疫情居家办公,不少人面对一边是厨房的一日三餐,一边或许还有老人小孩及宠物需要悉心照顾,宅家+消费升级一同带动智能家居设备需求的暴增,今年,中国智能家居设备市场出货量预计将突破2.6亿台。全屋智能家居,正覆盖到越来越多普通家庭,带我们换一种方式打开生活:动动手指,动动嘴巴,就能让灯光自动熄灭,在床上就能拉开窗帘,垃圾不用亲手打包,地板在不经意间就被清洁干净…… 

 

 

IDC预计2022年中国智能家居设备市场出货量将突破2.6亿台,同比增长17.1%


2020年疫情爆发后,受到消费电子特别是手机电子产能的挤压,智能家居设备市场也经历了芯片短缺。经过一段时间的复苏,当下以智能手机为首的消费电子升级走向拐点,面临芯片砍单,但新兴的智能家居设备的增长却引入瞩目(2022年有望达到17.1%)。目前智能音箱作为智能控制的入口之一,其存在的意义,很多时候取决于家里智能产品的多少,不少用户望而止步。难道对智能家居的想象就止步于此了吗?

 

01 、 智能家居市场概况 

 

智能家居是一个以住宅为平台,安装有智能家居系统的居住环境。为达到理想的智能居住环境,就需要相关设施的集成。

 

 

 

 

1975年,第一套通用家庭自动化网络技术通信协议X10诞生,单独的电器设备开始向系统转变。1978年,其配套产品诞生,即16通道命令控制台、一个灯模块和一个设备模块。不久,壁开关模块和第一个X10计时器问世。1984年,美国联合科技公司的“City Place Building”项目拉开了“智能型建筑”序幕。随后,智能家居风开始席卷全球。

 

彼时的80年代,电器三大件还是我国普通百姓家罕见的奢侈品,直到彩电、冰箱、洗衣机成为主流,它们更像是通了电的家具,孤立地待在某个角落,满足我们生活的基本需求。如今一间智能房屋不再是科技的幻想,由芯片、传感器等硬件构成“一砖一瓦”,参与整个家居动线,网络通信、安防、自动控制、音视频等家居生活有关的设施集成中,对我们的日常起居,工作生活带来了巨大的变革,重新定义居家生活。高效的生活取代繁琐的家务时间,便利而不傻瓜,宅家也自有天地,节能环保,安全可靠,人居环境将有颠覆性的改善。

 

 

根据智能家居的分类,目前认知度最高的是智能安防、智能照明、智能家电、智能影音这四大应用领域,总体占中国智能家居产品市场份额的76%(2018年)。除此之外,还有智能中控、智能通讯(涵盖楼宇对讲)、智能门禁、智能感知等。

 

 

智能家居背靠着多元化的家智能设备,IDC 2022年3月公布的相关报告显示,2021年第四季度中国智能家居设备市场出货量为6,337万台,同比增长4.1%。2021年中国智能家居设备市场出货量超过2.2亿台,同比增长9.2%。接近两位数的出货量背后,是中国智能家居市场的升级与调整,新的发展机会雨后春笋般涌现。

 

 

中国已成为全球最大的智能家居市场消费国。根据预测,2022年我国智能家居市场规模可达6515.6亿元。

 

 

随着AIoT、5G等技术日益成熟,智能家居行业正在从单品智能、智能互联走向全面智能,进入到全屋、主动和真正的智能阶段。曾经家装的硬装和软装多了一个“智装”,并有可能成为标配。

 

人们不再零散地购买智能电视、智能马桶等智能家居产品充当孤品,而是像家装一样“一站式”购买成套智能家居产品,以获得真正的智能居住体验。从入户进门,到灯光控制、窗帘控制,暖通新风等基础设施,都被赋予智能,传统的电视、冰箱、洗衣机功能更加多元化、智能化,智能家居的中心从孤立的产品到单独的使用场景,最终过渡到用户个性化及居家动线。

 

未来全面智能的智能家居将有一个智能中枢,通过摄像头、通讯芯片等硬件进行深度学习、交互语言和头像理解等多领域的技术集成,不断提升技术的落地,硬件的稳定性和兼容性,也为智能家居上游的芯片产业带来了变化与机遇。

 

02 、智能家居与芯片产业 

 

 

对于漫长的芯片产业链来说,智能家居是下游终端新兴应用市场的一环。我们把视角聚焦,智能家居核心产业链,上游负责技术层,包括芯片等元器件供应商、模块厂商、传感器厂商等。中游是全屋智能、单品智能以及传统家电厂商,下游则是销售层。

 

 

 

上游产业负责智能家居传输层、感知层、计算层,芯片相关供应商有无线通信相关芯片龙头、传感器供应商、智能家居芯片方案商(如Marvell、ST、Silicon Labs、TI、高通)等。

 

除通信模块供应及计算层的AI平台,我国在智能家居硬件方面本土化水平较低,但也形成了一定的智能家居国产芯片阵营,包括地芯科技、紫光展锐、万高、聆思、飞比、力合微电子等。

 

智能家居产品需要的芯片种类繁多,核心是以下三类:主控芯片(MCU&SoC)、通信芯片、传感器。

 

主控MCU芯片

 

智能家居等物联网终端功能控制和实现的核心是MCU芯片。MCU由CPU、存储器、各类端口构成,是智能控制的核心部件,一台微型电脑。和以往市场主流的8位及16位MCU相比,32位MCU因其高效的性能,近年来发展迅速,被广泛应用于智能家居、物联网等领域。根据 IC Insights 的数据,32位MCU自2015年以来始终占据主导地位,得益于物联网和智能汽车的发展,2021-2026 年 32 位 MCU 将以 9.4%的 CAGR 增长至 200 亿美元。

 

 

MCU一度是智能家居缺“芯”的大头,来源:网络

 

据IHS数据统计,近五年中国MCU市场CAGR为7.2%,是同期全球MCU市场增长率的4倍,2019年中国MCU市场规模达到256亿元。在中国市场,消费电子是 MCU 最大的应用市场,占比约为 27%。

 

 

 

 

在智能家居时代,需要MCU承担更多的功能,有一定的算力要求。尽管MCU市场被海外六家大厂ST、瑞萨、NXP、TI、英飞凌所瓜分,但近年来国产MCU的加速追赶,使得不少产品逐渐实现了平替。如兆易创新、比亚迪、海尔、芯海、国民技术等MCU厂商,都开始在MCU集成更多的功能。中颖电子和中微半导体在家电市场布局较早,有相对的市场优势。随着美的、格力、海尔等家电巨头布局芯片领域,国产MCU厂商将获得持续的增长。

 

主控SoC芯片

 

SoC芯片(System on Chip)又称系统级芯片、片上系统,将CPU、GPU、NPU、存储器、基带、ISP、DSP等系统关键部件集成在一块芯片上,可以实现完整系统功能的芯片电路。同MCU相比,SoC往往算力更强,集成的功能更丰富,能支持运行多任务的复杂系统,价格也更昂贵。SoC一般承担运行计算的任务(例如实现语音识别功能),MCU大多用于执行控制(例如电机驱动)。

 

以智能家居音频和安防场景为例,蓝牙SoC厂商有综合型的高通、Nordic、联发科等,专业型的有博通集成、炬芯科技、杰理、中科蓝讯等,涉及智能音箱等智能家居设备。智能安防场景中,IPC SoC芯片厂商主要是华为海思、安霸、星宸、富瀚微、全志科技、瑞芯微等;NVR SoC和DVR SoC芯片厂商主要是华为海思、瑞芯微、富瀚微等。

 

在AI、5G技术的加持下,我国已经逐步进入万物联网时代,AIoT市场逐渐升温,智能家居又是AIoT四大应用领域之一,SoC芯片对人工智能化的推动不可忽视。SoC芯片集成了各芯片的功能,在各智能家居设备的传感器中发挥作用,如生物识别传感器SoC芯片、环境建模与定位导航(SLAM)专用SoC芯片等等。  

 

来源:观研天下

 

我国SoC芯片行业的终端应用增量市场发展前景广阔,智能穿戴设备、智能家居、智慧物流、自动驾驶这些消费电子、商用电子及汽车电子等领域都为我国SoC芯片市场增长提供巨大动力,预计今年我国SoC芯片产量将达到185亿块。 

 

通信芯片

 

智能家居设备联网的关键在于通信组网技术,用到的通信芯片有Zigbee(短距离低速连接)芯片、Wi-Fi芯片、NB-IoT(蜂窝网络)芯片、蓝牙芯片等。目前Wi-Fi和蓝牙芯片在市场中处于主流地位,占比超过60%。代表厂商有高通、博通、TI、Nordic、NXP、Silicon Labs等海外无线通信芯片供应商龙头。

 


随着智能家居应用场景的持续拓宽与需求的持续走高,我国本土化芯片市场前景广阔,无线通信芯片本土化水平得到提升,比如在2018年后,炬芯科技、杰理科技布局的蓝牙5.0,逐步进入高端蓝牙市场。

 

传感器

 

传感器承担设备采集数据,感知环境的重要设备,近年来发展迅速。近年来,传感器与 MEMS 结合是当下技术的新趋势,MEMS 传感器集成通信、CPU、电池等组件及多种传感器,具有体积小、功耗低、成本低、集成度高、智能化等特点。

 

目前,传感器在智能家居领域的应用主要有:语音交互传感器 、激光雷达传感器、红外传感器。传感器头部供应商有霍尼韦尔、博世、欧姆龙、西门子等,这些海外供应商占据我国70%以上的市场份额。

 

03、市场变化与“芯”机会 

 

上游国产芯片企业努力的同时,智能家居中游供应商正在往上游布局芯片领域,传统家电企业近年来也在争夺芯片“入场券”:

 

2017年以来,格力、康佳、美的等传统家电企业开始建立自己的半导体相关部门,开始自研芯片。2021年,美的开始量产MCU控制芯片,未来还将布局IoT芯片、电源芯片等领域;海信自主研发并发布了8K的AI画质芯片;格力使用量较多的功率器件芯片和微控制器芯片,都通过自主开发实现了大量投产。包括TCL、康佳、创维、海尔在内的多家传统家电企业都已布局半导体领域。 

 

而BAT传统互联网巨头、手机及新兴智能家居巨头更是借助自身软硬件的优势,持续渗透上游产品设计、技术研发、元器件供应等环节。比如小米智能家居以小米路由器、小米智能手机、智能电视为核心,以小米生态链的硬件智能产品为依托,为消费者提供了万物互联互通的智能体验,用年轻多元的设计与亲民的价格,打造了首个大众买得起的智能家居品牌。

 

中游供应商们正向着平台化、生态圈化发展,不断提高议价水平及核心竞争力,向全产业链延伸。他们还不断多元化产品品类,实现家居全屋智能的闭环,占据更多的市场份额,提升品牌效应,增加客户粘性。这一切,更需要各种芯片与方案的硬件加持。 

 

过去一年,中国智能家居设备市场在产品升级和成本上浮的影响下,均价有了明显的提升,智能电视、智能音箱、扫地机器人等在中高价位的市场份额也有明显增长。

 

然而,当下智能家居设备还面临着种种亟需解决的痛点,无形中为各类芯片带来机会: 

 

  1. 核心芯片及传感器本土化水平依然比较低(国产芯片市占率不足5%,70%的传感器被国外企业垄断);
  2. 生态链上的各品牌难以互通互联,产品仍处于弱智能化;
  3. 单品体验差,普遍采用的手机APP控制、语音交互等用户体验差;
  4. 以当下较为成熟的家庭安防为例,云端数据的传输存在隐私安全风险等。 


随着传统家电、新兴智能家居产品与方案商等厂商拓展中高价位市场机会,部分芯片等元器件成本的回落,智能家居产品迎来发展新机遇,芯片公司、方案商、智能家居企业如何把握机会?

 

在智能家居功能更多样,性能更强大,愈加互联互通的背景下,下游行业什么趋势?技术创新什么趋势?哪些芯片有机会乘势而上?看好哪些企业?

 

2020年年底缺芯爆发后,智能家居核心芯片的价格走势如何?芯片的国产化程度怎么样?各类芯片对设计提出了什么要求?……