文章核心观点 - 华为发布《2025年华为园区网络星闪SLE物联数采技术白皮书》,系统介绍了星闪低功耗接入(SLE)技术,旨在为物联网数据采集提供一种高效、可靠、低功耗、高安全的国产化无线解决方案,以弥补传统短距通信技术在连接密度、带宽、时延与功耗等综合诉求上的短板 [1] - 星闪SLE技术基于星闪无线通信系统架构,具备低功耗、高可靠、高安全、广连接的特性,其空口时延低至100微秒,单跳支持10个终端接入,多跳可扩展至千级节点,适用于智能家居、智能制造、电力行业等多场景 [1] - 与Wi-Fi、BLE、LoRa等传统技术相比,星闪SLE在空口速率、覆盖能力、并发接入数和安全性方面具有显著优势,空口速率达12Mbps(是BLE的6倍),覆盖能力提升8db,并发接入数达20个,并采用国密算法SM4/AES保障安全 [2] - 技术白皮书详细阐述了星闪SLE的技术原理、系统架构、通信场景、与WLAN结合的物联数采方案,并重点介绍了在电力行业的典型应用场景,助力行业国产化替代与数字化升级 [3] 星闪SLE技术产生背景与定位 - 技术的产生与物联网的快速发展以及对高效、可靠、低功耗的无线通信技术的需求密切相关,传统无线通信技术(如Wi-Fi、蓝牙、LoRa)在连接密度、传输带宽、延迟、功耗等综合诉求的物联网场景下存在局限性 [13] - 星闪SLE技术应运而生,旨在解决上述问题,通过优化协议设计、提升传输效率、降低延迟和功耗,为物联网场景提供更高效的解决方案,尤其在高密度、高带宽、低延迟的场景中表现出色 [13] 星闪无线通信系统概述 - 星闪无线通信系统是一种无线短距离通信技术,用于承载智能汽车、智能家居、智能终端以及智能制造等领域应用场景的数据交互 [15] - 系统由星闪接入层、基础服务层与基础应用层三部分构成,接入层也可被称为星闪底层,基础服务层和基础应用层构成了星闪上层 [15] - 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),其中G节点为其覆盖下的T节点提供连接管理、资源分配、信息安全等接入层服务 [19] - 星闪接入层为上层提供SLB(星闪基础接入技术)和SLE(星闪低功耗接入技术)两种通信接口,两者面向不同业务诉求,相互补充 [19] - SLB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 [19] - SLE采用Polar信道编码提升传输可靠性,支持最大4MHz传输带宽、最大8PSK调制,支持1对多可靠组播,支持4KHz短时延交互,在保证传输效率的同时充分考虑了节能因素,用于承载具有低功耗诉求的业务场景 [19] - 星闪设备可以根据实际业务需求,选择单独支持SLB或SLE,也可同时支持两者 [19] - 星闪无线通信系统除了提供纯无线短距离通信外,也可支持与5G网络进行融合,实现5G核心网对星闪网络的统一管理和维护 [24] 星闪SLE技术核心特性与参数 - 传输波形:支持GFSK、QPSK和8PSK调制波形,以满足不同速率和功耗需求 [43] - 工作频段与带宽:工作频段覆盖2400MHz-2483.5MHz, 5150MHz-5350MHz, 5725MHz-5850MHz(当前AP星闪SLE仅支持2.4G频段),信道带宽支持1MHz、2MHz和4MHz [44] - 无线帧结构:支持4种无线帧结构,分别适用于鼠标类应用、个域网/智能汽车等常规覆盖场景,以及智能家居/智能制造等扩展覆盖场景 [52] - 空口性能:空口时延低至100微秒,单跳支持10个终端接入,多跳可扩展至千级节点 [1] - 对比优势: - 空口速率达12Mbps,是BLE(蓝牙低功耗)的6倍 [2] - 覆盖能力提升8db,支持导频辅助 [2] - 并发接入数达20个,支持可靠组播与多跳组网 [2] - 采用双向认证与国密算法SM4/AES,安全性更优,且功耗与同类技术相当 [2] 星闪SLE通信场景与协议流程 - 通信场景:支持G节点和T节点之间的通信、不同G节点之间的通信、以及不同T节点之间通过G节点进行中继通信 [26][29] - 核心流程:包括广播、发现、接入、配对鉴权与服务管理 [2] - 广播:支持基础广播、扩展广播,以及通过扩展广播配置的同步/异步数据广播 [53] - 发现:发现设备接收广播设备发送的广播帧,并可主动发送查询请求帧以获取更多信息 [68] - 接入:接入设备通过发送接入请求帧与广播设备建立连接,协商确定G/T节点角色并建立异步数据链路 [74] - 配对鉴权:支持6种用户鉴权方式,包括数字比较、免输入、通行码输入、口令验证、带外方式及预配置密钥PSK,用于生成通信所需的链路密钥 [81][82] - 服务管理:通过星闪服务访问协议(SSAP)实现不同设备之间的服务发现与交互 [85] WLAN星闪SLE物联数采方案 - 总体架构:采用“AC+FIT AP+星闪终端+MQTT服务器”架构,其中AP作为星闪网关(G节点)扫描发现终端并完成接入,AC负责配置下发与设备筛选,MQTT服务器通过标准接口实现数据交互与终端管理 [2] - 通信协议:业务数据通过SSAP服务承载,AP与服务器间采用MQTT协议通信,适配IPv4、TLS 1.2等协议规范 [2] - 安全特性:方案支持免认证配对与AES加密 [2] - 实施注意事项: - 需注意终端广播配置与AP的扫描发现策略 [11] - 需考虑星闪终端接入后是否关闭广播以平衡节能需求 [11] - 需关注终端连接参数的动态更新 [11] 典型应用场景:电力行业 - 场景痛点:针对变电站内多技术并存、成本高、速率低等痛点 [3] - 解决方案:提供WAPI+星闪二合一统一接入方案 [3] - 方案能力: - 满足温度、水浸、SF6泄露等窄带传感器的低功耗接入需求 [3] - 支持巡检机器人、监控云台等宽带终端的国密数据回传 [3] - 实现环境监测、设备状态监测等功能,助力电力行业国产化替代与数字化升级 [3]
2025年华为园区网络星闪SLE物联数采技术白皮书-华为
搜狐财经·2025-11-25 21:24