星闪专题报告:全面对标蓝牙、Wifi,商用元年正式开启

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星闪专题报告:全面对标蓝牙、Wifi,商用元年正式开启

2024-01-06 07:04| 来源: 网络整理| 查看: 265

(报告出品方/作者:招商证券,梁程加、孙嘉擎)

一、华为星闪技术在多产品线中全面支持

1、华为星闪技术商业元年全面开启

华为于 HDC 2023 发布星闪(NearLink)技术,为鸿蒙万物互联提供强劲支持。 2023 年 8 月,在鸿蒙 4.0 发布会暨 HDC 2023 开发者大会上,华为发布新一代 近距离无线连接技术“星闪”(NearLink),对标传统无线短距通信技术蓝牙与 WiFi,通过“一标多模”的方式集合多个传统无线短距通信技术标准。会上,华 为宣布将星闪技术全面融入鸿蒙生态,全面开发其在智能汽车、智能终端、智能 家居、智能制造等领域的应用潜力,星闪商用元年全面开启。

2、华为在手机、耳机、平板等多个产品线中全面应用星闪 技术

华为在 Mate 60 系列、FreeBuds Pro 3、MatePad Pro 13.2 等新产品中全面支 持星闪技术。根据华为商城消息: 手机方面,鸿蒙4.0以上部分型号支持星闪(主要与具体硬件支持能力有关, 其他机型即使升级到鸿蒙 4.0 也不支持星闪技术)、Mate 60 系列全面支持 星闪技术; 耳机方面,华为 FreeBuds Pro 3 将支持星闪连接核心技术,信号传输抗干 扰能力提升 2 倍,配合 Mate 60 系列等手机可实现业内首次的 1.5Mbps 的 无损传输;  平板方面,华为将要发布的 MatePad Pro 13.2 将搭载星闪技术,依靠星闪, 华为 MatePad Pro 13.2 与新一代华为 M-Pencil 在连接速度与连接稳定性上 都可以获得显著提升,为用户日常笔记、绘图操作提供更为稳定流畅的使用 体验。

3、鸿蒙车机系统加速迭代,华为车载星闪应用有望加速落 地

鸿蒙车机系统快速迭代,座舱芯片硬件能力持续夯实。2023 年 4 月,华为发布 ADS 2.0(Advanced Driving System,华为高阶智能驾驶系统)、智能座舱、智 能车载光、智能汽车数字平台等一系列智能汽车解决方案,并宣布将于 2023 年 秋季发布全新一代鸿蒙车机系统 4.0,支持六音区声源定位、多人多屏多音区并 发控制、舱内眼球位置追踪及眼部状态识别等。 车载应用是星闪技术落地最为基础的应用场景,随着车内主动降噪与智能座舱交 互时延要求的逐步提高,华为星闪技术将进一步表现出在车载无线短距通信中的 优势。星闪技术在车载智能座舱等领域的商用落地速度也将明显加快。

二、星闪技术全面融入鸿蒙生态,商用价值有望加速 兑现

1、星闪技术的发展历程与技术特点

(1)星闪联盟的发展历程

2019 年华为因制裁被国际 WiFi 联盟、蓝牙联盟移除会员资格,工信部 2020 年 牵头制定星闪近距离无线通信标准。 2019 年美国将华为列入“实体清单”后,部分国际行业组织也相继对于华 为采取对应的限制性措施,国际 WiFi 联盟、蓝牙联盟、SD 协会等接连取消 /限制华为的会员资格。在此情况下,华为着力推进星闪技术研发与“星闪 联盟”建立。(后续 WiFi、蓝牙、SD 恢复了华为的成员身份) 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。

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。

2、星闪技术与蓝牙、WiFi 技术的综合对比

(1)无线短距通信技术简介

无线短距通信一般泛指在较小区域内提供无线通信的相关技术。一般情况下,只 要通信收发双方通过无线电波传输信息,并且传输距离限制在较短范围内(一般 为几十米或数百米之内),都可以被归纳为无线短距通信。当前,主流的无线短 距通信技术包括、蓝牙、WiFi、Zigbee、UWB、IrDA、近场通信(NFC)、RFID 等。

(2)星闪技术与蓝牙、WiFi 技术的性能对比

相较于传统无线连接,星闪具备功耗、传输速率、传输时延、组网连接数等多方 面性能优势。相较于传统蓝牙、WiFi 等无线连接技术,华为星闪 Bit 能耗明显降 低、数传速率提升 6 倍、时延为传统技术的 1/30、抗干扰性、覆盖距离与连接 数等方面也具备充足优势。

时延方面,星闪技术可实现 20s 内延迟,大幅低于蓝牙与 WiFi;最大连接数方面, 星闪最大支持 4,096 台设备互联,而目前蓝牙一般最大连接数为 8 台,WiFi-7 最大 连接数为 256 台。 具体应用场景方面来看,我们就星闪、蓝牙技术在智能家居、影音娱乐领域的性能 进行对比,我们发现星闪技术在直连设备数、同步精度、覆盖广度、响应时延等核 心参数上明显领先,同时在音质、连接稳定性、音画同步、配对灵活性、多设备协 同、连接稳定性、交互精准性等细分领域用户体验参数方面也保持领先。

(3)星闪技术与蓝牙、WiFi 技术的平均单价对比

我们选取蓝牙、WiFi 领域重点企业的主要产品的平均单价进行对比,可以发现 1) 低功耗蓝牙芯片平均单价在 2-3 元区间内;2)蓝牙音频芯片因制程、AI 功能支 持等因素,平均单价在 1-13 元区间内;3)WiFi 芯片平均单价在 4-5 元区间内, WiFi 模组平均单价为 10 元左右;4)根据产业调研数据,智能汽车领域星闪芯 片的平均单价约为 5-6 美元。

3、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。

(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。

三、星闪未来发展趋势

1、星闪技术未来的发展趋势

星闪技术将为传统蓝牙、WiFi 技术提供解决方案补充,而非完全颠覆蓝牙与 WiFi 模式。当前,星闪技术主要解决的是蓝牙与 WiFi 无法满足时延与可靠性的细分 场景需求,这体现出星闪技术虽然在多方面较蓝牙、WiFi 方案具备较大优势,但 不会完全颠覆传统蓝牙与 WiFi 方案。同时,星闪自身也兼容蓝牙与 WiFi 生态, 可以此进行平滑过渡、迅速壮大自身生态。 星闪技术商用元年已至,未来星闪联盟将持续推进智能汽车、智能制造、智能终 端、智能家居四个典型应用场景的商用落地,星闪商用价值有望加速兑现。2023 年 8 月,随着华为宣布将星闪技术与鸿蒙系统相结合,星闪技术商用元年正式开 启。当前星闪 1.0 已建立端到端标准体系,星闪联盟正着力推进星闪 2.0 及上层 应用的标准化工作。根据标准、商用芯片及模组的具体进展,星闪技术有望在 2023-2024 年在智能汽车、智能制造、智能终端与智能家居四个典型应用场景中 大规模商用落地,伴随着华为强势归来及鸿蒙生态的快速迭代,星闪商用价值有 望加速兑现。

2、传统蓝牙、WiFi 芯片出货量及市场规模情况

2021 年全球蓝牙芯片出货量为 51 亿片,2017-2021 年 CAGR 达 6.94%;2021 年全球 WiFi 芯片出货量为 47 亿片,2017-2021 年 CAGR 达 6.89%。根据 IDC 数据,2021 年全球蓝牙芯片出货量为 51 亿片,2017-2021 年 CAGR 达 6.94%, 预计 2022 年增长至 53 亿片,同比增长 3.92%;2021 年全球 WiFi 芯片出货量 为 47 亿片,2017-2021 年 CAGR 达 6.89%,预计 2022 年增长至 49 亿片,同 比增长 4.26%。

国内市场来看,2021 年中国蓝牙芯片出货量为 19 亿片,预计 2024 年达 26 亿 片,2021-2024 年 CAGR 超 11%;2020 年中国 WiFi 芯片市场规模达 180 亿元, 预计 2023 年增长至 267 亿元。根据挚物产业研究院数据,2021 年中国市场蓝 牙芯片出货量达 19.1 亿片,预计 2022 年出货量超 21 亿片,2024 年达到 26 亿 片,2021-2024 年 CAGR 超过 11%。同时,根据亿渡数据,2020 年中国 WiFi 芯片出货量达 6.7 亿片,市场规模达 180 亿元,预计 2023 年增长至 267 亿元, 2020-2023 年 CAGR达 14.05%。

分下游应用场景来看,根据蓝牙技术联盟社区数据,2019 年蓝牙终端应用场景 中手机与电脑、音频及娱乐设备、蓝牙互联设备、汽车设备占比分别为 41%、 28%、11%与 2%;根据 Techno Systems Research 数据,2019 年 WiFi MCU 应用市场中家庭物联网配件、家庭电器设备、工业互联网场景占比分别为 40%、 29%与 17%。

四、星闪领域重点标的情况

1、创耀科技:领先的通信核心芯片供应商,星闪芯片已完 成流片

创耀科技是国内专业的通信核心芯片与解决方案供应商。公司致力于通信核心芯 片的研发、设计和销售业务,并提供应用解决方案与技术支持服务,主营业务包 括通信芯片与解决方案业务、芯片版图设计服务及其他技术服务。其中,通信芯 片与解决方案业务具体包括电力线载波通信领域与接入网网络领域的应用。 根据公司公告,公司星闪芯片已完成流片量产,于 2023 年下半年与 IoT 产品 客户共同立项进行搭载星闪芯片的高性能无线终端设备的开发。23 年 7 月 1 日, 星闪无线短距通信联盟启航峰会上,创耀通信发布星闪 SLB 芯片 TR5510 和开 发板、星闪 SLE 芯片 TR5312 和开发板.截至 9 月,公司星闪芯片本身已回片验 证,终端是消费电子的产品化;公司正在立项中并主推的一个使用场景就是 4K 鼠标。车载验证周期比较长,公司预计三五年能看到初步的产品推出。

2、当虹科技:深度参与星闪联盟,公司座舱娱乐产品已渗 透多数重点车企

当虹科技是国内领先的智能视频解决方案及视频云服务供应商。公司拥有高质量 视频编转码、智能人像识别等核心技术,服务对象覆盖广电传媒、互联网视频、 车载智能座舱等行业,致力于为传媒文化、泛安全和智能网联汽车三大方向客户 提供完整的视频解决方案。 深度参与星闪联盟,凭借自身视频生态优势,在座舱娱乐领域处于行业领先地位。 公司深度参与智能网联汽车行业相关标准的建设工作,通过参与星闪联盟、汽车 工程学会等标准化组织,推动行业及自身产品线发展。当前,公司基于沉浸式播 放及视频处理技术建立超高清、沉浸式座舱产品线,积极拓展车内智能娱乐座舱 产品,目前公司已完成多家车企定点,包含比亚迪、吉利、奔驰、保时捷、蔚来、 上汽、高合等,并于 2023 年上半年完成部分客户的产品交付,预计 2023 年下 半年部分车型产品将会陆续开始量产。

3、鸿泉物联:发挥汽车智能网联业务优势,助力星闪落地 智能汽车场景

鸿泉物联是国内先进的汽车智能网联业务综合解决方案提供商。公司致力于利用 人工智能、大数据、5G、V2X 等先进技术,研发、生产和销售汽车智能网联设 备以及大数据云平台等产品,主营业务包括智能网联、智能座舱、控制器和软件 平台开发。公司拥有主营业务相关的多项核心专利保护,具备较强的技术优势。 同时,公司与陕汽等大型整车厂及广汽集团等乘用车和两轮车市场中的优质客户 形成良好合作关系,巩固了公司在汽车智能网联领域的领先地位。 发挥汽车智能网联业务优势,助力星闪在智能汽车领域落地。公司较早进入商用 车智能网联领域,具备成熟客户群体及丰富产品开发经验等先发优势,掌握商用 车辅助驾驶、智能增强驾驶等多项核心技术,持续面向商用车深耕智能网联及智 能座舱等业务。同时,2023Q2 起,公司将面向乘用车销售部分控制器产品,未 来将与车企和 Tier 1 开展广泛合作,加快乘用车业务拓展。公司是华为星闪联盟 会员单位,密切关注星闪前沿技术和相关标准的制定,将研究相关技术在公司产 品中的应用,或将助力星闪芯片在智能汽车领域的落地。

4、九联科技:以 OpenHarmony 为技术底座,深度参与华 为产业链

九联科技是国内领先的智能终端和通信模块及行业解决方案供应商。公司致力于 家庭多媒体信息端、智能家庭网络通信设备、物联网通信模块行业应用解决方案, 广泛布局智慧城市解决方案、5G+8K 商业显示屏、鸿蒙 AI 产业、边缘计算与信 创类产品的研发、生产、销售与服务,已经成为中国通信行业的旗舰品牌。 公司以 OpenHarmony 为技术底座,深度参与华为产业链。近年来,公司持续 加大对于鸿蒙操作系统、基于 OpenHarmonyOS 的摄像头等华为产业链业务的 资源投入,当前,公司基于鸿蒙操作系统的智能终端和通信模组产品已经具备落 地应用能力,可为客户提供良好可靠的全场景交互体验。同时,公司积极储备星 闪新技术与新标准,加速新产品孵化进程。

5、海能达:引领技术标准发展,持续推进智能制造

海能达是领先的专用通信及解决方案供应商。公司产品布局全面,能够同时提供 TETRA、PDT、宽带集群、公专融合等全系列专用通信设备,聚焦公共安全、 政务应急、大交通、能源、工商业、智能制造等行业,为客户提供贴近行业使用 场景的通信设备及解决方案。近年来,公司基于专网通信领域的领先优势,持续 加大对融合通信、智能指调、卫星通信、AI、芯片等技术的研发投入,形成以窄 带数字产品为基本盘业务,以公专融合、4G/5G 宽带、智能指调集成为成长型业 务,结合全融合解决方案的“2+3+1”产品战略。 引领技术标准发展,持续推进智能制造。公司是星闪联盟成员单位,持续追踪星 闪技术发展,未来将根据行业及技术发展应用于行业客户产品中。公司积极参与 星闪联盟组织活动,参与公共安全、应急等行业标准的制定,并申请多项 5G 通 信相关专利。在智能制造领域,公司在 2013 年即提出“精工智坊”发展战略, 近年来积极探索 5G 技术在智慧工厂上的应用,积极部署 5G+无人运输、AI 质检等新兴领域,同时为新能源、汽车电子、机器人、通信及服务器等行业客户提供 一站式专业电子代工(EMS)服务,打造客户的“专属工厂”。2022 年,公司 率先实现自身的转型升级,实现厂区内 5G 专网信号全覆盖,打通专网和企业网。 智能制造作为星闪技术落地的热门场景,公司在该领域的转型升级与技术突破或 将助力星闪技术在智能制造解决方案中的应用及推广。

(本文仅供参考,不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息,请参阅报告原文。)

精选报告来源:【未来智库】。



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