(报告出品方/作者:招商证券,梁程加、孙嘉擎)


(1)星闪联盟的发展历程

2019 年华为着力推进星闪技术研发与“星闪 联盟”建立。2020 年,在工信部的牵头下,星闪技术标准化正式启动; 2022 年星闪 1.0 版本正式发布,引入 5G 关键技术与创新理念,对于传统 无线通信技术进行缺陷弥补; 2023 年 7 月,国际星闪无线短距通信联盟正式成立,并发布星闪芯片、开 发板及首批星闪测试仪表。

星闪联盟成立于 2020 年 9 月,首批共有 80 家成员单位,当前已拥有超 350 家 会员单位。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。截至目前,星闪联盟已拥有超过 350 家会员单位,主要包括中国移动、中国 电信、中国联通三大运营商;北汽集团、上汽集团等车企;腾讯、京东、VIVO、 OPPO、联想等科技大厂;国科微、浪潮信息、汇顶科技、润和软件、九联科技、 当虹科技、奇安信、宁德时代、鸿泉物联、光峰科技、汇川技术、保隆科技等上 市公司。其中,星闪联盟成员共分为 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。


(2)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。

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星闪基础服务层由一系列的基础功能单元组成,星闪无线通信系统通过调用不同 功能单元实现对于上层应用功能机系统管理维护的支持。具体包含设备发现功能 单元、通用管理功能单元、服务管理功能单元、QoS 管理功能单元和安全管理功 能单元等。 为保证应用层端到端的安全,星闪定义了应用层传输安全机制和应用的安全要求。 针对基于 IP的传输,星闪设备宜支持TLS/TLCP协议;针对基于Non-IP的传输, 星闪设备使用的应用层传输安全机制由具体应用实现。


星闪技术的应用场景

(1)智能汽车领域

随着汽车电子电气架构的不断演进,高性能控制器数量持续增长、分布式 ECU 逐渐向集中式域控制器演进,带动车内有线通信技术向无线通信技术加速演变。 星闪技术主要用于车内无线主动降噪、车机互联、车内 AR/VR 与云交互、汽车 无钥匙进入与启动、车载免提通话、车载娱乐与无线电池管理系统。

无线主动降噪方面,基于星闪的无线主动降噪系统将麦克风、次级声源、 ANC 控制器线缆连接的通信线路都变成无线连接,不受线束走向和布置的 约束,降低设备重量和安装成本。单向传输时延低于 20s、可靠性达到有线 连接效果、多传感器同步精度在 1s、数十路信号并行传输。

车内 AR/VR 与云交互方面,AR/VR 智能终端通过星闪技术与车载通信终端 及云端建立通信连接,车载通信终端为智能终端提供网络连接,云端为智能 终端提供云化处理能力。

汽车无钥匙进入与启动:采用星闪技术后,用户可无需按动遥控器即可进入 车内,同时可实现一键启动发动机等功能。

车载免提通话与车载娱乐系统:基于星闪技术后,车载通信终端可以与多个 手机之间实现一对多连接,允许多个手机使用车内扬声器与麦克风进行语音 通话,此外,采用星闪技术替换车载娱乐系统与麦克风、扬声器等设备之间的连接线缆,将有助于节省整车成本并降低重量。

无线电池管理系统:从可靠性与灵活性等维度来看,基于星闪技术的无线传 输方案存在明显优势,可实现更为灵活的电池组位置摆放、高可扩展性、较 低的组装成本、便利的系统集成制造与电池梯次利用等。

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(2)智能终端领域

星闪技术有效对接智能终端产品发展过程中对于低功耗、高吞吐、低时延、大容 量、高精感知等方面的要求。如在手机与耳机无线音频传输、可穿戴设备文件传 输与操控、无线投屏应用过程中,星闪技术可满足上述场景在吞吐率、传输时延、 功耗、通信距离方面的要求。在实时手机游戏场景应用过程中,星闪技术可支持 手游在数据速率、端到端时延、链路时延、丢包率、卡顿率等方面的要求。在定 位与感知应用过程中,星闪技术可满足其在定位与角度方面的要求,并在遇到危 险时发出带有位置的警报。

(3)智能家居领域

智能家居逐步由单一空间向全屋智能发展,对于网络传输距离、穿墙能力、信号 抗干扰、覆盖设备节点、传输速率、延时性等提出全新要求。星闪技术可以在保 证以上要求的情况下,为智能音箱音频、智能电视/视频投屏、摄像机/可视类、 电工照明类、全屋网络智能、智能家居空间场景化、家庭隐私保护等场景提供支 持。 智能音箱音频方面,星闪技术可支持多设备直连、音画同步; 智能电视/视频投屏方面,星闪技术可实现设备的靠近发现,有效提高用户 友好性;摄像机/可视类方面,星闪技术可支持智能摄像头、智能猫眼、可视门铃等 产品在通信距离、功耗、延时与吞吐率方面的需求。电工照明方面,星闪技术通过支持多跳组网以实现更好的网络覆盖与连接体 验,充分保证传输的可靠性及设备的自动化控制。 全屋网络智能方面,星闪技术可实现 1)单个主路由能够同时支持 10 个以 上的多跳路由接入、多设备间无线资源的协调;2)无缝切换接入,可移动 设备在多跳网络中路由变化时,业务不中断且无卡段;3)抗干扰传输能力。 智能家居空间场景化方面,星闪技术可实现多设备实时并发性传输、低功耗 与应用层中的各个独立子应用的消息交互。

(4)智能制造领域

5G 与星闪技术融合成为工业通信场景中重要的技术发展方向。当前,工业现场 网络出现泛在化、无线化、融合化发展趋势,生产现场网络的无线化改造将有效 减少有线网络部署与维护成本。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的典型应用场 景,已成为星闪技术探索的重要方向。同时,借助工业现场的边缘网关与 5G 网 络,可将星闪技术的通信范围进一步扩大,实现集中管理的一体化高质量网络。 产线设备控制方面,一方面可基于星闪技术实现产线设备与控制器的实时交 互,另一方面,也可以将 5G 与星闪融合组网,实现对工业制造产线的远程 和集中控制,并将产线设备的运行数据和生产数据有效备份,形成产线设备 数据闭环。大规模数据采集方面,设备传感器通过星闪技术将数据汇聚到工业网关,数 据预处理后的数据通过 5G、有线与无线通信方式上传至设备管理平台,实 现设备的远程监控、预测性维护等。 AGV 远程控制方面,通过基于星闪技术的无线化改造,可实现在原材料运 输、仓储、装卸搬运、产线配送、信息服务等众多环节的无人化物料精准配 送与快速响应。 设备智能巡检方面,设备巡检人员通过星闪技术采集被巡检设备数据,在 PDA 设备初步观测与处理后,将检测数据与诊断结果自动上传。