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1、星閃技術梳理星閃技術梳理華鑫證券研究所高永豪2023.08.061.1.無線短距通信技術無線短距通信技術 無線短距通信賽道正迎來關鍵拐點無線短距通信賽道正迎來關鍵拐點從熟悉的藍牙、Wi-Fi、NFC到近年興起的UWB,這種設備間的“連接”,已經無處不在,而這背后所離不開的就是無線短距通信技術無線短距通信技術 無線短距通信技術:無線短距通信技術:指通信距離在幾十米范圍內的無線通信技術,主流技術包括但不局限于:藍牙、Wi-Fi、近場通信(NFC)、LR-WPAN(IEEE 802.15.4)以及由此發展出來的Zigbee、6LoWPAN、Thread和Matter等。這個技術的實現通過RF CMO
2、S集成電路(無線短距離通信芯片)實現2019年全球無線短距通信芯片發貨量已經達到了111億片,預計2023年將超過160億片,在這樣的出貨規模下,預計預計20262026年無線短距通信芯片年無線短距通信芯片的市場將超過的市場將超過250250億美元億美元(約合人民幣約合人民幣18001800億元億元)市場規模市場規模家居場景:家居場景:可以通過語音控制各類智能設備;辦公場景:辦公場景:手機和平板、筆記本電腦之間便捷傳 輸文件、高效處理文檔;智能工廠智能工廠:機械臂相互連通,構成有機協作整體1.1.無線短距通信技術無線短距通信技術 無線短距通信賽道正迎來關鍵拐點無線短距通信賽道正迎來關鍵拐點在激
3、增的需求之下,無線短距通信技術在眾多場景應用中仍存在不少痛點。比如智能汽車為了滿足更好的智能座艙體驗,各類電子元器件的數量大幅增長,而這些器件之間的數據通信,對于時延的要求已經來到了“百微秒”“百微秒”級別;工廠中的機械臂協同,對通信同步精度、可靠性同步精度、可靠性的要求都顯著提升。而現有短距無線通信技術在時延、可靠性、同步精度、安全性等方面都已經無法滿足這些場景應用的需求,這些都給新一代無線短距通信技術的出現提供了窗口期藍牙和WiFi幾乎同時誕生于上世紀末上世紀末,在長達二十多年的時間里,兩項近距離通信產品為人類社會的發展和進步作出了重要貢獻,應用深度滲透各行各業然而由于標準限制標準限制,這
4、些技術存在諸這些技術存在諸多不足多不足,例如藍牙鼠標、手柄等人機交互設備的時延感受、藍牙耳機的音頻質量和穩定性、全屋智能藍牙組網的設備數等方面皆不盡如人意。此外藍牙覆蓋范圍小,傳輸速度慢,還不能同時被多臺設備共用,頻繁的連接和斷開操作非常繁瑣。歸根結底是因為歷史包袱重,為了向前兼容,不得不做出妥協。不僅如此,藍牙與藍牙與WiWi-FiFi等等各標準間存在嚴重割裂各標準間存在嚴重割裂,互相之間沒有取互相之間沒有取長補短長補短 藍牙和藍牙和WiWi-FiFi存在不少局限性存在不少局限性2.2.星閃技術誕生星閃技術誕生 星閃發展歷程星閃發展歷程針對行業需求痛點提出了新一代無線短距通信技術星閃星閃工信
5、部牽頭工信部牽頭制定了星閃制定了星閃的近距離無的近距離無線通信標準線通信標準星閃聯星閃聯盟正式盟正式成立成立星閃星閃1.01.0版本發布版本發布星閃聯盟擁有星閃聯盟擁有超過超過320320家會家會員單位共建星員單位共建星閃生態,華為閃生態,華為是星閃技術研是星閃技術研究和標準制定究和標準制定的主要貢獻方的主要貢獻方20202020年年9 9月月20232023年年20222022年年1111月月20202020年年 星閃NearLink匯聚了國內消費電子、智能家居、智能汽車、工業智造等多場景的海量應用經驗,是300多家頭部企業和機構的集體智慧 星閃NearLink自誕生起,就得到了國家和產業界
6、的高度關注和大力支持。在技術與應用的雙輪驅動下,星閃NearLink從正式啟動標準化工作到首次商用僅用了兩年多的時間,成為史上發展最快的近距離無線技術2023年,星閃聯盟還獲批成為國際性產獲批成為國際性產業與標準組織業與標準組織,星閃將成為萬物互聯時代最有競爭力、最具生命力的近距離無線互聯生態底座。而2023年HDC是華為打響終端全場景“1+8+N”星閃落地的發令槍。華為作為星閃聯盟的積極參與者,貢獻了三十多年的無線通信經驗,針對傳統技術的不足引入了Polar碼等5G關鍵技術。星閃產品將兼容藍牙和兼容藍牙和WiFiWiFi生態生態,通過平滑過渡快速壯大星閃生態。星閃是解決WiFi和藍牙在智能終
7、端和智能家居部分細分場景下無法滿足時延和可靠性等極致體驗的需求,而不是顛覆WiFi和藍牙3.3.星閃聯盟成立并成為國際性產業與標準組織星閃聯盟成立并成為國際性產業與標準組織2020年9月星閃聯盟正式成立,2023年6月國際星閃無線短距通信聯盟獲得民政部簽發的社會團體法人登記證書,成為第二個注冊地設立在深圳市的國際性產業與標準組織國際性產業與標準組織。目前,星閃聯盟已經發展了國內外303家成員單位,其中頭部企業53家,深圳企業65家,國際企業13家。不僅實現了芯片、模組、設備、解決方案、測試、運營和安全服務等全場景和產業鏈上下游的完整覆蓋。還吸納了科研機構、大學院校、標準組織等機構會員,全面集中
8、了產業合力來解決行業痛點問題4.4.星閃技術性能指標星閃技術性能指標 星閃提供星閃提供SLBSLB與與SLESLE兩種接口兩種接口為 滿 足 不 同 場 景 下 的 通 信 需 求,星 閃 技 術 提 供 了 SLB(SparkLink Basic,星閃基礎接入技術)和SLE(Sparklink LowEnergy,星閃低功耗接入技術)兩種無線通信接口。SLB接口主要負責高速率、高質量連接,更多應用于智能終端、智能汽車等場景中,而SLE接口更適合低功耗輕量級連接,如各類智能穿戴產品都是很好的適用對象4.4.星閃技術性能指標星閃技術性能指標 星閃圍繞應用場景核心痛點設計星閃圍繞應用場景核心痛點設
9、計SLB模式可支持900Mbps峰值傳輸速率、20微秒空口時延,1微秒以內的同步精度,以及4096用戶的接入,具備極強的應用適配性。而SLE模式可以支持12Mbps峰值速率、雙向空口時延250微秒、256用戶接入,以及2mA以內的電流,在功耗遠低于傳統短距無線通信技術的前提下,在性能上也實現了翻倍式提升經過星閃聯盟成員單位的共同努力,星閃1.0系列標準已于2021年底制定完成,1.0標準構建了基于星閃接入層、基礎服務層和基礎應用層在內的核心端到端架構,相關產品已進入實際量產研發星閃聯盟思路清晰,星閃技術新特性幾乎都圍繞各場景應用中核心痛點設計,能真正解決問題,相比傳統短距無線通信技術是一種“質
10、變”而非單的參數提升4.4.星閃技術性能指標星閃技術性能指標 星閃圍繞應用場景核心痛點設計星閃圍繞應用場景核心痛點設計 SLESLE應用于耳機高清無損音頻應用于耳機高清無損音頻 星星閃示例應用場景匯總閃示例應用場景匯總5.5.星閃處于快速發展期星閃處于快速發展期 星閃引入鴻蒙生態星閃引入鴻蒙生態作為一款沒有“歷史包袱”的嶄新技術,星閃NearLink起步即領先,一套標準集合了多個傳統無線聯接技術標準(藍牙、WiFi)的優勢,并且針對傳統技術的不足首次引入了首次引入了PolarPolar碼等碼等5 5G G關鍵技術和中心調度等創新理關鍵技術和中心調度等創新理念念,為用戶近距離的無線聯接創造了六大
11、革新體驗:低時延,高速率,高并發,高可靠,抗干擾,精定位。星閃只用藍牙60%能耗達到6倍速度。星閃為鴻蒙生態帶來革新體驗星閃為鴻蒙生態帶來革新體驗數據對比傳統無線連接數據對比傳統無線連接更快速度更快速度更低功耗更低功耗更低時延更低時延更穩連接更穩連接更廣覆蓋更廣覆蓋更大組網更大組網60%10X2X+7dB1/306XBitBit能耗能耗數傳速率數傳速率抗干擾抗干擾傳輸時延傳輸時延覆蓋距離覆蓋距離連接數連接數8月4日,在第五屆華為開發者大會(HDC.Together 2023)上,華為常務董事、終端BG CEO余承東宣布,華為將把星閃NearLink引入鴻蒙生態。這意味著星閃NearLink作為
12、新一代的近距離無線聯接技術,將在2023年正式走進人們的生活。星閃星閃NearLinkNearLink是中國原生是中國原生的新一代近距離無線聯接技術的新一代近距離無線聯接技術,是中國通信產業首次將三十多年來從跟隨到領跑全球所積累的經驗和技術,創新地應用在近距離無線聯接領域,是中國科技自立自強的又一重要里程碑。自此,近距離通信領域將迎來“三足鼎立”時代。而2023年HDC是華為打響終端全場景“1+8+N”星閃落地的發令槍。全方面超越全方面超越5.5.星閃處于快速發展期星閃處于快速發展期 星閃引入鴻蒙生態星閃引入鴻蒙生態星閃為鴻蒙生態帶來革新體驗星閃為鴻蒙生態帶來革新體驗數據對比傳統無線連接數據對
13、比傳統無線連接更快速度更快速度更低功耗更低功耗更低時延更低時延更穩連接更穩連接更廣覆蓋更廣覆蓋更大組網更大組網60%10X2X+7dB1/306XBitBit能耗能耗數傳速率數傳速率抗干擾抗干擾傳輸時延傳輸時延覆蓋距離覆蓋距離連接數連接數 全方面超越全方面超越 更快的數據傳輸更快的數據傳輸 藍牙耳機聽歌音質不理想,這是因為無線音頻傳輸技術限制著音質上無線音頻傳輸技術限制著音質上限限,藍牙主流的AAC協議碼率僅有512Kbps,就算目前最強的藍牙音頻編碼協議LHDC 5.0碼率也只有2Mbps,也就是2048Kbps。近年來興起的24Bit/96kHz的Hi-Res高解析度的無損音源,碼率門檻達
14、到了4608kbps,現行的任何藍牙標準都無法滿足現行的任何藍牙標準都無法滿足。而星閃SLE最高的空口碼率可以達到12Mbps,是藍牙的6倍,至少能支持到4.6Mbps數學無損的音頻,而且還是多耳的,使無損24bit/96KHz錄音室級品質音頻體驗成為可能。相當于把2車道擴建成雙向12車道的高速路,星閃技術加持下的無線耳機,音質不僅遠超藍牙耳機,甚至還能與有線耳機Hi-Fi掰掰手腕??垢蓴_能力強抗干擾能力強 星閃SLE不僅傳輸速度比藍牙快,抗干擾能力也要比藍牙強不少。以往藍牙耳機在人多的地方就容易斷流,出現連接不穩定、聲音卡頓等問題。星閃SLE厲害之處在于蜂窩蜂窩5 5G G PolarPol
15、ar碼技術的加入碼技術的加入,抗干擾能抗干擾能力比藍牙提升了力比藍牙提升了7 7 dBdB,即便在機場、地鐵等高人流場所體驗也不打折 更低傳輸時延更低傳輸時延 除了聽音樂,在分秒必爭的電競賽場,星閃星閃SLESLE可以讓鼠標在無線狀態下實現可以讓鼠標在無線狀態下實現40004000HzHz的回報率的回報率,遠勝普通藍牙鼠標125-1000Hz的回報率。理論上控制鼠標的延遲越小,能夠更快完成操作,光標軌跡也越順滑。特別是在一些FPS游戲中,不會出現不跟手的現象,射擊點位切換更準確順暢,大幅提升游戲體驗星閃可以實現TWS耳機與智能手機之間96KHz/32bit雙聲道無壓縮音頻傳輸,而且深覆蓋靈敏度
16、要優于-110dBm,這些特性在傳統藍牙連接中均無法實現5.5.星閃處于快速發展期星閃處于快速發展期 星閃引入鴻蒙生態星閃引入鴻蒙生態星閃為鴻蒙生態帶來革新體驗星閃為鴻蒙生態帶來革新體驗數據對比傳統無線連接數據對比傳統無線連接更快速度更快速度更低功耗更低功耗更低時延更低時延更穩連接更穩連接更廣覆蓋更廣覆蓋更大組網更大組網60%10X2X+7dB1/306XBitBit能耗能耗數傳速率數傳速率抗干擾抗干擾傳輸時延傳輸時延覆蓋距離覆蓋距離連接數連接數 全方面超越全方面超越 精準定位精準定位 星閃將定位精度由傳統無線技術的米級提升到分米級米級提升到分米級,依托領先的測距算法,有效克服人體遮擋、環境吸
17、收和反射等因素疊加,解決測距結果不穩定、反復解閉鎖的痛點。例如:普通的藍牙車鑰匙,由于測距能力有限,信號容易遮擋或者被環境吸收,無法實現精準開鎖。星閃SLE通過跳頻信號拼接,帶來了分米級的定位能力,即便在復雜地庫環境,也能實現靠近哪個車門,就解鎖哪個車門的操作 更廣信號覆蓋更廣信號覆蓋 由于覆蓋范圍有限,以往需要部署很多藍牙網關,才能覆蓋全屋IoT設備,特別是對于復式或者大平層家庭十分不友好。星閃SLE提供的覆蓋距離是藍牙的2倍,可以比藍牙多穿一堵墻,全屋智能需求可省下不少預算 點亮萬物互聯點亮萬物互聯 一項技術能否真正做起來,最基本的一環最基本的一環就是它能否根本解決行業痛點問題就是它能否根
18、本解決行業痛點問題。問世于20世紀末的Wi-Fi、藍牙,在時延、可靠性、同步精度、安全性等方面都已經無法滿足當下很多場景的需求,這給新技術的出現,提供了窗口期星閃作為中國原生的新一代近距離無線連接技術,自誕生之初就得到業界的高度關注。星閃展示出的特性星閃展示出的特性,幾乎都是圍繞各場景的核幾乎都是圍繞各場景的核心痛點來設計的心痛點來設計的,能夠真正實際問題能夠真正實際問題,而非簡而非簡單的堆參數單的堆參數。相比藍牙相比藍牙、WiWi-FiFi來說是一種來說是一種“質變質變”,拉開了無線短距通信的新賽道拉開了無線短距通信的新賽道5.5.星閃處于快速發展期星閃處于快速發展期 星閃引入鴻蒙生態星閃引
19、入鴻蒙生態2023年7月1日,星閃無線短距通信聯盟啟航峰會在深圳舉辦,為世界展現了星閃技術產業化、商業化的歷史性進展創耀通信科技股份有限公司、北京中科晶上科技股份有限公司、成都愛旗科技有限公司三家巨頭攜手發布支持星閃技術的系列芯片、模組和開發板,包括:創耀通信星閃SLB芯片TR5510和開發板、星閃SLE芯片TR5312和開發板;中科晶上星閃SLB芯片DX-T600、星閃模組SLM10;愛旗科技星閃SLE芯片AiW9761E(2023Q4)、星閃SLE芯片AiW9564E/AiW9568E(2024Q1)。星閃系列芯片、模組和開發板的正式發布,補齊星閃產業最后一塊拼圖,標志著星閃商業化落地已經駛入快車道,2023年將成為星閃商用騰飛的元年6.6.風險提示風險提示 下游需求不及預期風險下游需求不及預期風險 行業競爭加劇的風險行業競爭加劇的風險 關鍵技術突破難度較大關鍵技術突破難度較大THANKS謝謝