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華為 HarmonyOS 4 搭上的星閃技術,原來這麼牛

華為 HarmonyOS 4 搭上的星閃技術,原來這麼牛

都說無線化是未來科技的趨勢,但很多時候無線裝置的實際體驗,卻往往一言難盡。

比如當你遊戲來到關鍵時刻,卻因為無線滑鼠延遲了一下而痛失好局……

當你開會時要同時外接無線鍵鼠、耳麥并投屏,但一看那麼多 USB 收發器就犯愁……

再比如很多手機都能和電腦多屏協同,但網絡一擁堵,或者距離稍遠,那協同畫面就會異常卡頓,很糟心……

以上種種痛點,都在嚴重影響無線時代的人機互動的體驗。

當然,并不是無線不好,而是說,傳統的藍牙、Wi-Fi 等無線連接配接技術,在面對越來越海量的智能終端、面對新時代人機互動場景對高速率、低延遲時間的極緻要求時,确實會力不從心。

顯然,我們需要新的無線技術,來彌補藍牙、Wi-Fi 等面對萬物智聯時代新場景的局限。

于是,星閃技術出現了。

星閃(NearLink),是新一代無線短距通信技術。它從 0 到 1 全新設計,由萬物互聯時代個性化、多樣化的極緻、創新體驗需求驅動。并且,這項技術是中國原生的,彙聚了國内 300 多家頭部企業和機構的集體智慧。

而這其中,華為則是星閃技術研究和标準制定的主要貢獻方。

就在剛過去的華為開發者大會 HDC 上,華為終端 CEO 餘承東正式宣布鴻蒙系統 4.0 和星閃技術的結合,并且帶來了諸多星閃技術的應用場景示範,頗為驚豔。

華為 HarmonyOS 4 搭上的星閃技術,原來這麼牛

那麼,星閃技術究竟能為萬物智聯時代的人機互動帶來怎樣的新鮮體驗?今天就讓我們具體聊聊。

原來你是這樣的“星閃”

要了解“星閃”的價值,我們首先要知道它到底是一種怎樣的技術。

在近距離無線通信中,藍牙和 Wi-Fi 技術一直是主流,但是這倆經過 20 多年發展,為了向前相容,背上了沉重的曆史包袱,在面對新時代的需求時漸漸力不從心。

而“星閃”,其實就是和藍牙、Wi-Fi 類似的近距離無線通信技術,雖然是“類似”,但它的誕生就是瞄着藍牙和 Wi-Fi 的不足去的,是以在架構設計和很多技術細節上,會更先進。

比如藍牙和 Wi-Fi 之間的标準是割裂的,藍牙主打低功耗,Wi-Fi 追求高速率,各有長處卻不能相容。而“星閃”從架構設計上就考慮到這一點,做成了一個标準多個模式。

從下面的系統架構圖就能看到,星閃的接入層有兩個模式:SLE 和 SLB。SLE 對标藍牙,SLB 對标 Wi-Fi,而這兩種模式上方的基礎服務和應用卻是融合統一的,這就等于能把藍牙和 Wi-Fi 的優勢結合到一起了。

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就好像籃球運動員,過去的球員要麼個子高但速度慢,要麼速度快但個子矮,現在有一名選手,個子又高,速度還很快,那誰會不愛呢?

其中,SLE 對标藍牙,并且和藍牙一樣都是在 2.4GHz 非授權頻段上,但是它在具體的技術上更先進,可以做到超低的時延和功耗,還有比藍牙更強的性能和更遠的覆寫距離。

比如在鍵鼠這個人機互動場景中,SLE 的時延能低到 250us,而藍牙隻能做到 7.5ms。不僅如此,它還能把無線滑鼠帶到 4K 的重新整理率,普通藍牙滑鼠隻有 125Hz。

能做到這些,得益于星閃在空口技術上采用了很多類似 5G 的技術,而在技術細節上比藍牙和 Wi-Fi 更先進。

比如星閃在 OFDM 和 CP 設計、時域和頻域排程顆粒方面就和 5G 很類似,甚至用上了 5G 的 Polar 編碼技術,是以還帶來了靈敏度的增益以及抗幹擾能力的提升。

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看到星閃技術如此先進,相信小夥伴們也很希望它能盡快成熟、普及開來。說到這,就不能忘了它背後的推動者,星閃聯盟。

星閃聯盟在 2020 年 9 月 22 日成立,負責星閃技術研究、标準制定和産業落地等活動,目前已經擁有超過 320 家會員。

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同時,星閃聯盟已經推動釋出了星閃 1.0 标準,還有完備的星閃測試與認證條件,比如在今年 7 月 1 日召開的國際星閃無線短距通信聯盟啟航峰會上,多家星閃聯盟創新領先成員就正式釋出并展示了星閃晶片、模組、開發闆,測試儀表和準商用 Demo,這标志着星閃商業化落地已經駛入快車道,而今年,就是星閃商用的元年。

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而在星閃聯盟裡,有個不得不提的成員,就是華為。華為不僅積極參與星閃的技術研究、标準制定活動,更貢獻了自己三十多年來領先的無線通信經驗和技術沉澱,比如剛才提到的 5G Polar 編碼技術。

而在這次華為開發者大會 HDC,華為又通過一系列動作進一步推動了星閃生态的落地和應用。

六大價值帶來創新體驗,鴻蒙 + 星閃真絕配

剛才我們介紹了星閃技術在實體層的創新設計所帶來的技術優勢,這些優勢将為萬物智聯時代人機互動等諸多場景體驗注入新的價值。

而本次 HDC 大會上,華為終端 CEO 餘承東正式宣布了鴻蒙系統和星閃技術的合作,他表示,星閃技術也将為鴻蒙生态帶來六個方面的革新體驗,分别是更低的能耗,更快的資料傳輸,更低的傳輸時延,更穩定、可靠的無線連接配接,更廣的信号覆寫,以及更大的組網規模。

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具體來說,比如時延方面,星閃技術能把鴻蒙生态終端之間的通訊和互動時延降低到原來的 1/30,還能增加 7 個 dB 的抗幹擾能力,裝置之間信号的覆寫範圍也能比過去擴大 2 倍,終端連接配接數最高則能增加 10 倍,可靠性更是從原來的 90% 提升到 99.99%,每一次互動操作都能精準命中,這些都是相當可觀的體驗更新了。

而在 8 月 5 日的鴻蒙智聯峰會上,華為鴻蒙智聯生态也正開啟了與星閃的合作,并舉行了星閃合作啟航儀式。在合作儀式上,華為宣布星閃将成為鴻蒙智聯 S + 最高認證标準。

相信大家能夠發現,鴻蒙系統軟總線、分布化的特點、鴻蒙智聯面向全場景智慧化構築的硬體生态,和星閃技術的創新優勢可以說是天然搭配的,兩者的結合,必然能夠帶來端到端體驗的更新,這種更新,将不僅是現有裝置人機互動體驗的提升,我們更可以期待鴻蒙 + 星閃能碰撞出創新的互動體驗,達到 1+1>2 的效果。

當然,作為一項全新的基礎通信技術,星閃可以賦能的不僅是鴻蒙智聯生态的互動體驗,而是能夠為所有支援它的裝置帶來人機互動體驗的變革,隻是它與鴻蒙的結合,格外讓人期待。

什麼是極緻的人機互動體驗?這就是

為什麼格外令人期待?如果你在這次 HDC 現場體驗過展示的星閃人機互動 Demo 示範,相信就能明白。

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示範中,三種無線滑鼠給大家對比體驗,有 125Hz 回報率的普通藍牙滑鼠、1KHz 回報率的 2.4G 無線滑鼠和 4KHz 回報率的星閃電競滑鼠。

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用 125Hz 的滑鼠進行操作,感覺有延遲,不很跟手,但由于我們過去大部分時候都在用這種滑鼠,倒也習慣。1KHz 的滑鼠操作體驗明顯要更好些,但是看電腦上滑鼠運作軌迹的動畫,也有延遲,特别是快速滑動時,不跟手的感覺仍然明顯。

而再體驗通過星閃無線連接配接的電競滑鼠和電腦,感覺仿佛打開了新世界。在微秒級的空口傳輸時延的加持下,滑鼠輕松實作了 4KHz 回報率,搭配高重新整理率顯示器,上手使用的時候,看電腦螢幕上的滑鼠軌迹動畫,幾乎看不到延遲,哪怕是快速滑動,也非常跟手,這種感覺就好像直接拿着記号筆在螢幕上塗畫一樣,絲毫不拖泥帶水。再看旁邊滑鼠實時重新整理率的資料,輕松就上了 3400Hz+。

總之這和我們過去體驗的無線滑鼠完全不同,真正體驗到了,感受會更深刻。

延遲、響應慢是人機互動過程中最難以接受的,之前無論是藍牙還是 Wi-Fi 都很難真正做到無感的低延遲時間和超靈敏響應,但這些對星閃來說,卻是基礎和标準。

這種超低延遲時間和超靈敏的互動不僅展現在單一裝置上使用無線鍵鼠上,還有更多應用。

比如未來多屏協同将是最基礎最高頻的辦公場景,手機、平闆、PC 多款生産力裝置彼此協同,隻需一套鍵鼠就能在不同裝置上進行輸入。但是現實中用藍牙或 Wi-Fi 連接配接裝置時,鍵鼠在不同終端之間的切換總是不那麼順暢,頓挫一下,才能正常輸入,這種互動體驗很影響多屏辦公時的效率和舒适感。

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而支援星閃技術的無線鍵鼠和終端進行多屏協同時,就能憑借星閃微秒級的時延快速識别焦點裝置,這樣鍵鼠在多裝置間切換時,就能真正做到無縫無感,好像彼此協同的 PC、平闆、手機就是一個整體的裝置一樣,這才能讓你的辦公生産力流暢加倍。

除了低延遲時間,星閃還為萬物互聯時代的人機互動帶來了超高的并發能力,支援數百個終端同時連接配接,在鴻蒙智聯生态下,則能實作最多 10 倍連接配接數的組網。

比如在工作開會時,會議室往往沒有那麼多插線接口,你需要同時以無線的方式連接配接鍵盤、滑鼠、耳麥甚至無線的大屏顯示器、音箱等,以滿足文檔處理和展示,語音交流、播放示範項目等需求。過去這些無線終端幾乎每個都需要對應的收發器,而且電腦也無法同時連接配接這麼多裝置,想想就頭大。

但是,星閃卻支援多個裝置并行連接配接和多業務上下行無碰撞并發,關鍵是,隻需要一個 USB 接收器就能實作這些無線配件的同時接入,不僅大大降低了多裝置配對連接配接的複雜度,而且也不會有藍牙多裝置接入時音頻信号容易彼此擠占、卡頓的問題。

以後大家開會,就再也不用拖着亂七八糟的線材或者好多個 USB 接收器了。除了會議辦公,我們平時連接配接無線搖桿玩遊戲的體驗,也能得到來自星閃技術的助力。比如現在很多電腦或主機限制最多隻能連接配接 2-4 個搖桿,在進行一些多人遊戲的時候就不能滿足需求。而星閃技術在強大的高并發能力加持下,可以同時連接配接 8 個搖桿,全家一起上陣遊玩都沒問題。

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更有用的是在一些體感遊戲上,我們知道,體感類遊戲需要綁定傳感器在身上,支援的傳感器越多肯定動作捕捉地越精準,遊戲時也就越不會出錯。星閃技術現在可以支援 10 個體感傳感器同時收發信号,并且信号能以微秒級誤差對齊,精準捕捉使用者頭部、軀幹和四肢動作,讓你能夠在遊戲裡完成更精細的跳舞、健身動作、也能更準确地攻擊到敵人。

再進一步想,未來 XR、元宇宙遊戲也能在星閃技術的加持下,結合更多的感應配件,讓玩家們在虛拟世界中能夠像在真實世界中一樣進行各種精細化操作,而且整個過程幾乎沒有延遲,這無疑将是史無前例的震撼的遊戲互動體驗。

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上述這些高精細度、高并發、低延遲的特性,會讓你覺得如同置身于遊戲中,這才叫極緻的、具有沉浸感的人機互動體驗。

說到玩遊戲,相信大家還遇到過一個問題:比如公司聚會一起玩遊戲,你的座位比較遠,那麼搖桿操作的可靠性就會大大降低,按鍵時靈時不靈,響應速度受到幹擾,甚至控制出錯等,很影響操作。這些都是由于藍牙連接配接覆寫範圍差、可靠性低造成的,距離稍遠,雖然也能連着,但信号品質已經大幅衰減,而且很容易受到其他信号的幹擾,出現傳輸錯誤。

而未來使用星閃技術的無線搖桿和電腦、主機,就不會再有這個問題。正如前文所說,星閃裝置可以依靠自身強大的 5G Polar 極化碼糾錯能力的加持下,讓傳輸“萬無一失”,高可靠,無懼錯誤。這樣其實不僅是玩遊戲時用無線搖桿,我們使用所有其他無線控制器裝置,都能在更遠的距離下進行準确操控。

網際網路和移動網際網路時代,我們進行人機互動的主要對象是 PC、手機,而萬物智聯時代,人機互動的對象會大大擴充,除了手機電腦,還會有智能音箱、電視、手表,耳機還有各種家電等等,并且這些裝置都是通過無線連接配接成一個整體,可以彼此協同、控制,也就是全屋智能。

全屋智能目前主要是通過藍牙、Wi-Fi 連接配接實作,但相信體驗過的朋友都會有同感,裝置多了後,彼此幹擾的情況很嚴重,常常不知不覺就斷連、失靈了,你想讓智能音箱把晾衣架降下來,它告訴你“未找到該裝置”,這顯然不是我們想象中順暢的全屋智能人機互動。

而未來,在星閃技術加持下的全屋智能,就能通過特有的幹擾協同機制,徹底消除不同連接配接之間的潛在沖突,確定衆多星閃裝置共存不卡頓、不斷連,如此,大家在全屋智能的場景下與各種終端、家電進行互動時,就能真正感受到它們是“始終線上,一呼即應”的。

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當然不僅是全屋智能場景,還有很多應用場景下,我們的人機互動體驗都能擁有更強的穩定性和抗幹擾能力,比如在人群較密的大型辦公區工作,你的無線鍵鼠再也不會因為環境中藍牙裝置太多而斷連失靈,還有當你戴着星閃耳機來到地鐵站、機場時,也不會因為環境幹擾而出現音質下降和斷連……

清華大學計算機科學與技術系長聘教授史元春曾經總結:人機互動就是要讓機器更好地适應人、适應人的本性、操控能力、感覺能力和認知能力。

而人的本性都是喜歡簡單、直接的操控和認知、排斥哪怕一絲一毫的等待,并且具有多元的同步感覺能力。所謂極緻的人機互動體驗,也正是在朝着這個方向努力。

星閃作為連接配接技術、作為人機互動的傳輸中介,讓我們看到了極緻人機互動體驗的可能,它具備的低延遲時間、高并發、抗幹擾、高可靠和廣覆寫等一系列領先特性,符合“人的本性”,同時也是在盡可能打破人與機器的藩籬,讓互動更加簡單直接、所見、所想、所做,即所得。

結語

前面我們說到,2023 年正是星閃商用的元年,晶片,模組,開發闆都在逐漸成熟,測試與認證條件也已完備,加上這次 HDC 期間,擁有 6400+ SKU 的鴻蒙智聯生态與星閃緊密合作,相信星閃技術和生态應用會在可預見的時間裡得到快速發展。

華為 HarmonyOS 4 搭上的星閃技術,原來這麼牛

而也就在 2023 年,星閃聯盟獲批成為國際性産業與标準組織。是以,這項技術不僅是中國通信産業的裡程碑,更會在全球近距離無線通信市場開辟出一片新天地,我們相信,未來星閃會與藍牙、Wi-Fi 一起,形成三足鼎立的局面,共同為全球使用者打造極緻的無線人機互動體驗。