功能的不同分为管理节点(G 节点)和终端节点(T 节点)。 管理节点主要为其覆盖下的终端节点提供连接管理、资源分配、信息安全等接入 层服务,考虑到业务场景对于无线短距离通信存在着差异化的传输需求,目前星 闪接入层提供 SLB 和 SLE 两种通信接口。
SLB 接口采用超短帧、多点同步、双向认证、快速干扰协调、双向认证加 密、跨层调度优化等多项技术,用于支持具有低时延、高可靠、精同步、高 并发和高安全等传输需求的业务场景,主要对标 WiFi 技术,用于承载智能 终端、智能汽车、无线投屏、工业机械运动控制等场景。
SLE 采用 Polar 信道编码提升传输可靠性、减少重传并节省功耗,同时支 持最大 4MHz 传输带宽、最大 8PSK 调制等,充分考虑节能因素,用于承 载具有低功耗、高可靠性诉求的业务场景,主要对标蓝牙技术,用于无线耳 机、鼠标、无线电池管理系统(汽车钥匙系统)、工业数据采集等。SLB 和 SLE 面向不同的业务诉求、提供不同的传输服务,两者相互补充并根据 业务需求进行持续、平滑演进。
星闪技术应用场景及与蓝牙、WiFi 技术的性能对比: 当前星闪技术主要应用场景涉及智能汽车、智能制造、智能终端与智能家居四个 领域。2023 年 8 月,随着华为宣布将星闪技术与鸿蒙系统相结合,星闪技术商 用元年正式开启。当前星闪 1.0 已建立端到端标准体系,星闪联盟正着力推进星 闪 2.0 及上层应用的标准化工作。根据标准、商用芯片及模组的具体进展,星闪 技术有望在 2023-2024 年在智能汽车、智能制造、智能终端与智能家居四个典 型应用场景中大规模商用落地,伴随着华为强势归来及鸿蒙生态的快速迭代,星 闪商用价值有望加速兑现。 星闪技术主要为传统蓝牙、WiFi 技术提供解决方案补充,而非完全颠覆蓝牙与 WiFi 模式。当前,星闪技术主要解决的是蓝牙与 WiFi 无法满足时延与可靠性的 细分场景需求,这体现出星闪技术虽然在多方面较蓝牙、WiFi 方案具备较大优势, 但不会完全颠覆传统蓝牙与 WiFi 方案。同时,星闪自身也兼容蓝牙与 WiFi 生态, 可以此进行平滑过渡、迅速壮大自身生态。 相较于传统无线连接,星闪具备功耗、传输速率、传输时延、组网连接数等多方 面性能优势。2023 年 8 月,华为正式宣布将新一代星闪技术(NearLink,由 SparkLink 改名为 NearLink)引入鸿蒙生态,相较于传统蓝牙、WiFi 等无线连接 技术,华为星闪 Bit 能耗明显降低、数传速率提升 6 倍、时延为传统技术的 1/30、 抗干扰性、覆盖距离与连接数等方面也具备充足优势。
时延方面,星闪技术可实现 20s 内延迟,大幅低于蓝牙与 WiFi;最大连接数方面, 星闪最大支持 4,096 台设备互联,而目前蓝牙一般最大连接数为 8 台,WiFi-7 最大 连接数为 256 台。 具体应用场景方面来看,我们就星闪、蓝牙技术在智能家居、影音娱乐领域的性能 进行对比,我们发现星闪技术在直连设备数、同步精度、覆盖广度、响应时延等核 心参数上明显领先,同时在音质、连接稳定性、音画同步、配对灵活性、多设备协 同、连接稳定性、交互精准性等细分领域用户体验参数方面也保持领先。
星闪领域重点标的: 创耀科技:领先的通信核心芯片供应商,星闪芯片已完成流片 公司星闪芯片已完成流片,2023 年下半年将完成验证并于 IoT 客户共同研发终 端产品。根据公司公告,2023 年 7 月,公司在深圳召开的国际星闪无线短距通 信联盟启航峰会上发布支持 SLB、SLE 技术的两款星闪芯片及其开发板,可用 于智能座舱、智能家居、智能终端、智能制造等场景的智能化应用。公司当前对接终端客户包括整车厂、Tier 1 厂商与消费电子厂商等,目前星闪芯片已完成流 片,在部分 Alpha 客户和重点客户做商用评估。公司预计 2023 年下半年与 IoT 产品客户共同立项研发搭载星闪芯片的高性能无线终端设备,预计 2024 年将产 生营收。
当虹科技:深度参与星闪联盟,公司座舱娱乐产品已渗透多数重点车企 深度参与星闪联盟,凭借自身视频生态优势,在座舱娱乐领域处于行业领先地位。 公司深度参与智能网联汽车行业相关标准的建设工作,通过参与星闪联盟、汽车 工程学会等标准化组织,推动行业及自身产品线发展。当前,公司基于沉浸式播 放及视频处理技术建立超高清、沉浸式座舱产品线,积极拓展车内智能娱乐座舱 产品,目前公司已完成多家车企定点,包含比亚迪、吉利、奔驰、保时捷、蔚来、 上汽、高合等,并于 2023 年上半年完成部分客户的产品交付,预计 2023 年下 半年部分车型产品将会陆续开始量产。
九联科技:以 OpenHarmony 为技术底座,深度参与华为产业链 公司以 OpenHarmony 为技术底座,深度参与华为产业链。近年来,公司持续 加大对于鸿蒙操作系统、基于 OpenHarmonyOS 的摄像头等华为产业链业务的 资源投入,当前,公司基于鸿蒙操作系统的智能终端和通信模组产品已经具备落 地应用能力,可为客户提供良好可靠的全场景交互体验。同时,公司积极储备星 闪新技术与新标准,加速新产品孵化进程。

(3)OpenHarmony:构建自主智能终端设备操作系统框架和平台

openHarmony 源于鸿蒙操作系统,拥有众多社区贡献者。2020 年,华为将鸿 蒙操作系统开源,源代码捐赠给中国原子基金会基金会,发起成立 open Harmony 社区。openHarmony 目标是面向全场景、全连接、全智能时代,基于开源的方 式,搭建一个智能终端设备操作系统的框架和平台,促进万物互联产业的繁荣发 展。社区成立后,吸引了众多单位及个人爱好者,共同参与社区建设,截至 2023 年 7 月 26 日,社区共有贡献者 5560 名, 212556 个合并请求 PR,57 个兴趣 小组,共有 151 个厂商的 396 个设备通过 OpenHarmony 兼容性测评。
多内核、分布式设计,适应多设备部署场景。OpenHarmony 整体遵从分层设计, 从下向上依次为:内核层、系统服务层、框架层和应用层。系统功能按照“系统 > 子系统 > 组件”逐级展开,在多设备部署场景下,支持根据实际需求裁剪某些 非必要的组件。OpenHarmony 采用多内核(Linux 内核或者 LiteOS)设计,支持 针对不同资源受限设备选用适合的 OS 内核。内核抽象层(KAL,Kernel Abstract Layer)通过屏蔽多内核差异,对上层提供基础的内核能力,包括进程/线程管理、 内存管理、文件系统、网络管理和外设管理等。通过分布式软总线、分布式数据 管理、分布式数据管理、设备虚拟化实现硬件互助,资源共享。
华为主导 openHarmony 社区建设,润和、软通动力等是社区的重要贡献者。 华为作为 openHarmony 的捐赠方,对 openHarmony 具有不可替代的贡献,截 至 2023 年 9 月 10 日,华为共贡献了 91.43%的主仓代码,深开鸿、润和、软通动力亦是 openHarmony 的重要贡献者,分别贡献了 3.95%/1.24%/0.97%的主仓 代码。