星闪商用全面启动！近距离通信领域迎来“大魔王”

8月4日的华为开发者大会上，除了万众瞩目的HarmonyOS，还有一项遥遥领先的技术与其一同发布，这项技术被称为“星闪”（NearLink）。余承东称，星闪将为鸿蒙生态万物互联提供更加强大的连接能力。

在余承东的讲解下，我们对星闪有了初步认知，星闪类似蓝牙、WiFi，是一种近距离无线通信技术。由于了解不足，仅是懵懵懂懂之中有种不明觉厉的感觉。

直到9月25日的新品发布会，随着HUAWEI M-Pencil（第三代）星闪手写笔与雷神ML903电竞鼠标等首批支持星闪技术的设备的到来，我们才真正看清星闪技术的实力，一项可能彻底改变近距离通信的技术，正逐渐走到舞台中央……

商用开启，星闪的时代拉开序幕

从0到1，星闪一步步走近我们。

2020年，在工信部的牵头下，国内多个机构、企业联合制定了星闪近距离无线通信标准，同年9月星闪联盟正式成立。2022年11月，星闪1.0标准发布，开始为商用做准备。直到2023年8月4日，余承东宣布将星闪纳入鸿蒙生态，才正式拉开了星闪商用的序幕。

尽管星闪为大众所知的时间并不长，但我们已经看到了该技术的六大价值，即低延时、高吞吐、高并发、高可靠、抗干扰、精定位。即便不了解通信技术，也能理解相比蓝牙，星闪12Mbps速率、百量级高并发能力、99.99%高可靠性、分米级精定位，以及微秒级延迟，能够给近距离通信带来多么大的改变。

目前常见的近距离无线通信技术主要有WiFi、蓝牙、RFID、UWB等，无论是哪种技术，都绕不开延迟、带宽、抗干扰能力等属性。星闪的独特之处在于，采用了Polar码等先进技术，首次将5G技术融入近距离无线通信。

无线设备泛滥的今天，如何解决信号传递过程中的干扰，是业界面临的难题。5G Polar通过短距离信道编码实现了超强抗干扰能力，让星闪技术拥有了超越蓝牙7dB的抗干扰能力，可靠性也从90%提升到99.99%。

星闪采用干扰避让方案，接入时选择干扰最少的信道，信息传递过程中依然会检测信道干扰，智能切换至干扰最少的信道。比传统近距离无线通信技术高出7dB的抗干扰能力，已证明星闪拥有更稳定的连接能力。即便身处人流量密集的车站、商场，受到诸多WiFi、蓝牙信号的干扰，星闪也能稳定传输。

超强抗干扰能力，搭配人类神经传导速度几乎不可能感知的微秒级时延，令星闪刚刚启动商用，就展现出了极高的实用价值，并吸引大量企业加入星闪生态，持续为星闪技术添砖加瓦。

在两款首发支持星闪技术的产品上，我们能够更清晰认识到星闪技术的卓越。

解决延迟与稳定性两大难题，星闪实力强悍如斯

9月25日的秋季发布会结束后，首批支持星闪技术的产品陆续面世，其中有两款产品最引人注目，一款为HUAWEI M-Pencil（第三代）星闪手写笔，另一款为雷神ML903星闪游戏鼠标。

星闪加持，手写笔终于体验到了 微秒级 延迟！

传统手写笔通常基于蓝牙连接，除了三星与苹果，能够将延迟压缩到5ms~35ms，其他品牌平板电脑与手写笔之间的延迟一般在20ms~80ms，卡顿感、断触感是常有的事。

2022年LOL集中邀请赛（MSI）结束后，著名韩国职业选手Faker表示，自己之所以会输掉比赛，是因为游戏延迟高达35ms。固然有甩锅的嫌疑，但也说明数十毫秒的延迟我们能够清晰感知到。

在星闪技术的加持下，华为星闪手写笔真正实现了微秒级延迟，即便是Faker这种对于延迟极为敏感的人，也无法察觉到华为星闪手写笔的延迟。

华为星闪手写笔有6倍于蓝牙的发送频率，使得该产品成为业界首支超万级压感手写笔。可以说，华为星闪手写笔的书写连续性，与真正的中性笔相比也不逊色。

有了星闪技术的加持，华为第三代手写笔相较于普通平板电脑手写笔，堪称降维打击，并且一举成为手写笔延迟与稳定性的T0级别产品。

得到星闪技术加持的雷神ML903星闪游戏鼠标，体验同样直线上升。

与手写笔不同，游戏鼠标通常会提供蓝牙和无线2. 4G两种连接方式，后者需要额外的适配模块。

无线2.4G的延迟一般在10ms左右，虽然不如星闪，但我们已经很难感受到鼠标延迟的存在。无线鼠标最大的问题在于抗干扰能力，尤其是电脑连接了太多设备，或者身处同事较多的公司，无数信号互相干扰，难免会导致鼠标因连接不稳定，导致出现卡顿掉帧。

有时候鼠标卡顿，我们甚至搞不清楚究竟是鼠标卡了，还是电脑卡了，抑或拓展坞、鼠标电池电量出了问题。

星闪首先赢在了延迟，250μs的延迟仅为普通鼠标的三十分之一，雷神ML903星闪游戏鼠标能够轻松实现真正的4KHz轮询率。为了适配4KHz鼠标的高性能，传统4KHz鼠标的接收器通常比较大，雷神却通过星闪技术，将其体积缩小到与普通鼠标的nano接收器一致。

普通4KHz鼠标接收器

雷神ML903星闪鼠标接收器

其次星闪赢在了抗干扰能力，在5G Polar码的加持下，雷神鼠标拥有远超普通鼠标的信噪比。若一个信道在传输过程中受到干扰较为严重，鼠标还可以智能选择其他信道，以确保通信效率与稳定性，避免出现卡顿和掉帧。

在雷神官方测试中，普通4K鼠标在81dB的干扰下，轮询率就会锐减至1700~2000Hz，83dB干扰下会完全无法使用。雷神星闪鼠标直到87dB以上干扰，才出现卡顿不跟手。

通过两款产品，星闪技术直截了当展现出了带来的实际体验提升，手写笔与鼠标超低微秒级延迟，几乎可以与有线连接媲美。对于创作者与游戏玩家而言，拥有星闪加持的HUAWEI M-Pencil（第三代）与雷神ML903星闪游戏鼠标已表现出了足够的吸引力。

厂商们，是时候拥抱星闪了

截至目前，星闪联盟成员已有数百家，包括中国通信院、中国移动、华为等行业头部企业。

细想一下，留给星闪发光发热的场景太多了。例如耳机，地铁、车站等人流量较大的地方，耳机很容易受到信号干扰，导致无法正常播放音乐，虽然华为推出了入耳式支持星闪核心技术的无线耳机FreeBuds Pro 3，但运动耳机、头戴式耳机、骨传导耳机爱好者也需要星闪。

其次，游戏电竞领域，同样需要星闪，将延迟降低到微秒级，同时提升无线键盘、无线鼠标，乃至无线音箱等设备的抗干扰能力。

智能汽车逐渐普及的今天，许多无线传输正逐步取代有线传输，星闪大概率也会得到重视。智能汽车的娱乐、自动驾驶等功能，对于延迟、带宽的要求极高，传统无线传输或许够用，但想要提升司机驾驶时的安全性，就需要更高的要求。

具有高带宽、低延迟，且抗干扰能力强的星闪，无疑能够在汽车领域发挥出巨大的作用。

如今，多家星闪联盟的成员，以及国内外各行各业都看到了星闪的巨大潜力，或许用不了太多时间，我们就能看到更多支持星闪的设备。甚至说，未来还会有许多原本为有线连接的设备，也会逐渐通过星闪技术，升级为无线连接，摆脱来自“线”的束缚。

河南大学团队研发电致发光显示器件，能用于可视化信息加密等领域

信息加密，对于信息安全、国家公共安全和社会商业具有重要意义。但是，人类当前仍然面临大规模刺激解密设备、信息泄露和产品伪造等严峻挑战。

由 38 个国家组成的政府间国际经济组织——经济合作与发展组织报告显示，2022 年假冒伪劣产品的贸易价值已经达到 9900 亿美元左右，这无疑给信息加密的安全性提出了更高的要求。

事实上，各种信息加密和信息解密策略，包括发光加密芯片、水印、微激光阵列和图形条形码等，已经发展成为防止伪造和盗版的保护屏障。

但是，尽管此前人们已经提出一种发光加密芯片来存储和解密图案发光信息，但是只有达到一定的热安装解密条件下，才可以显示光学信息。

例如，以基于平版印刷和磁响应方法的光子防伪水印为例，它的工作原理是通过光刻方法，制备具有可变几何形状的钙钛矿微结构阵列，以此作为二维激光图案的加密和认证。但是，对于光学解密来说它还需要几何相关的激光阈值。

而基于多色发射油墨的发光编码图案，也已被用于防伪图形条形码。美中不足的是，只有在激光扫描共聚焦显微镜的辅助之下，才能显示出来编码的图案和图像。

由此可见，上述信息加密和信息解密技术往往严重依赖于外部仪器或设备，比如热装置、磁性仪器、激光、扫描共聚焦显微镜等。

同时，这些外部设备也限制了信息加密设备的灵活性和可移植性。所以，迫切需要开发一种无需外部仪器/设备的简单直观型可视化加密/解密技术。

作为发光发射方式之一，交流电致发光（AC-EL，alternating current-driven electroluminescent）具有发光均匀、设计方便、超长循环寿命等优点，是发光加密技术的重要替代方案。

目前，在大面积显示纺织品、电致发光等领域，交流电致发光装置受到广泛关注。

通常，AC-EL 器件由三个堆叠组件组成：两个工作电极、以及夹在两个电极之间的发射层。

然而，外部高压交流电源的需求，在很大程度上阻碍了其在便携式电子产品中的应用。因此，开发具有重量轻、成本低、高灵活性等优点的高压交流电源可谓非常重要。

幸运的是，摩擦纳米发电机（TENG，Triboelectric nanogenerators）可以有效地将不规则机械能转化为电能，并表现出良好的交流输出性能。

TENG 是一种重要的便携式高压交流电源，可直接为柔性可穿戴电致发光设备供电。

此前，河南大学教授王新和课题组成功开发了基于 TENG 和电致发光器件结合的自供电电致发光器件，该器件包含了图案电极、油墨注入银、激光诱导铜、以及高导电性的有机水凝胶。

在可穿戴式 TENG 驱动下，该器件成功实现了基于程控像素的动态电致发光发射的无线控制信息加密。

图 | 王新（来源：王新）

尽管目前已有科研团队将 AC-EL 器件与 TENG 集成在一起，并提出了一种自供电柔性显示器件。但是，这种器件仍然采用铜线等脆弱的电气连接方式，即将两个单独的 TENG 与 AC-EL 器件连接起来，以至于器件在完整性和便携性方面仍面临巨大困难。

为了进一步促进自供电柔性显示器件的发展，迫切需要一种无需不必要的电气互连（比如电线）的独立器件，来满足各种应用场景的需求。

电极，是 TENG 和 AC-EL 器件的核心部件。通过共用一个电极可以成功实现一个独立的集成自供电柔性显示器件。

为了实现电极的高导电性和柔韧性，其实人们已经探索过各种导电材料，比如银纳米线、单壁碳纳米管、导电有机水凝胶和液态金属。

不过，由于价格昂贵、制作复杂、环境稳定性弱，上述导电材料在柔性自供电柔性显示器件仍然面临一定的瓶颈。

而被称为 MXenes 的二维过渡金属碳化物和碳氮化物，具有高导电性、优异的耐久性、生物相容性和低成本的特点。基于溶液可加工 MXenes（Ti3C2Tx）的透明电极，具有高导电性和机械稳定性，非常适用于 AC-EL 显示器件。

更重要的是，作为一种高电负性材料，MXene 可以进一步提高 TENG 的输出性能。假如把 MXene 作为 TENG 和 AC-EL 器件的共享电极，将有助于独立集成一款自供电柔性显示器件，从而用于可穿戴光电器件、图案显示和可视化信息加密等领域。

基于此，该课题组提出一种基于一体化 MXene 电极的可穿戴式集成自供电电致发光显示器件（W-ELD，wearable integrated self-powered electroluminescent (EL) display device），以用于图案显示和信息加密/解密。

考虑到 TENG 和 AC-EL 器件的电极通用性，该团队将它们加以完全集成，采用一体化 MXene 作为共享电极，借此实现了 W-ELD 的制造，器件不需要任何电气互连包括电线的互连。

据介绍，一体化 MXene 电极具有高导电性、良好的透光率和机械柔韧性。此外，以 MXene 为工作电极的 MXene/silicone 摩擦纳米发电机具有良好的输出性能，开路电压为 290 V，短路电流为 24μA，最大功率密度为 0.9Wm−2。

同时，同样的一体化 MXene 电极也可作为 AC-EL 器件的工作电极之一，而 ZnS:Cu/聚偏氟乙烯-六氟丙烯薄膜则可作为发射层，夹在一体化 MXene 电极和柔性氧化铟锡电极之间。

该团队发现，由 MS-TENG 直接点亮的 AC-EL 器件，显示出明亮的蓝绿色发光，从而能够实现 W-ELD 的图案显示。

更有趣的是，他们探索出来一种基于 EL 发射的新型模式信息加密策略，并采用激光雕刻的方法对基于一半 MXene 共享电极的 AC-EL，加工出来了“中國”字样的共面电极。

（来源：Advanced Functional Materials）

当把导电电解质溶液，滴在 W-ELD 中的交流 EL 表面，就可以观察到“中國”型 EL 的发射，从而解密 W-ELD 中 MS-TENG 下隐藏的加密信息。

日前，相关论文以《基于一体化 MXene 信息加密电极的可穿戴式集成自供电电致发光显示器件》（Wearable Integrated Self-Powered Electroluminescence Display Device Based on All-In-One MXene Electrode for Information Encryption）为题发在 Advanced Functional Materials[1]，ZhangSiyu 是第一作者，王新担任通讯作者。

图 | 相关论文（来源：Advanced Functional Materials）

总的来说，本次研究提出了一种基于 MXene/silicone 摩擦纳米发电机和共享 MXene 电极的集成器件。该器件具有良好的输出性能，非常适合图形显示和消息加密应用，有助于提高信息安全领域中光学信息加解密技术的水平，预计可以在开发可穿戴光电器件、可视化信息加密、人机交互和柔性显示等领域带来潜在应用。

参考资料：

1.Zhang, S., Zhu, Y., Xia, Y., Liu, K., Li, S., Yang, B., ... & Wang, X.（2023）. Wearable Integrated Self‐Powered Electroluminescence Display Device Based on All‐In‐One MXene Electrode for Information Encryption.Advanced Functional Materials, 33（44）, 2307609.

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