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智能家居:增长、缺芯和6500亿

Silvia 硬核芯时代 2022-12-28

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?……

5月24日,芯智库新一期沙龙将在线上举办,共同探讨智能家居芯片的热点话题,为大家解答这些问题。目前报名的有来自美的、和而泰、公牛、追觅、全志、涂鸦、爱立信、澎湃微、晟矽微、地平线等30多家企业的相关专家,期待与你一起参与交流!报名通道持续开放,扫描海报二维码了解报名详情。


接下来简要介绍一下芯智库沙龙:


芯智库是由天风研究和芯片超人发起成立的中国半导体产业的专家智库和高端圈子。自2月23日芯智库成立大会后,芯智库已经陆续举办了八期的【相约芯期二】沙龙,聚焦汽车芯片、数据中心相关热点话题,与会嘉宾阵容强大。


汽车芯片沙龙覆盖到上下游的156位产业专家(去重后)参加了我们的沙龙,其中46%是芯片厂商37%是Tier1供应商5%的整车厂伙伴,以及12%的产业研究和投资的伙伴



以上嘉宾包括但不限于:


  • 博世、大陆、安波福等知名Tier1公司的半导体专家、采购负责人
  • 来自北汽、上汽、大众、吉利的传统整车厂代表
  • 来自哪吒、小鹏等造车新势力的代表
  • 地平线、芯驰、黑芝麻智能、云途等汽车芯片领域的明星企业代表
  • 多位拥有产业从业经验的产业分析师和研究院代表
  • 多位拥有产业投资经验,汽车领域多家顶尖产业资本高管


  • 其中,第二期沙龙结束后,我们组织了汽车功率半导体龙头企业和汽车客户的专项对接会,高效率帮助8家汽车客户成功对接


  • 第五期我们邀请了包括4家主机厂和30家Tier1在内的50多家企业(总市值超1.3万亿)共65位嘉宾参与;


  • 第七期沙龙整合了前六期优质内容,扩大参与规模,共有1200位芯智库会员在线参加,邀请多位行业嘉宴,从疫情和提价对汽车排单的影响,缺芯破局的实践现状到宏观的发展趋势,到汽车芯趋势、芯机会的预判,为大家带来了一场汽车芯片的内容盛宴。


  • 第八期沙龙复刻了汽车沙龙的探索路径,把目光瞄准数据中心,探讨了“东数西算背景下的芯机会”,共有来自服务器、终端应用、运营企业、相关芯片企业的50多位专家参与。


芯智库沙龙第九期,MCU、SoC、通信芯片……智能家居中芯片企业的新机遇会有哪些?5月24日(本周二),欢迎来芯智库沙龙聊聊~扫描海报二维码了解报名详情。





如有疑问可添加工作人员微信




关于芯智库

芯智库是由天风研究和芯片超人发起成立的中国半导体产业的专家智库和高端圈子。结合芯片超人深度扎根产业的优势和天风研究在各行业的体系化研究优势,以打造芯片专家智库和芯片专家圈为起点,进一步通过深度访谈和立体化跟踪打造各领域的企业库、项目库、资源库、数据库、产业图谱和指数化趋势分析。(了解更多芯智库相关信息可查阅芯智库成立:我们决定连接芯片行业的一切



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