智能家居,英文世界中对应名词为Home Automation或Smart Home,指利用网络通信技术和智能终端,对家庭内各种设备实现自动控制的系统。智能家居系统既包括了可以被控制的智能设备,也包括了实现智能控制功能的软件。
二、智能家居历史
智能家居起源于2000年前,第一次走进公众视野应该是前首富比尔盖茨的豪宅。第一阶段的智能家居都采用有线总线(如KNX和CAN)方式组网,施耐德电器、Control4是这个领域的佼佼者。由于有线网络布线带来布线和设备安装调试等很多问题,智能家居的应用局限于别墅豪宅和一些高端酒店、公寓。随着集成电路技术发展、芯片价格下降和物联网技术的发展,智能家居组网方案进入无线时代、WIFI、蓝牙/蓝牙Mesh、ZigBee开始大规模在智能家居系统中应用。
无线组网方案虽然在稳定性可靠性方面不如有线,但极大地降低了设备安装调试的难度和成本,推动了智能家居市场的增长。而智能手机的出现和普及,为智能家居系统提供了完美的远程控制中心,也促进了智能家居行业的发展。
三、智能家居应用场景
智能家居系统,目标在于提升居家生活的安全性、舒适性和便捷性,主要存在以下3个使用场景
1. 照明控制
配合传感器和智能控制中心,或在配置好的控制逻辑下,提升便捷性
2. 安全防护
由人体传感器、门磁传感器、智能门锁、智能摄像头组成的安防系统,在深夜熟睡或出门在外时,提供自动化的安全预警
3. 环境控制
空调、新风、地暖智能化后,可以配合温湿度传感器、空气质量传感器,实现更为舒适和及时的环境控制,减少人为干预,提升生活舒适度
4. 影音娱乐
背景音乐系统,配合智能电视、灯光控制,窗帘采光控制,可以在看电影、读书、运动健身等场景中提供优质的环境氛围
四、智能家居产品形态
常见的全屋智能家居产品形态如下图所示
1. 远程控制中心
远程控制中心通过物联云查看设备状态、下发控制指令。常见的远程控制中心有智能手机APP、智能音箱。
2. 物联云
物联云是智能家居系统实现远程控制的核心,有设备管理、设备影子管理、智能场景控制指令下发等功能。此外也提供语音识别等AI能力
3. 家庭路由器
家庭路由器为智能家居设备提供连接外网的网路链路,一方面向北传递设备信息,一方面向南下发控制指令。家庭路由器从另一个角度看是WIFI网关,这个意义上和ZigBee网关、蓝牙网关都属于网关设备范畴。
4. 网关
网关是智能家居系统中一类特殊设备,它本身没有任何和家庭生活相关的功能,主要提供组建家庭智能设备局域网以及连接外网的能力。
按照网络协议可分为ZigBee网关、蓝牙网关、PLC网关等,比如米家的多模网关,集成了ZIgBee和蓝牙两种底层通信协议,可以为ZigBee设备和蓝牙设备组网。
对于有独立使用场景且对外单独销售的设备,比如智能门锁、智能猫眼、智能插座等,为了不增加用户的负担,都会采用WIFI作为联网方式,省去对网关的需要。由于WIFI通信功耗高,这类设备通常需要连接电源。
5. 家庭本地控制/计算中心
如果希望系统可以在不连接物联云(断网)时仍然可以使用场景模式、语音控制等功能,就需要在系统中加入家庭本地控制/计算中心,通常被厂商称为“家庭主机”。它不是智能家居系统中的必须设备,但它的加入可以提升设备控制指令的执行速度(不需要经过和物联云的通信),以及提升系统可用性(断网时仍可用)。
通常智能家居集成商会将网关功能集成在“家庭主机”中,例如UIOT的智慧家庭中心主机,以及华为的PLC全屋智能主机,欧瑞博的MixPad。
UIOT智慧家庭中心
华为全屋智能家庭主机
欧瑞博MixPad
6. 智能设备
智能设备五花八门,从墙壁开关到熏香机,只要可以联网,都能加入智能家居系统。常见设备有:墙壁开关、情景开关、窗帘、门锁、摄像头、传感器(人体传感器、温湿度传感器、空气质量传感器、门磁传感器、燃气传感器、烟雾传感器)、插座、调光灯、空气净化器、晾衣架、夜灯、智能猫眼等。
设备制造商对通讯协议的选择有迹可循:
需要大数据量通信,选用WIFI联网,比如摄像头
需要单独对外销售,选用WIFI联网,比如门锁、智能插座
需要低功耗场景应用,如各种传感器,使用ZigBee或BLE协议(低功耗蓝牙)
需要低成本,如温湿度传感器,使用BLE协议
五、通信协议
智能家居通信协议大致2类:①PLC、KNX、CAN、RS485等有线通信协议;②ZigBee、Bluetooth、WIFI、NB-IoT、LoRa等无线通信协议
目前在智能家居消费市场中的智能设备大多数采用ZigBee、bluetooth和WIFI,避免有线协议带来的布线问题,同时产业链也相对成熟。下面重点说明ZigBee、bluetooth、WIFI、PLC四个应用最多的通信协议的优缺点
1. ZigBee
优点:低功耗、网络容量大(网络节点多)、支持多种网络拓扑方式、通信距离长(与蓝牙、WIFI相比)
缺点:通信频带窄导致数据传输速率低、协议有私有部分导致各厂家设备无法互联、ZigBee芯片模组价格比WIFI和Bluetooth贵
2. Bluetooth
优点:可以实现低功耗、通信带宽大可以大数据量通信,蓝牙模组价格低
缺点:通信距离短,稳定性差,网络节点容量小
3. WIFI
优点:通信协议全球统一,通信带宽大,WIFI模组价格低
缺点:功耗大,通信距离短,网络容量低,安全性差
4. PLC
优点:网络连接稳定,利用家庭电网无需额外布线,通信距离远
缺点:通信带宽小,电网内电器启动容易造成干扰,PLC通信模组价格高,采用这一通信方式的企业只有华为,可供消费者选择的空间小
六、市场参与者
智能家居行业存在比较长的产业链,有众多的参与者,可以大致分为以下4类
1.智能设备芯片制造商
设备内的微处理器MCU芯片和通信模组如蓝牙模组、WIFI模组、ZigBee模组制造商,向设备制造商提供符合标准通信协议的芯片。
2. 智能设备制造商
智能家居系统包括了多种设备,如智能开关、智能门锁、智能窗帘、各种传感器、智能调光灯、智能网关、智能音箱等,设备制造商通常专注于某一类设备的生产。一些产品直接面向C端消费者零售,一些则以OEM或ODM的方式提供给系统集成商。
如罗格朗、杜亚、坚朗海贝斯、君和睿通、易百珑、领普、绿米......
3. 智能系统集成商
主打全屋智能概念,将各种智能家居设备集成在统一的系统中,实现对家庭智能设备的统一管理和控制,充分利用智能终端和物联云的逻辑控制能力,提供基于场景的智能控制功能。这部分竞争最为激烈,囊括了最有实力的企业,如华为这类消费电子行业巨头,如海尔、美的这类传统家电厨电制造商,如、欧瑞博、绿米、涂鸦、紫光物联、控客、博联、南京物联、lifesmart云起这类专注于智能家居的企业,如罗格朗这类本身在家庭强弱电设备领域已经有所成就的传统企业。
4. 物联云服务提供商
这部分是互联网巨头的战场,包括阿里、腾讯、百度都在自己的云计算产品中提供专门的物联云服务。
5. 设备安装服务提供商
智能家居设备的安装和调试,无论对于零售渠道还是对于地产渠道,都是不可忽略的环节。通常由设备制造商或者本地的弱电工程总包来提供服务,安装调试费用通常是设备总额的15%左右。
七、销售渠道
智能家居的销售从C端开始,然后发现由于设备安装调试需要调整房子的硬装部分,业主决策难度很大,于是智能家居集成商逐步向地产前装渠道发力,让业主在装修前决策,降低决策门槛。
1. C端零售渠道
主要针对二次装修业主和极客玩家,必须提供安装调试服务
线下体验店,如绿米、欧瑞博、华为、UIOT都在布局自己的线下体验店
电商:小米有品、如京东、天猫
2. 地产前装渠道
和知名房企合作
三种方式:①和房企的地方项目独立合作,推动他们采用智能家居;②和房企总部合作,推动自己的产品进入地产商集采库;③和房企总部合作,推动自己产品进入房企的精装房装修标准。
受限于地产商对成本的考虑,只有精装房且装标比较高的精装房才会考虑应用智能家居,而这些精装房市场集中在头部Top10房企手中,Top10房企交付了60%+的精装房。
在地产行业下行的大背景下,地产商最关心的是采购成本,精装房装标普遍在1500元/平米以下,类似欧瑞博那种带屏幕的家庭控制中心,价格动辄1000+,地产商根本不会在别墅以外的户型中考虑。
和物业合作
交房前,以升级包的方式向业主销售智能家居。物业怕麻烦,消耗他们本就不多的人力资源,所以最关心设备的安装和售后,要想打动物业合作,必须在这两个方面提供足够的保障。
八、行业问题
智能家居市场处于导入期向成长期移动的阶段,消费者认知不足,不知道智能家居是什么,能给生活带来什么便利。
1. 不同品牌设备无法互联互通
每家设备集成商(全屋智能)都企图打造自己封闭的生态体系,造成了当前不同品牌设备无法互联的情况。小米米家生态链全面转向低功耗蓝牙(BLE)/蓝牙Mesh网络,绿米、欧瑞博、涂鸦专注于ZigBee网络,而华为则与众不同,全面采用了电力线载波通讯网络(PLC)。
ZigBee联盟连同苹果、谷歌、亚马逊等巨型企业,推出了兼容各类底层通讯协议的新的统一协议Matter,Matter初版协议目前支持WIFI、蓝牙、以太网、Thread,未来将补充支持ZigBee。考虑到市场内存在大量的旧设备、支持Matter协议的芯片研发制造周期、以及设备集成商的暧昧态度,Matter协议统一智能家居行业仍然任重道远。
2. 产品同质化严重
智能家居系统内的硬件设备在功能层面完全同质化,而在软件系统层面仍停留在堆砌功能,软硬件结合提升用户体验的产品设计思路并没有被很好的贯彻。
3. 产品价格高超出消费者预期
产品价格远高于用户的预期,有以下几点原因:
设备物料、芯片成本居高不下
市场规模有限,产量无法达到最佳成本规模
销售渠道费用高
4. 缺少杀手级应用
智能家居系统没有为用户提供“用了就无法离开”的体验,无论是智能场景,还是一些远程控制功能,均“食之无肉弃之有味”。而有明确使用场景的智能设备,如智能门锁、马桶盖早已脱离智能家居系统,单独售卖。
5. 设备安装调试复杂
硬件设备的安装,需要由专业的人上门安装。而智能家居系统中设备的添加/编辑、智能场景的设置,都相对复杂,远达不到在手机上安装APP那样简单操作的程度。
6. 数据安全缺乏行业标准
室内大量智能设备(摄像头、传感器)联网后存在个人隐私数据泄漏风险,目前各个企业都是在凭良心做事,行业缺乏法律层面的标准和约束。
九、个人对行业未来的判断
1. 智能家居未来市场巨大
智能家居有最广大的需求空间(衣食住行),有堪比智能手机的客单价(2000+),如果将智能家电、厨电也算作智能家居的范畴,市场会更大。
2. 用户会逐步认可智能家居
随着城市化进程放缓,用户对居住需求的关注点也会逐步从地砖、墙面、厨卫家居转向新型事物 - 智能家居,智能家居设备可以在一定程度上弥补房子户型缺陷,如通过智能窗帘弥补西晒问题。类似智能马桶和智能门锁(密码锁),从少数人尝鲜扩展到多数人采用。
3. 离线语音交互 + 传感器是智能家居未来主要的交互方式
语音无疑是智能家居系统最为自然的交互入口,但目前的各家智能音箱的语音交互仍然存在不尽如人意之处,如语音指令识别需要云服务导致响应时间太长、需要不断重复唤醒词启动语音交互过程等。
智能家居属于物联网技术应用范畴,各类设备的控制仍然依赖人(用户)主动触发。而物联网本应通过大量传感器采集数据,利用预设算法/人工智能,提供符合用户预期的自动控制。如温湿度传感器配合暖通设备,为用户提供舒适的温湿度环境。又如光照度传感器配合智能窗帘,提供最舒适的采光。
4. 开放生态战胜封闭生态
不像智能手机,智能家居涉及了太多的硬件设备,没有哪家公司可以把包括空调、新风、地暖、窗帘、开关等接近30种设备做到完美程度,做类似苹果在智能手机行业的封闭生态难度巨大。开放生态,可以让巨量的设备制造商参与,促进优胜劣汰,让消费者有更好的选择。
小米米家,采用了开放生态的方式,供应链企业高度参与,为米粉提供了大量可选择的设备。华为的PLC全屋智能方案,除家电外的设备全部自研,不开放PLC协议和设备制造商合作,将消费者绑定在华为生态内。失道寡助,我个人不看好华为智能家居的未来。
5. C端零售是智能家居未来主要的出货渠道
在现阶段智能家居集成商(全屋智能)更为关注地产前装市场,因为设备的安装非常依赖前装环节。但地产商对新技术和设备的应用相对保守,如果看不到消费者对智能家居的广泛接受,地产商不会在新房中大规模应用。当消费者广泛接受时,地产商冗长的决策链和决策周期无法及时跟上市场的变化。
设备制造商也发现了对地产前装环节的依赖,已经在想办法突破这一掣肘,让消费者打消对设备安装的顾虑。一旦突破,消费者可以更为大胆地选用智能家居设备。
随着国家城市化进程进入成熟期,房地产市场将进入存量市场,房屋翻新二次装修/二手房装修需求将大大超过新房装修。这一转变对C端零售渠道更为有利。
以上3个原因,会导致智能家居出货渠道集中在C端零售。