全球數字化進程的加快,“物超人”時代的到來,給作為萬物互聯神經末梢的無線短距通信產業帶來了前所未有的發展機遇,亦提出了更高的能力要求。

“工欲善其事,必先利其器”,新一代無線短距通信技術“星閃(SparkLink)”揭開了產業新篇章,憑借低時延、高并發、高可靠、抗干擾、精同步的特,令滿足新興場景需求、把握巨大市場機會成為可能。

自2020年9月星閃聯盟正式成立以來,星閃技術激發了廣泛的熱情,以極快的速度成熟起來。就在11月4日,以“新短距,新產業”為主題的星閃產業峰會在深圳隆重召開,在分享真知灼見、共商發展大計的同時,通過技術路線圖、1.0系列標準、首批星閃商用產品路標、產業白皮書等一系列發布,以及聯盟OpenLab的揭牌,宣告星閃商業化的正式啟航。

那么就讓我們藉此走進星閃技術,看看這匹無線短距通信賽道上的“黑馬”,究竟有哪些顯著優勢,又將引發怎樣的變革。

新趨勢呼喚新技術

所謂無線短距通信,是指在局部區域內兩個無線設備間的通信,這些設備間的距離通常在10~20m以內,使得用戶能夠在有限空間內位置移動的同時,始終保持著通信鏈接。日常生活中被我們廣泛使用的藍牙、Wi-Fi、NFC等連接方式都屬于這一范疇。

過去30年間,無線短距通信技術經歷了快速發展,市場規模巨大。有數據顯示,2019年全球無線短距通信芯片發貨量達到111億片,預計2023年將超過160億片。而隨著數字化轉型日漸深入、萬物互聯照進現實,不少行業因產品的生產、制造、應用、銷售和維護等全生命周期環節和用戶使用慣和便利等因素,正涌現出大量無線化訴求,新的藍海正在形成。

其中,尤以智能汽車、智能家居、智能終端和智能制造這四個領域的趨勢最為突出。在智能汽車領域,為實現“新四化”,車內感知融合、信息娛樂以及車外網聯通信都需要實時的信息傳遞,每輛汽車對無線短距通信芯片的需求約為30片,總體需求每年以十億來計量。在智能終端領域,全球智能手機總體出貨量穩定維持在14億部左右,據IDC預測,2024年可穿戴設備全球出貨量將達到6.37億臺,大大帶動了無線短距芯片的需求。

在智能家居領域,AIoT產品品類目前也呈現爆發之勢,每年無線短距芯片需求達到十億量級。在智能制造領域,據Juniper Research預計,2025年全球工業物聯網的短距連接數將達到370億個。

激增的需求創造了巨大的市場增長空間,預計到2026年無線短距通信芯片銷售額將超過250億美元,也即是1800億人民。但在硬的另一面,現有技術在時延、可靠、同步精度、安全等方面已無法滿足新興場景演進所需。

例如,車載主動降噪單向通信時延要求小于20μs,基于傳感器的工業過程控制要求支持超過100路連接,極佳的投屏體驗要求同步精度小于2ms。量級上的差距,絕非那么容易彌補,現有技術本身也存在干擾、功耗、兼容等方面的劣勢,這給新一代無線短距通信技術的出現提供了窗口期。

星閃技術以及星閃聯盟,正是在這樣的背景下登上了歷史舞臺。

五大特揭開產業新篇

對任何一項技術而言,能否解決所面向領域的痛點、提供核心價值,是衡量其生命力的關鍵項。作為全棧原創的新一代先短距通信技術,星閃技術具備低時延、高并發、高可靠、抗干擾、精同步的核心優勢特,從而很好地覆蓋了各大新興場景的趨勢及訴求。

面向不同場景,星閃技術提供了SLB(SparkLink Basic,星閃基礎接入技術)和SLE(Sparklink Low Energy,星閃低功耗接入技術)兩種無線通信接口,兩者互相補充,并將根據業務需求進行持續演進。

SLB主要用于承載以車載主動降噪、無線投屏、工業機械運動控制等為代表的業務場景,其顯著特征是低時延、高可靠、精同步和高并發等,可支持900Mbps的峰值傳輸速率、20μs的空口時延、1μs以內的同步精度、4096用戶的同時接入。SLE主要用于承載包括耳機音頻傳輸、無線電池管理系統、工業數據采集在內的具備低功耗要求的業務場景,可支持12Mbps的峰值速率、250μs的雙向空口時延、256用戶的同時接入、低于2mA的電流。

從產業層面來看,以往無線短距連接市場相對碎片化,各種技術各自為戰,始終未能形成規模效應,不利于全社會、全行業的數字化發展。參考移動蜂窩產業的成功經驗,拉通產業鏈上下游,構建統一標準的市場是重中之重。

正如星閃聯盟理事長張曉剛所言,聯盟一直貫徹“技術標準化”、“標準產業化”和“產業國際化”的發展思路。星閃標準實現了重要里程碑,當前星閃1.0系列標準已經完成,相關產品已進入實際量產研發,星閃2.0標準工作也已經啟動。

據星閃聯盟專家委主任、中國工程院鄔賀銓院士介紹,星閃2.0自2022年4月啟動首批立項起,將分兩個階段完成。第一階段擴展高精定位、感知、mesh等能力,技術設計將盡可能兼容星閃1.0的底層硬件,同時將打造音視頻應用原子能力、高清音頻編解碼、第三方應用和人機接口等核心基礎應用層協議,構建星閃原生應用;第二階段將進一步進行頻譜擴展等接入層增強,同時基于行業需求定義豐富的應用配置規范。而星閃3.0初步規劃在2024年左右啟動,將結合新增業務需求持續演進,保持技術競爭力領先。

在此背后,也離不開廣大星閃聯盟成員單位的積極推動。聯盟成立兩年以來,成員已從最初的80家發展到240家,涵蓋芯片、模組、設備、解決方案、測試認證、運營和安全服務等全產業鏈上下游,并有多家國際頭部企業申請加入。本次峰會期間,有22家對于標準制定和產業落地貢獻較大的先進單位獲得了表彰,其中不乏一些我們耳熟能詳的名字。

商業化進程正式開啟

得益于卓越的優勢特、清晰的技術路線、產業界的傾力投入,星閃技術在短短兩年中便走過了產業孕育期,進入到規模推進及商業化階段。

峰會期間,星閃聯盟發布了由31家聯盟成員單位共同參與編制的《星閃無線短距通信技術(SparkLink1.0)產業化推進白皮書》,包括短距市場價值分析、星閃技術典型適用場景、星閃技術標準、星閃產業化進程以及總結展望五個部分。

面對海量市場,結合行業痛點及星閃技術特點,產業白皮書在四大領域識別了24個星閃典型適用場景,并從各領域總體需求以及細化場景指標兩個維度給出了詳細分析,有助于行業不斷加深對星閃技術的理解并加速推動星閃產業落地。

對于星閃目前關注的四大領域,聯盟成員現已完成產業鏈的全覆蓋,包括端到端從芯片、模組到相關設備以及應用。隨著首版本標準的完成,眾多企業已投入星閃產品的實際研發且進展順利,2022年底起,星閃芯片及產品將陸續發布。

上海復星創富、中國移動、華為、創耀通信、中科晶上、Melexis、ST意法半導體、百瑞互聯、TCL、品眾電子(北通)和聲研科技11家星閃聯盟領先創新企業,在會上圍繞星閃應用場景、標準、解決方案、芯片及模組、產業化推動等方面作出精彩分享,帶來了星閃產業落地新進展以及技術創新的新思路。

值得一提的是,峰會還現場演示了多個使用星閃技術的創新業務,包括車載星閃降噪、星閃360度環視、星閃沉浸式氛圍燈、星閃高速電機同步控制、星閃4K超高清低時延投屏、星閃7.1環繞3D無線音響等,從中可以感受到改變已然發生。

以鷹駕科技和華為聯合設計的星閃360度環視系統為例,大型的貨運卡車、拖掛車、救火車等特種車輛,因車長存在明顯的視覺盲區,道路安全隱患大,環視系統必不可少。有線變無線后,可以大幅減少系統布線的復雜度,同時規避車輛造型的限制,尤其對傳統線纜環視系統難以支持的拖車與掛車頻繁分離重組的使用場景非常有效?;谛情W技術的360度環視系統可以支持4+路720P、30幀的視頻數據并行傳輸,無線傳輸延時低至10ms以內,環視拼接端到端延時小于200ms,多路視頻傳輸延時相比現有的無線技術有80~100ms以上的優勢,從而提供更加安全的駕駛保障。

再比如在工控領域,信號傳輸不再以大數據量和高帶寬為目標,轉而要求數據傳輸的精度、準度和可靠。中國移動和艾靈網絡通過齒輪咬合,展示了通過星閃技術實現多個步進式電機的超高精度同步控制。經實際測量,端到端時延低至100μs,同步精度100ns,可靠度大于6個9,同時可以支持百千級設備同時工作,各項關鍵指標完全媲美或超過了現有線纜系統能力,從而有效降低未來工廠機械通信系統的復雜度,節省大量的線纜及人工操作成本,降低風險。

高質量的無線短距連接將驅動各應用領域產業和生態的新發展,開啟新風口、開辟新藍海。正如工業和信息化部無線電管理局副局長趙征在會上所指出的那樣,新一代無線短距通信技術前景廣闊,大有可為。

“孤舉者難起,眾行者易趨”,在這樣一個商業化啟航的關鍵節點上,星閃技術產業落地“從0到1”乃至“從1到N”的突破,有賴于更多組織的加入及全產業鏈上下游的通力合作。以此次星閃產業峰會為里程碑,凝聚眾力,創新開拓,星閃技術也必將掀起更廣泛而深刻的變革,開創萬物互聯的更美好未來。(蔣均牧)

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