中国智能IoT家电设备行业蓝皮书

全球物联网蓬勃发展大背景下，连接设备数量泉涌式喷发，智能家居设备作为其中重要组分之一，从简单的单品智能阶段逐渐步入全屋互联阶段 全球及中国物联网发展进程及连接设备数，1990-2025E 中国智能家居行业逐渐从单品智能升级至全屋智能 单品智能阶段 单品互联阶段 全屋互联阶段 单个产品通过融合新一代信息技术，衍生出新的智能家居，实现消费者对于家居便捷的追求 逐步实现通过特定品牌的平台，指示单个智能产品控制其他一或多个智能产品 跨品牌、跨平台的全屋互联平台出现，消费者购买不同品牌的智能设备也可完成互联 智能家居发展迅速的推动因素：供应端核心成本下降帮助普及智能设备 先进技术持续推动智能化渗透率提升 在智能家居发展进程中，5G、大数据以及AI等先进技术的成长热潮为中国物联网以及智能设备市场带来生机，是实现真正的“万物互联”的关键技术，让消费者获得设备智能化、数据互通的优良体验 发展因素 目标 直接投资数量 推动云服务产业的机制 到2025年，直接投资会达到1.2万亿元，平均每个基站投资50万元 终端计算↓云计算 降低终端硬件成本 消费者 截至2021年底，我国累计建成及开通5G基站142.5万个2025年前拥有500-550万5G基站是达到全国覆盖范围的必要数量 人民币万亿 云计算（最终数据处理） + 工业产业 5G 边缘计算（终端处理) 计算资源↓ 产品发展 通过云赋能创新 其它机制 2020 2025E 截至2022年，新增机架220万个，每架70万元 内容数据 数据中心会集中大规模发展以满足快速发展的数据存储需求 推动→← 各种用户场景产生的海量数据量 云服务 提供完整的科技解决方案 电商数据 人民币万亿 到2025年，中国将建成一批大型和超大型的数据中心和边缘数据中心 大数据 过滤、处理、分析、数据挖掘 社交数据 物联网数据 2020 2025E 预计2025年底，AI芯片将新增投资1000亿元；机器视觉传感器等人工智能应用将吸引超过1200亿元的云服务、数据服务和操作系统的新增投资 数十亿数据处理 信息堆积→← 机器学习模型 到2023年底，我国将建设约20个新一代人工智能创新发展试验区 人民币万亿 对数据存储和处理的需求 服务 机器视觉、云平台、数据服务和操作系统相关AI芯片相关 在云上并行运行 人工智能 提供深度学习平台，激发潜能 自然语言处理 32.4 27.0 2025E 4.8 4.0 非结构化数据挖掘 2020 通信技术的进步有效提升了智能设备在消费者生活中的使用频率，随着技术发展，智能家居通信方式从单调艰难的电力载波模式升级为无线通讯技术，使得设备连接、数据传导的方式变得简单且多样 智能家居的通信技术 电力载波（PLC） 有线技术 无线技术 适合场景 实际应用 主要玩家 RS485技术 优点 高宽带（如视频） 独立设备 智能中枢相机 各类设备 不需要重新架设网络，只要有电线，就能进行数据传递 WIFI 电路成本低、设计容易 相对于其他无线技术，传输速率快 大势所趋 传输速率低、可靠性差 亚马逊Echo谷歌Nest Hub域适都 蓝牙 在传感器中广泛应用 缺点 FieldBus现场总线 短距离、低功耗 电力载波信号只能在一个配电变压器区域范围内传送 亚马逊Echo Plus安达泰的中枢 Zigbee 网络规模大、稳定性高 网状网络 只能在单相电力线上传输，否则有较大信号损失 不同地区电力系统信号耦合不同电力线存在固有脉冲干扰 支持设备少，价格偏高 6LoWPAN 网状设备 谷歌Nest产品耶鲁电子锁 电力线会对载波信号造成高削减 IEEE802.3 (Ethernet)技术 低功耗或窄宽带应用网状网络 Z-Wave Vivint August智能门锁 + = 节点数无限制，传输可靠性高 近距离低速率低功耗低成本 刷卡门禁 灯光控制系统家电遥控 RF射频 单节点成本高，维护费用高 标准50/60 Hz交流电 PLC信号 调制信号 在智能家居软硬件技术进步，及核心部件成本下降的共同作用下，智能家居逐渐变得便宜好用，消费者尝鲜意愿提升，智能家居渗透率获得有效提升 软硬件升级提升智能家居可用性 核心部件价格维持低位，利于智能家具普及 剔除半导体行业周期性影响导致的供需失衡因素，从长期来看，受益于海内外主要晶圆厂产能扩张技术，MCU芯片价格中枢有望保持低位 元 200 MCU芯片是智能控制的核心部件，可以理解为一台微型电脑相比原先市场主流的8位和16位MCU，32位MCU具备高效性能，因此近年来被广泛应用于智能家居、物联网，发展快速 5G网络带宽大，连接广、延时低 5G与现有网络实现与协作，降低设备间的通信连接成本，保证智能家居的稳定性运营商推动下，NB-IoT为达标的低速5G将实现规模化应用 传感器用以采集数据、感知环境，发展迅速近年与MEMS结合是技术新趋势，因其具有体积小、功耗低、成本低、集成化低、智能化等特点 传感器 主要用于语音交互、激光雷达、红外传感器等 随着传感器技术的发展，全球传感器平均单价持续走低，智能设备的联网部署成本大幅降低，从基础设施层面支持AIoT的发展 芯片算力升级、通讯技术更新、传感器功能增强提供了技术基础 软件端的升级 通讯模组 Wi-Fi模组价格占各品类均价比重 技术创新 智能家居OS 在无线通讯技术中，Zigbee、Wi-Fi以及蓝牙在智能家具中应用最为广泛，各技术在传输效率、功耗等方面各异，总体来说成本占比较低 % 边缘智能技术：将智能处理能力下沉至更贴近数据源头的网络边缘侧，就近提供智能化服务 AIoT：通过NLP、图像处理、深度学习构建物联网人工智能 线上 线下 IoT系统 2017年，海尔发布首个智能家庭OS，实现家电网联化2021年，华为鸿蒙系统为不同设备的智能化、互联与协同提供统一语言 赋能 冰箱洗衣燃气净水扫地机电蒸电饭豆浆机灶器器人锅煲机 边缘计算、人工智能催出生新兴IoT系统，以便实现万物互联 全球智能家居市场在过去5年飞速发展，迅速放量，在疫情冲击后，国际形势以及通货膨胀等问题使消费者对于智能家居的购买欲望趋于理智，智能家居市场增速有所放缓，但智能家居渗透率仍将保持提升态势 0.5 1.8 0.3 1.8 在尖端创新技术的卓越发展、消费者对于智能家居技术的接受度提高，以及消费者对于便利性和安全性的要求不断提升的大背景下，全球智能家居设备出货量在2017-2021年稳定上升，从3.8亿个以31.7%的年复合增长率增长至2021年的11.3亿个设备 3.8 0.5 1.2 0.1 0.1 0.1 0.1 在疫情、国际形势，以及通货膨胀的影响下，消费者购买智能家居的热情逐渐回归理智，相对于过去5年，未来智能家居的增速有所放缓，预计将以10.5%的年复合增长率增长至18.6亿 0.4 0.5 0.4 0.2 0.7 0.9 2026E 2021年，物联网在智能家居领域的渗透率已经到达5.7%，预计未来将会进一步提高，出现更多连接进入物联网的设备，预计2026年的物联网渗透率将达所有设备出货量的8.1% 2017 2021 物联网渗透率 5.7% 8.1% 智能家居行业的计算、通信等核心技术将继续发展，为了给消费者提供更加智能便捷的产品，企业开始细分人群并进行人群需求和价值的深度挖掘，同时通过布局海外市场完成业务的进一步增长 云计算使多个设备能够相互无缝连接，除发送机器之间的消息外，这些设备还将遥测数据发送到集中摄取和存储的云中因此，基于云计算服务能够从其平台上存储和使用的数据的规模和多样性中产生深刻洞察机器学习有望降低行业技术壁垒，提高运维效率 据IDG Research Services称，尽管5G目前可能仍处于起步阶段，但86%的下游企业用户已经计划将5G与其网络系统集成将智能硬件与5G技术相结合的首次试点测试已经在进行中 此外，5G的高带宽和传输质量使这种创新组合吸引了政府以及许多公司 智能家居已经出现渗透率较高的细分领域，竞争龙头已经出现，但在市场巨大潜力和广阔空间诱惑下，仍有玩家选择入场，并开始切割人群进行精准目标人群定位确定颗粒度更加精细的人群后，智能家居企业针对目标人群的需求把握是打造爆款智能家居的关键点，贴合消费者需求、吸引消费者购买成为企业存活重中之重 多优势发现业务新增长点 中国智能家居行业存在供应链能力、消费者需求分析能力、数字化营销能力等诸多优势加之国内外政策的利好，国内的高度竞争市场已经不足以满足中国智能家居企业，他们开始通过优势进行海外业务布局，通过小家电的功能和成本优势进军海外市场。海外的广阔市场成为各企业业务存在拓展需求时值得考虑的战略布局方向 机器学习应用的快速催生了对现成的机器学习方法的需求许多公司正在利用该技术作为其人工智能和物联网产品的一部分，以更好服务消费者 5G与超可靠低延迟通信的结合 可实现极短的延迟和稳健的连接，该组合将作为智能硬件行业的推动者并发挥核心作用 在底层技术厂商，例如涂鸦智能（NYSE: TUYA, 2391.HK）的赋能下，物联网设备开发的门槛被大幅降低、智能硬件设备迭代迅捷，智能硬件设备百花齐放，活跃在消费者生活的各个场景 智能硬件架构 应用行业 设备连接 设备管理 规则引擎 数据获取 数据计算 可视化 识别 分析 预测 预警 无线传输协议Z-Wave 网络协议 传输层 … Zigbee BLE Wi-Fi 3G/4G/5G MQTT CoAP 芯片/系统模块 设备 执行器 感知层 芯片 操作系统 传感器 网关 随着国内外智能家居市场的日益成熟，激烈的市场竞争迫使玩家们不断找寻机会点；品牌将消费者进行更加细致的分类，以深入研究人群需求、挖掘消费者价值，并针对细分需求进行爆款产品的打造 人群进一步分层未来，市场被教育的更加成熟之后，将出现更加细分的人群划分 智能猫砂盆：解放双手，减少排泄物气味，铲屎官出门不用担心铲屎智能投影仪：新增无线Wi-Fi上网功能并搭载了智能操作系统的投影仪 智能饮水机：吸引猫多喝水，具备净水功能，铲屎官可以时刻查看智能咖啡机：可以通过智能设备控制，定制各种风味咖啡饮品 宠物需求 年轻人 情感需求 洗地机：摆脱传统吸尘器清扫受限、脏脚印、湿垃圾不能吸的弊端牛排机：可自己设置几分熟，内置摄像头识别食材自动调节温度时间 擦玻璃机器人：自动探测窗户的边角距离、规划擦窗路径 清洁需求 睡眠辅助：如智能床垫等，可以实时采集人体睡眠数据生成报告 细化的需求研究 品质需求 随之而来的是针对不同颗粒度的人群的需求研究 中年人 智能照明：灯光亮度调节、灯光软启动、定时控制、场景设置等功能 全屋解决方案：全屋灯光、窗帘、网络、安防、影音系统、背景音乐等 家装需求 富氢水机：辅助产生含有氢气的水质，使用可帮助去除人体自由基智能安防：包括智能摄像机、智能门锁、智能猫眼、煤气泄漏感应等 空气净化器：让室内空气更安全，去异味、减少空气中的病原体等智能手环：能够监测身体数据，一键SOS求助，GPS定位等 健康保健 安全需求 老年人 随着产业链的成熟和消费者细分挖掘能力的提升，中国广阔消费市场为中国智能家居企业带来第一增长曲线，企业们持续寻找市场空缺和机会，直击消费者细分需求的智能家居赛道不断涌现出新产品和新玩家 人群细分化及人群需求挖掘优势 第一增长曲线——国内市场 核心发现 中国为世界人口第一大国，且在智能硬件行业的渗透率低于其他发达国家 中国智能家居行业的综合性品牌商已经逐渐跑出龙头，市场玩家开始找寻新出口。 因此将人群进行细分化，以及深入挖掘细分人群的需