星閃無線短距通信技術(shù)（SparkLink1.0星閃無線短距通信技術(shù)（SparkLink1.0）產(chǎn)業(yè)化推進(jìn)白皮書PAGEPAGE4前 言10~20m30111億片，預(yù)計(jì)2023年將超過160億片。而隨著智能汽車、智能終端、智能家居和智能制造等簡(jiǎn)稱為“星閃（SparkLink）”。星閃支持兩種空口接入技術(shù)，分別稱為星閃基礎(chǔ)接入可支持99.999%的傳輸可靠性和可支持250s-110dBm的接收機(jī)靈敏度和多達(dá)256個(gè)用戶的并發(fā)接入。本白皮書分享了星閃技術(shù)在智能汽車、智能終端、智能家居和智能制造等4個(gè)領(lǐng)域紹了星閃1.01.0系列標(biāo)準(zhǔn)已于20211.0（5.1系統(tǒng)、低時(shí)延高清投屏原型系統(tǒng)、5G+星閃融合的電機(jī)同步控制原型系統(tǒng)）相繼推出并2022的加速趨勢(shì)。2.0豐富的產(chǎn)業(yè)生態(tài)。目 錄1無線短距離通信技術(shù)的市場(chǎng)和價(jià)值分析 2無線短距通信技術(shù)的市場(chǎng)現(xiàn)狀 2星閃技術(shù)的發(fā)展機(jī)遇 32星閃技術(shù)的應(yīng)用場(chǎng)景和需求 52.1智能汽車 52.1.1無線主動(dòng)降噪 62.1.2車機(jī)互聯(lián) 7車內(nèi)AR/VR與云交互 7汽車無鑰匙進(jìn)入與啟動(dòng) 7車載免提通話與車載娛樂系統(tǒng) 8無線電池管理系統(tǒng) 92.2智能終端 10手機(jī)與耳機(jī)無線音頻傳輸 10可穿戴設(shè)備文件傳輸與操控 112.2.3無線投屏 112.2.4實(shí)時(shí)手機(jī)游戲場(chǎng)景 122.2.5定位與感知 132.3智能家居 14智能音箱音頻 14智能電視/視頻投屏 152.3.3攝像機(jī)/可視類 152.3.4電工照明類 16全屋網(wǎng)絡(luò)智能 16智能家居空間場(chǎng)景化 17家庭隱私保護(hù) 182.4智能制造 19產(chǎn)線設(shè)備控制 20大規(guī)模數(shù)據(jù)采集 212.4.3工業(yè)檢測(cè) 21AGV遠(yuǎn)程控制 22設(shè)備智能巡檢 22流程制造的過程控制 223星閃技術(shù)及標(biāo)準(zhǔn)化介紹 23星閃RELEASE1.0系列標(biāo)準(zhǔn)概述 23星閃RELEASE1.0空口和上層協(xié)議介紹 24星閃技術(shù)演進(jìn)與標(biāo)準(zhǔn)化路徑 26星閃無線頻譜需求 264星閃技術(shù)產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程 274.1星閃產(chǎn)業(yè)鏈構(gòu)建 274.2產(chǎn)業(yè)進(jìn)展 284.2.1樣機(jī)及芯片 284.2.2測(cè)試與授權(quán) 30星閃Openlab開放實(shí)驗(yàn)室建設(shè) 30典型應(yīng)用落地節(jié)奏 315總結(jié)與展望 31星閃無線短距通信技術(shù)（SparkLink1.0星閃無線短距通信技術(shù)（SparkLink1.0）產(chǎn)業(yè)化推進(jìn)白皮書PAGEPAGE10縮略語(yǔ)AGV AutomatedGuidedVehicle 自主導(dǎo)航車輛AIoT ArtificialIntelligence&InternetofThings人工智能與物聯(lián)網(wǎng)ANC ActiveNoiseController 主動(dòng)噪聲控制器AugmentReality 增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)CPE CustomerPremiseEquipment 客戶前置設(shè)備CAGR CompoundAnnualGrowthRate 復(fù)合年均增長(zhǎng)DToF DirectTimeofFlying 直接飛行時(shí)間EUC ElectronicControlUnit 電子控制單元InertialMeasurementUnit 慣性測(cè)量單元IVI In-VehicleInfortainment 車載信息娛樂系統(tǒng)LDAC LowDelayAudioCodec 低時(shí)延音頻編解碼MIPI MobileIndustryProcessorInterface 移動(dòng)產(chǎn)業(yè)處理器接MTP toPhotons 運(yùn)動(dòng)到顯示NR NewRadio 新空口（3GPP通信標(biāo)準(zhǔn)OSI OpenSystemInternconnection 開放系統(tǒng)互聯(lián)PDA PersonalDigitalAssistant 個(gè)人數(shù)字助手PEPS PassiveEntryPassiveStart 無鑰匙進(jìn)入及啟動(dòng)系PLC ProgrammableLogicController 可編程邏輯控制器RMSE RootMeanSquare Error 均方根誤差SINR SignalInterferenceNoiseRatio 信干噪比SLAM SimultaneousLocalizationAndMapping 同時(shí)定位與地圖構(gòu)建SLB SparkLinkBasic 星閃基礎(chǔ)接入技術(shù)SLE SparkLinkLowEnergy 星閃低功耗接入技術(shù)SoC System-on-Chip 片上系統(tǒng)，系統(tǒng)級(jí)芯片T-Box TelematicsBox 遠(yuǎn)程信息處理器TWS TrueWirelessStereo 真正無線立體聲VR VirtualReality 虛擬現(xiàn)實(shí)VST VirtualStudioTechnology 虛擬工作室技術(shù)無線短距離通信技術(shù)的市場(chǎng)和價(jià)值分析無線短距通信技術(shù)的市場(chǎng)現(xiàn)狀10~20mWiFi（NFC）IDC2022100的汽車市場(chǎng)規(guī)模將快速攀升。汽車內(nèi)部感知融合、外在網(wǎng)聯(lián)通信等需要車內(nèi)傳感器/控制器/執(zhí)行器之間、車輛和車外設(shè)備之間進(jìn)行信息傳遞，由此每輛汽車對(duì)無線短距通信30功能。IDC1，20246.37（CAGR12.4%算TWS要載體，集成各種智能應(yīng)用，有望成為智能手機(jī)之后的消費(fèi)電子熱點(diǎn)。AR/VRAIoT防和智能光感等領(lǐng)域尚處于成長(zhǎng)期，IDC2025CAGR15.8%（Statista）2，對(duì)無線短距通信芯片的總體需求每年以十億來計(jì)量。Research32025年全球工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的短距連接數(shù)將達(dá)370億個(gè)。星閃技術(shù)的發(fā)展機(jī)遇下面以智能汽車、智能終端、智能家居和智能制造為例進(jìn)行介紹。4000件，這也不可避免地引入了可靠性風(fēng)險(xiǎn)。2-3以及多設(shè)備之間干擾規(guī)避，傳統(tǒng)無線短距通信技術(shù)難以滿足。（等速率信技術(shù)多考慮單一或少數(shù)性能的極限優(yōu)化，很難兼顧。VRVRCloudVR18Mbps同步，現(xiàn)有低功耗短距技術(shù)在高速率支持上天然不足（主流版本音頻速率最高到328kbps），異步接入技術(shù)框架在多設(shè)備同步方面存在能力不足。此外，家居場(chǎng)景通信加，對(duì)傳輸可靠性也提出挑戰(zhàn)。（如（PCL（如高溫景下很難兼顧高速率和確定性的服務(wù)質(zhì)量。技術(shù)，如藍(lán)牙的速率和時(shí)延等劣勢(shì)、WiFi術(shù)，星閃技術(shù)在此需求背景下應(yīng)運(yùn)而生。（SLBSLE圖1 星閃技術(shù)應(yīng)用場(chǎng)景示例星閃技術(shù)的應(yīng)用場(chǎng)景和需求術(shù)的典型適用場(chǎng)景及業(yè)務(wù)需求。智能汽車ECU1.2通信向無線通信加速演變的趨勢(shì)。典型的車內(nèi)無線通信場(chǎng)景包括：座艙娛樂類，如無線主動(dòng)降噪，無線娛樂投屏，多聲道無損音質(zhì)傳輸?shù)龋恍畔⑤o助類，如流媒體后視鏡，全景環(huán)視等；舒適便利類，如燈光控制等；車載安全類：如電池管理系統(tǒng)等。對(duì)星閃技術(shù)需求總結(jié)見表1，具體場(chǎng)景的介紹見2.2.1至2.1.6。表1 車載應(yīng)用的通信要求業(yè)務(wù)需求單向時(shí)延傳輸可靠性（塊成功率）傳輸速率無線主動(dòng)降噪48kHz音頻，量化比特應(yīng)>16比特，宜24比特；至少12路麥克風(fēng)和13路揚(yáng)聲器；<20s≥99.999%≥768kbps車機(jī)互聯(lián)（視頻）至少1080視頻，宜4K；至少2路投屏，宜4路投屏，至少2個(gè)設(shè)備分別投屏；<2ms；≥99.999%應(yīng)>10Mbps/路，宜>53.1Mbps/路;車機(jī)互聯(lián)（音頻）至少4路揚(yáng)聲器<15ms≥99.999%應(yīng)>320kbps，宜1.4Mbps，可18Mbps車內(nèi)AR/VR與云交互視頻，終端側(cè)操控指令<2ms≥99.999%應(yīng)>12.4Mbps，宜>53.1Mbps免提通話與娛樂至少4路麥克風(fēng)和4路揚(yáng)聲器≤25ms≥99.999%單路≥5.9kbps，最大128kbps無鑰匙進(jìn)入與啟動(dòng)支持端到端安全防護(hù),具有低功耗要求<50ms>99%≥20kbps無線電池管理系統(tǒng)管理和監(jiān)控電池組的核心參數(shù)和狀態(tài)，電池組充放電過程控制（在線診斷與預(yù)警、均衡管理、熱管理）<2ms/節(jié)點(diǎn)≥99.999%至少≥3.8Mbps，宜支持10Mbps以上；無線主動(dòng)降噪2（主動(dòng)噪聲抑制控制器（ANC）在接受者耳部產(chǎn)生一個(gè)幅度相同相位相反的聲波，從而使多麥克風(fēng)、多揚(yáng)聲器、ANC控制器以及其他車內(nèi)感知設(shè)備的連接，從降本減重以及靈活部署等維度看，無線傳輸方案存在明顯優(yōu)勢(shì)。圖2 車載主動(dòng)降噪原理基于星閃的無線主動(dòng)降噪系統(tǒng)將麥克風(fēng)、次級(jí)聲源、ANC控制器線纜連接的通信線要求單向傳輸時(shí)延不大于20量級(jí)在1車機(jī)互聯(lián)手機(jī)端通過星閃技術(shù)與車載通信終端建立連接，將內(nèi)容投屏到車載顯示器上，通過車載顯示器、物理按鍵或語(yǔ)音命令可以操作手機(jī)里的導(dǎo)航、視頻、音樂和游戲等功能。車內(nèi)AR/VR與云交互AR/VR智能終端通過星閃技術(shù)與車載通信終端及云端建立通信連接，車載通訊終端為智能終端提供網(wǎng)絡(luò)鏈接，云端為智能終端提供云化處理能力，包括AR/VR應(yīng)用場(chǎng)景中的數(shù)據(jù)處理、渲染等。車內(nèi)AR/VR終端與云交互的信息內(nèi)容如下：AR/VR步信息等。云端向AR/VR終端的傳輸內(nèi)容：渲染處理結(jié)果、交互同步信息等。汽車無鑰匙進(jìn)入與啟動(dòng)4仿真研究表明，通信和信號(hào)處理引入20-50s時(shí)延會(huì)導(dǎo)致5-10dB的額外降噪性能損失。（PEPS以及一鍵啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)等功能，具體如下：（離開（根據(jù)應(yīng)用需要設(shè)定功能）；級(jí)別。車主只需按動(dòng)按鍵或旋轉(zhuǎn)旋鈕即可啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)；低功耗：降低車載控制模塊、智能鑰匙和電容感應(yīng)開關(guān)靜態(tài)功耗；防中繼攻擊：無線通訊信息不可截取和偽造攻擊；車載免提通話與車載娛樂系統(tǒng)圖3放出來，讓車內(nèi)的駕乘人員不需費(fèi)力就可以實(shí)現(xiàn)輕松的語(yǔ)音溝通。圖3車載免提通話數(shù)據(jù)流向有助于節(jié)約整車成本以及降低重量。無線電池管理系統(tǒng)動(dòng)力電池是新能源汽車的核心零部件，整車成本中占比達(dá)到40~50%左右，直接影SOCSOP圖4 新能源汽車電池管理系統(tǒng)車載BMS存在以下業(yè)務(wù)需求：96200以上電池單體的快速接入工作和多維傳感器信息采集上報(bào)；20Hz，1Hz；滿量程滿量程±2~3℃；<300ms現(xiàn)有成熟方案是基于CAN總線或者SPIPACK的組裝成本和便利的系統(tǒng)集成制造和電池梯次利用等。智能終端/VRPCCPE（/手環(huán)連接等App延、大容量、高精感知等方面，對(duì)星閃技術(shù)提出了更高的要求。手機(jī)與耳機(jī)無線音頻傳輸如圖5前藍(lán)牙耳機(jī)僅能傳輸1Mbps以下碼率的有損壓縮音頻問題，提供高清音頻傳輸?shù)臉O致體驗(yàn)。圖5 手機(jī)+耳機(jī)場(chǎng)景通過手機(jī)與耳機(jī)的無線連接，由于現(xiàn)有無線短距技術(shù)的限制，無線音頻傳輸?shù)捏w驗(yàn)有一定缺失，可穿戴產(chǎn)品的極致音頻體驗(yàn)效果需求如下：低功耗實(shí)現(xiàn)穿戴設(shè)備長(zhǎng)續(xù)航：超長(zhǎng)待機(jī)續(xù)航和回連時(shí)間<1s，間>7小時(shí)；高速率滿足96KHz采樣24比特位寬高清音頻1920kbps速率傳輸，支持2路的DSD音頻流；靠近發(fā)現(xiàn)（ms級(jí)），指向連接；高精度級(jí)別時(shí)間同步實(shí)現(xiàn)耳機(jī)/音箱之間的時(shí)間同步。具體對(duì)星閃技術(shù)的需求如表2為，大于1m時(shí)為，兩天線測(cè)角在10m內(nèi)精度為度，功耗1.8mW。表2 手機(jī)與耳機(jī)無線音頻的通信要求吞吐率傳輸時(shí)延功耗通信距離音質(zhì)重連時(shí)延音樂播放12Mbps10ms<10mW>100m96kHz*24bit<1s語(yǔ)音通話4Mbps10ms<5mW>100m48kHz*16bit<1s耳機(jī)MIC12Mbps10ms<10mW>100m96kHz*24bit<1s可穿戴設(shè)備文件傳輸與操控手機(jī)與手表/手環(huán)聯(lián)動(dòng)的應(yīng)用場(chǎng)景主要為升級(jí)App（投射到音箱和TV超長(zhǎng)待機(jī)續(xù)航>30天；掃描發(fā)現(xiàn)背景任務(wù)常開，達(dá)成業(yè)務(wù)零等待；長(zhǎng)距離指向性找物，精確指向性操作IoT設(shè)備；支持安全距離解鎖，支持防中繼攻擊；支持多個(gè)可穿戴設(shè)備和手機(jī)間的群組通信,在多運(yùn)動(dòng)傳感器（獨(dú)立設(shè)備）作同步。具體對(duì)星閃無線短距通信的需求如表3。對(duì)手表/表4表3可穿戴設(shè)備文件傳輸與操控的通信要求方向吞吐率端到端時(shí)延峰值功耗通信距離備注雙向文件傳輸100Mbps/<20mW（接收），<100mW（發(fā)射）>10m距離增加時(shí)可接受速度降低表4 可穿戴設(shè)備基于感知的操控要求應(yīng)用時(shí)延功耗距離角度備注表盤凌空操作<1ms<0.1mW30cm+/-1cm單手準(zhǔn)確度98%，開啟需要控制，不能常開設(shè)備查找<200ms<0.1mW100m+/-10cm360+/-2~3°考慮穿墻。無線投屏手機(jī)與VR眼鏡系統(tǒng)組成如圖6所示，3個(gè)設(shè)備組成自組織網(wǎng)絡(luò)，數(shù)據(jù)傳輸主要有兩個(gè)方向：手機(jī)或投屏設(shè)備到VR眼鏡方向：左右眼鏡的4K/90幀的流媒體數(shù)據(jù)，無壓縮的MIPI速率最高達(dá)55.7Gbps；VR眼鏡到手機(jī)或投屏設(shè)備方向：SLAM定位與建圖、VST前視兼SLAM、眼動(dòng)/跟蹤和DToF距離測(cè)量，綜合數(shù)據(jù)速率為1.8Gbps。圖6手機(jī)+VR眼鏡場(chǎng)景的性能限制，無線投屏傳輸?shù)捏w驗(yàn)有一定缺失，VR眼鏡投屏的極致體驗(yàn)效果如下：支持1K~4K/90Hz高清視頻，左右眼鏡高精度級(jí)別時(shí)間同步；VR眼鏡3~5小時(shí)的長(zhǎng)續(xù)航，回連時(shí)間<1s；設(shè)備靠近發(fā)現(xiàn)（ms級(jí)），指向連接；自組織網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)建時(shí)間<3s，支持設(shè)備間的直連通信；多速率/可靠性/時(shí)延種類數(shù)據(jù)共存。由此，VR眼鏡高速投屏類應(yīng)用對(duì)星閃技術(shù)的具體需求為表5。表5 手機(jī)與VR眼鏡無線投屏的通信要求典型應(yīng)用吞吐率時(shí)延功耗通信距離備注視頻數(shù)據(jù)傳輸300MbpsMTP（<40ms<500mW<10mVR眼鏡手機(jī)高清視頻通話（眼鏡端）收：20Gbps,發(fā)：2Gbps<20ms<500mW<2m本地eehrouh程也會(huì)看到本地圖像。實(shí)時(shí)手機(jī)游戲場(chǎng)景星閃技術(shù)組成無線局域網(wǎng)支持實(shí)時(shí)手機(jī)游戲如7（一般一次對(duì)局小于30分鐘保持互聯(lián)網(wǎng)連接狀態(tài)。圖7 星閃短距通信組成無線局域網(wǎng)支持實(shí)時(shí)手機(jī)游戲輸?shù)姆?wù)質(zhì)量就極大程度上決定了用戶體驗(yàn)，具體由以表6指標(biāo)衡量5。表6 星閃技術(shù)支持實(shí)時(shí)手游的要求應(yīng)用數(shù)據(jù)速率端到端時(shí)延鏈路時(shí)延丟包率時(shí)延抖動(dòng)jitter卡頓率實(shí)時(shí)手游<1Mbps<100ms<5ms<0.1%<2ms<1%定位與感知無線設(shè)備間的位置感知與定位已獲得廣泛應(yīng)用，表7列出其對(duì)星閃技術(shù)的需求和具體指標(biāo)：體空間的位置，支持可穿墻的定位；支持設(shè)備間的時(shí)鐘精確同步功能，以支持精確定位算法等功能；發(fā)出帶有位置的警報(bào)。表7星閃技術(shù)設(shè)備定位與感知的要求應(yīng)用對(duì)象電池對(duì)象數(shù)目時(shí)延時(shí)鐘同步定位角度相對(duì)位置定位無線設(shè)備有源點(diǎn)對(duì)點(diǎn)，點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)<10ms<10皮秒<10cm<3°空間人體感知人體動(dòng)作無源<10人<200ms1m5IEEE802.11RealTimeApplicationsTIGReport,/802.11/dcn/18/11-18-2009-06-0rta-rta-report-draft.docx,2019智能家居隨著新技術(shù)的采用，智能家居的定義一直在不斷地發(fā)展變化，主要分為三個(gè)階段：使用；備間的聯(lián)動(dòng)場(chǎng)景；用戶個(gè)性化的服務(wù)。穩(wěn)定運(yùn)行的基本前提。智能家居對(duì)星閃技術(shù)的基本需求如圖8所示。傳輸離穿墻力信號(hào)干設(shè)備點(diǎn)傳輸度、延圖8 智能家居場(chǎng)景的無線短距通信需求智能音箱音頻智能音箱家庭環(huán)繞立體聲系統(tǒng)如圖9所示，良好的用戶體驗(yàn)包括多音箱快速發(fā)現(xiàn)無損音質(zhì),至少5路智能音箱及1術(shù)的需求為支持多設(shè)備直連，音畫同步。圖9 智能音箱家庭環(huán)繞立體聲智能電視/視頻投屏（多個(gè)視頻源2.1.2和2.1.3礙物，對(duì)星閃技術(shù)的鏈路預(yù)算要求高，設(shè)備間的靠近發(fā)現(xiàn)可提高用戶友好性。攝像機(jī)/可視類ms攝像頭可能位于戶外，對(duì)傳輸距離和穿墻損耗有要求，具體如表8所示。2010檢測(cè)到訪客按下門鈴或家庭成員開鎖/上鎖等事件后，及時(shí)向邊緣網(wǎng)關(guān)與智能家居云平防類設(shè)備需要更多的云端處理和網(wǎng)絡(luò)交互。/卡片/一年左右的電池續(xù)航能力增加了用戶使用成本的，并折損了用戶體驗(yàn)。表8 星閃技術(shù)支持安防與電工照明類應(yīng)用的要求應(yīng)用通信距離功耗延時(shí)吞吐率家居安防≥20（視距），≥10米(非視距)，可能中繼≤50mW，3~6個(gè)月待機(jī)≤50ms≥25Mbps智能門鎖視距≤10mW12機(jī)，希望3~5年≤50ms≥2Mbps電工照明≥10m，支持非視距和中繼≤10mW≤50ms≥2Mbps電工照明類全屋網(wǎng)絡(luò)智能考慮到當(dāng)前家庭中手機(jī)、電腦、Pad等眾多設(shè)備支持現(xiàn)有短距技術(shù)，且現(xiàn)有短距技營(yíng)商寬帶的路由器需要雙協(xié)議支持：現(xiàn)有短距協(xié)議和星閃短距協(xié)議，如圖10要支持特性：自動(dòng)入網(wǎng)；智能家居對(duì)設(shè)備狀態(tài)、指令執(zhí)行反饋的毫秒級(jí)低時(shí)延端到端數(shù)據(jù)傳輸；星閃協(xié)議設(shè)備連接的穩(wěn)定性，意外斷網(wǎng)后可主動(dòng)完成重新連接的快速恢復(fù);支持特種服務(wù)的邊緣網(wǎng)絡(luò)加速，例如：游戲加速、網(wǎng)課加速、視頻加速等；要能夠支持超強(qiáng)穿透性和抗干擾。主路由器[2]星閃多跳路運(yùn)營(yíng)商寬帶接入星閃協(xié)議主路由器[2]星閃多跳路運(yùn)營(yíng)商寬帶接入星閃協(xié)議現(xiàn)有短距協(xié)現(xiàn)有短距設(shè)星閃協(xié)議設(shè)備星閃協(xié)議設(shè)備[2]注：[1]G/T節(jié)點(diǎn)角色轉(zhuǎn)換，[2]多跳路由機(jī)制10閃設(shè)備既可以做為G節(jié)點(diǎn)身份也可以做為T信號(hào)放大，擴(kuò)大覆蓋范圍。具體地，星閃網(wǎng)絡(luò)需要能夠支持：?jiǎn)蝹€(gè)主路由能夠同時(shí)支持10無卡頓；多設(shè)備共存的全屋設(shè)備聯(lián)網(wǎng)需要抗干擾傳輸能力，尤其是在2.4GHz頻段。智能家居空間場(chǎng)景化圖12所示，智能圖11 智能臥室空間場(chǎng)景化示意通信要求如下：多設(shè)備實(shí)時(shí)并發(fā)性傳輸：各個(gè)設(shè)備之間可能在某個(gè)時(shí)刻有多點(diǎn)同時(shí)數(shù)據(jù)傳輸；低功耗：從省電和環(huán)保的角度，智能設(shè)備對(duì)低功耗有著必然的需求；應(yīng)用層中各個(gè)獨(dú)立子應(yīng)用的消息交互。家庭隱私保護(hù)2.4.5節(jié)所描述的支持不同接入層技術(shù)的設(shè)12所示。圖12 網(wǎng)絡(luò)大數(shù)據(jù)中的家庭數(shù)據(jù)安全對(duì)星閃技術(shù)和產(chǎn)品提出了以下安全方面的技術(shù)要求：提供不同安全等級(jí)的星閃標(biāo)準(zhǔn)芯片，滿足不同智能家居設(shè)備的安全等級(jí)需要；合法設(shè)備；支持不同等級(jí)的接入技術(shù)安全方案，適配不同形態(tài)的智能化家居設(shè)備；支持為不同接入技術(shù)提供統(tǒng)一的安全標(biāo)準(zhǔn)和管理機(jī)制；擊；求；支持可配置的數(shù)據(jù)、設(shè)備或區(qū)域訪問權(quán)限，滿足不同身份訪客的聯(lián)網(wǎng)需求。智能制造設(shè)備控制、大規(guī)模數(shù)據(jù)采集、工業(yè)檢測(cè)、AGV小車遠(yuǎn)程控制、設(shè)備智能巡檢和流程制造景對(duì)星閃技術(shù)提出的業(yè)務(wù)需求見表9邊緣網(wǎng)關(guān)以及5G大。因此，5G與星閃技術(shù)融合也是重要的技術(shù)發(fā)展方向之一。表9 典型智能制造應(yīng)用對(duì)星閃技術(shù)的通信需求傳輸速率傳輸時(shí)延通信距離可靠性連接數(shù)產(chǎn)線設(shè)備控制1kbps~10Mbps上行峰值速率100~300ms（數(shù)據(jù)上傳）;10ms（遠(yuǎn)程控制）數(shù)十米~數(shù)百米數(shù)據(jù)較低;遠(yuǎn)程控制：99.999%無高要求大規(guī)模數(shù)據(jù)采集數(shù)kbps50~100ms數(shù)百米~數(shù)千米較高設(shè)備同時(shí)在線較多工業(yè)檢測(cè)上行720~8K：2~100MbpsAR應(yīng)用：20ms;其它：50~100ms數(shù)十米~數(shù)百米較高無高要求AGV小車控制上行：≧30Mbps,下行：≧20Mbps≦20ms數(shù)十米>99.9%較低要求設(shè)備智能巡檢視頻圖像：4~10Mbps;其它設(shè)備數(shù)據(jù)：較低較低2~15米較高無要求流程制造過程控制>1Mbps<100ms<100m>99.9%>100點(diǎn)產(chǎn)線設(shè)備控制5G圖PLC現(xiàn)下掛齒輪的同步變化。同時(shí)，借助邊緣網(wǎng)關(guān)及5G，云端PLC控制應(yīng)用可以下發(fā)業(yè)務(wù)優(yōu)先級(jí)管理、時(shí)延抖動(dòng)策略和QoS策略等，提升行業(yè)現(xiàn)場(chǎng)電機(jī)同步控制數(shù)據(jù)流的傳輸可靠性，并實(shí)現(xiàn)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)監(jiān)控。圖13 工業(yè)制造中的電機(jī)同步控制場(chǎng)景大規(guī)模數(shù)據(jù)采集圖14所示。設(shè)備傳感器通過星閃技術(shù)將數(shù)據(jù)匯聚至工業(yè)網(wǎng)關(guān)，進(jìn)行數(shù)據(jù)預(yù)處理，過濾后的有用數(shù)據(jù)通過5G圖14 工業(yè)市場(chǎng)的大規(guī)模數(shù)據(jù)采集場(chǎng)景工業(yè)檢測(cè)和非移動(dòng)性場(chǎng)景，以圖15移動(dòng)設(shè)備與工作臺(tái)的協(xié)同操作，此過程對(duì)通信可靠性及延遲要求高。圖15 工業(yè)生產(chǎn)中的工業(yè)檢測(cè)場(chǎng)景AGV遠(yuǎn)程控制在生產(chǎn)車間，部署支持星閃技術(shù)的AGV物流車輛和邊緣網(wǎng)關(guān)。在接收任務(wù)后或遠(yuǎn)程控制中，AGV通過星閃技術(shù)上傳位置和運(yùn)動(dòng)信息至邊緣網(wǎng)關(guān)，邊緣網(wǎng)關(guān)可根據(jù)需求將信息通過5G物判斷，AGV實(shí)現(xiàn)工業(yè)場(chǎng)景中的自動(dòng)避障，提升產(chǎn)線自動(dòng)化水平。通過基于星閃技術(shù)的人化物料精準(zhǔn)配送和快速響應(yīng)。設(shè)備智能巡檢PDAPDA流程制造的過程控制星閃產(chǎn)品還需要滿足流程工業(yè)的本安防爆要求，設(shè)備進(jìn)支持功耗、長(zhǎng)時(shí)間地運(yùn)行。星閃技術(shù)及標(biāo)準(zhǔn)化介紹星閃elase.0系列標(biāo)準(zhǔn)概述求，并于2021年底啟動(dòng)了星閃首版系列標(biāo)準(zhǔn)（即，星閃Release1.0）經(jīng)過星閃聯(lián)盟200Release1.0系列標(biāo)準(zhǔn)于2021支撐性規(guī)范構(gòu)成。星閃無線通信系統(tǒng)架構(gòu)見圖16，對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)列表見表10。圖16星閃無線通信系統(tǒng)架構(gòu)表10 星閃無線通信系統(tǒng)Release1.0標(biāo)準(zhǔn)體系標(biāo)準(zhǔn)名稱分類1T/XS00001-2022《星閃無線通信系統(tǒng)架構(gòu)》架構(gòu)2YD/T4007-2022《無線短距通信車載空口技術(shù)要求和測(cè)試方法》星閃接入層3T/XS10002-2022《星閃無線通信系統(tǒng)接入層低功耗技術(shù)要求》4T/XS20001-2022《星閃無線通信系統(tǒng)基礎(chǔ)服務(wù)層設(shè)備發(fā)現(xiàn)與服務(wù)管理》基礎(chǔ)服務(wù)層5T/XS20002-2022《星閃無線通信系統(tǒng)基礎(chǔ)服務(wù)層傳輸與控制》6T/XS20003-2022《星閃無線通信系統(tǒng)基礎(chǔ)服務(wù)層服務(wù)質(zhì)量管理》7T/XS20004-2022《星閃無線通信系統(tǒng)基礎(chǔ)服務(wù)層多域協(xié)調(diào)與管理》8T/XS20005-2022《星閃無線通信系統(tǒng)基礎(chǔ)服務(wù)層5G蜂窩網(wǎng)絡(luò)融合》9T/XS40001-2022《星閃無線通信系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)安全通用要求》安全10T/XS00002-2022《星閃設(shè)備媒體接入層標(biāo)識(shí)分配機(jī)制》網(wǎng)絡(luò)標(biāo)識(shí)11T/XS50001-2022《星閃無線通信系統(tǒng)測(cè)試星閃基礎(chǔ)接入技術(shù)（SLB）設(shè)備要求和測(cè)試方法》測(cè)試12T/XS50001-2022《星閃無線通信系統(tǒng)測(cè)試星閃基礎(chǔ)接入技術(shù)（SLB）設(shè)備安全要求和測(cè)試方法》星閃elase.0空口和上層協(xié)議介紹（Grant節(jié)點(diǎn)和eG節(jié)點(diǎn)可以管理一定數(shù)量的T節(jié)點(diǎn)以及與其連接的T節(jié)點(diǎn)共同組成一個(gè)SLB（SparkLinkBasic，星閃基礎(chǔ)接入技術(shù)和SLE（SparklinkLowEnergy，星閃低功耗接入技術(shù)兩種無線通信接口。SL（SparkLinkBasic的技術(shù)內(nèi)容由中YD/T4007-2022規(guī)定。SLB使用正交多載波(OFDM)波形，支持極低時(shí)延無線幀，空口單向數(shù)據(jù)傳輸時(shí)延小于20.833us（業(yè)界最低時(shí)延），單載波支持20MHz帶寬，最大支持16載波共320MHz帶寬，最高速率支持編碼速率0.921024QAM調(diào)制和8SLB表11。SLB主要用表11SLB性能評(píng)估結(jié)果項(xiàng)目性能指標(biāo)峰值速率G鏈路峰值大于900Mbps（單載波20MHz帶寬）T鏈路峰值大于450Mbps（單載波20MHz帶寬）時(shí)延20us可靠性正確率大于99.999%同步精度<1us（定時(shí)精度±30ns）多用戶能力支持4096用戶接入支持1毫秒內(nèi)80用戶數(shù)據(jù)并發(fā)抗干擾能力Polar數(shù)據(jù)信道編碼最小工作信噪比-5dB（相比傳統(tǒng)短距實(shí)現(xiàn)覆蓋增益+3dB）安全性高（雙向認(rèn)證，算法協(xié)調(diào)保障）SLE（SparklinkLowEnergy，星閃低功耗接入技術(shù)）的技術(shù)內(nèi)容由T/XS2022規(guī)定，可提供低成本、低功耗的空口接入。SLE使用單載波傳輸，帶寬支持1MHz、2MHz和4MHz，調(diào)制方式支持GFSK、BPSK、QPSK和8PSK。通過采用Polar信道編碼提升傳在相同深覆蓋條件下可穩(wěn)定支持128kbps（峰值表12SLE線電池管理系統(tǒng)、工業(yè)數(shù)據(jù)采集在內(nèi)的具備低功耗要求的業(yè)務(wù)場(chǎng)景。表12SLE性能指標(biāo)項(xiàng)目性能指標(biāo)峰值速率支持4.6Mbps高保真立體聲無損音頻支持12Mbps數(shù)據(jù)傳輸時(shí)延支持250微秒完成一次交互多用戶能力支持256用戶接入網(wǎng)絡(luò)覆蓋及拓?fù)渥钚INR：-3dB；支持一對(duì)一單播及一對(duì)多組播；安全性高（雙向認(rèn)證，算法協(xié)調(diào)保障）SLB和SLE求進(jìn)行持續(xù)演進(jìn)。備發(fā)現(xiàn)、服務(wù)管理、連接管理、QoS管理、測(cè)量管理、數(shù)據(jù)傳輸與適配、信息安全、多域管理與協(xié)調(diào)以及5G聯(lián)互通。星閃技術(shù)演進(jìn)與標(biāo)準(zhǔn)化路徑星閃Release1.0建立了星閃無線通信系統(tǒng)的端到端標(biāo)準(zhǔn)體系，以SLB和SLE驗(yàn)，星閃技術(shù)也在不斷增強(qiáng)和演進(jìn)。目前，針對(duì)第2章應(yīng)用功能所涉及到的包括定位測(cè)等核心應(yīng)用功能，星閃聯(lián)盟也已啟動(dòng)了星閃Release2.0Relase2.0Release2.0的第一階段的標(biāo)準(zhǔn)化工作計(jì)劃于20222.0準(zhǔn)計(jì)劃于2023年H2發(fā)布。圖17星閃標(biāo)準(zhǔn)版本演進(jìn)規(guī)劃星閃無線頻譜需求理科學(xué)地分配和使用無線頻譜資源是無線通信產(chǎn)業(yè)持續(xù)發(fā)展繁榮的基礎(chǔ)。及頻譜復(fù)用情況如表13所示：表13 星閃無線短距通信混合場(chǎng)景下的頻譜復(fù)用多場(chǎng)景組合頻譜復(fù)用頻譜復(fù)用可行性分析智能汽車+智能家居可假設(shè)汽車穿透損9dB，建筑物穿透損為20dB：若總隔離需要80dB，則干擾源距離目標(biāo)超過1.6m，認(rèn)為兩者是隔離的；若總隔離需要90dB，則干擾源距離目標(biāo)超過5m，認(rèn)為兩者是隔離的。智能汽車+智能制造可同“智能汽車+智能家居”場(chǎng)景。智能家居+智能制造可假設(shè)建筑物穿透損為20dB（一堵墻）：若總隔離需要80dB，則干擾源距離目標(biāo)超過4.5m是隔離的；若總隔離需要90dB，則干擾源距離目標(biāo)超過14m，認(rèn)為兩者是隔離的。星閃技術(shù)產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程星閃產(chǎn)業(yè)鏈構(gòu)建2022年8230如圖18所示。513625

1471415

246 5 2應(yīng)用與云 管道/邊緣 安全 汽車工業(yè)制造 終端 家居 模組 電子元器件 測(cè)試實(shí)驗(yàn)室 測(cè)試儀行業(yè)機(jī)構(gòu)與標(biāo)準(zhǔn)組織 高校與科研院所 咨詢圖18星閃聯(lián)盟會(huì)員單位與產(chǎn)業(yè)鏈分布產(chǎn)業(yè)進(jìn)展樣機(jī)及芯片2021年4月,基于星閃1.0技術(shù)的多場(chǎng)景原型樣機(jī)系統(tǒng)在星閃聯(lián)盟產(chǎn)業(yè)峰會(huì)實(shí)現(xiàn)全球5.1無損環(huán)繞聲場(chǎng)原型系統(tǒng)和星閃100其中空口傳輸時(shí)延僅205.1無損環(huán)繞聲 圖19星閃多個(gè)場(chǎng)景的原型樣機(jī)系統(tǒng)亮相星閃產(chǎn)業(yè)峰會(huì)2021年11月，在2021中國(guó)移動(dòng)全球合作伙伴大會(huì)，星閃聯(lián)盟攜手中國(guó)移動(dòng)、華為、深圳艾靈在業(yè)界首次發(fā)布了基于5G+星閃融合技術(shù)的電機(jī)同步控制原型系統(tǒng)，演示了5G+星閃融合技術(shù)在電機(jī)同步控制的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)5G業(yè)務(wù)向工廠生產(chǎn)核