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2018-11-13

一文洞察家居智能化的 n 个商机 | 夜话 IoT 老司机

智能家居这个老生常谈的话题,近期有什么新料? 一线城市之外,智能音箱之外,智能家居市场是怎样的一片风景?ZigBee、Wi-Fi、蓝牙 mesh,网路协议的标准在变、设备无线连接的方式在变,技术方案在变,中小企业如何低成本的快速应变?

在 10 月 25 日第 120 期「深圳湾夜话」中,我们邀请到几家成长中的 IoT 解决方案商和国产 IoT 芯片商的代表,从技术、产品、市场等多个角度,分享了他们在家居智能化的过程中的落地实践,以及对智能化未来趋势的前瞻。

这篇文章对活动中讨论的诸多话题做了重构和梳理,试图与读者一起,洞察家居智能化的商机。全文 6000 字,文末做了总结,欢迎读者给与意见和反馈。

深圳湾夜话 #120 期现场

当我们在谈家居智能化,我们在谈一个很「古老」的话题。

自从第一台可以控制电视的现代无线遥控装置「Zenith Space Command」遥控器推出,至今已经有 70 年的历史了。直到上世纪 80 年代,发送和接收红外线的半导体装置被开发出来,利用超声波来调频道和音量的控制装置逐渐被取代。

依然采用红外技术的小米智能遥控器,在交互设计上已经有了革命性改观

家居智能化的另一个话题是遥控家居设备,智能面板应运而生,早期的面板主要是温控,随后增加了空调控制系统,如今,全面整合了灯泡、开关、插座等家居设备的智能面板,已经被广泛应用于酒店和别墅。

随着智能手机的普及,基于手机 APP 的交互应用带动了一大波的家电设备厂商,开发可以用手机 APP 控制的智能硬件。原有设备的开关、调节器等功能,都可以部分由手机 APP 远程实现。互联网巨头也纷纷入局,开发物联平台,推出超级 APP,京东微联、阿里智能、QQ 物联、微信物联等,成为了那个时代的重要连接点。这波在厂商极力推动的智能家居浪潮,终因用户体验的各种槽点,而未能真正火起来。

直到近两年因智能音箱热销,带动起来了新一轮的智能家居热,以语音 AI 为核心技术、连接互联网云平台的内容和服务,极大的推动了家居智能化的进程。典型的案例就是 Echo 智能音箱与 WWAA 智能家居设备,酷宅科技曾在深圳湾夜话中分享过一组数据:在亚马逊 Home 大类里,Top500 名里有 82 款是 Works with Amazon Alexa 的语音智能硬件,占比超过 15%。

亚马逊上热销的 WWAA 语音智能家居产品,热度不减

从有线到无线,智能家居的组网方式在变化。

在「有线」的年代,要想实现设备之间的互联,就要在前装的时候做好布线。改装成本高,灵活性差,用户对于设备无线连接的迫切需求,推动着无线连接技术革命的到来。

首先粉墨登场的是 ZigBee,这一无线通讯协议在诞生之初,就是为了解决智能家居设备组网的痛点。不同厂商和品牌的设备,都可以通过单一的网络协议,实现设备控制。这就大大加速了智能家居厂商的联网步伐。在 ZigBee 普及早期,国外的家电大厂通纷纷都加入了 ZigBee 阵营。

在国内,物联网芯片商泰凌微电子在 2012 年就推出了第一代 ZigBee 芯片,并于 2015 年达成与 Intel 的合作,Intel 以上千万美元的价格购买了泰凌的 ZigBee IP,创下海外知名芯片企业购买国内 IP 的最高金额。

最早一批加入 ZigBee 标准协议组织的欧瑞博,最新推出的智能面板

但是,ZigBee 也有很多局限。首先,ZigBee 离不开网关。早期的智能家居设备大多通过手机 APP 控制,而手机芯片里没有 ZigBee 协议。因此要实现设备互联,就要在家里额外安装网关,或与现有网关实现连接后方可互联互通。其次,各大家电厂商各自为营,构建各自的一套智能家居生态,而各家网关之间,实际上是不能实现互联互通的。

脱离网关,ZigBee 和 Wi-Fi 都在进化。

这一现状也在随着亚马逊等 AI 语音平台杀入智能家居市场,而发生了微妙的改变。

亚马逊 Echo Plus 内置 hub,可无缝连接和控制 ZigBee 认证的智能设备,如灯泡、门锁、开关和插座,无需额外的 hub 硬件或应用程序。而内置了 ZigBee 模块的新一代 Echo Show,可以「绕过网关」实现设备连接。用户只需要简单的一句「Alex,Discover my devices.」即可完成 ZigBee 配件产品的自动添加与调试。

「它们在利用自己的生态优势去改变 ZigBee 的网关困局,从而为用户带来更好的产品体验。」酷宅科技的谢哲这样评价说。

据悉,国内已经有一些 ZigBee 设备厂商主动去迎合亚马逊的策略,他们向酷宅科技定制了一批完全兼容 Echo 的 ZigBee 配件方案。「如果亚马逊能够利用生态红利统一 ZigBee 网关或者协议兼容,这对于 ZigBee 生态来说无疑是更上一层楼。」谢哲说。

今年 9 月最新推出了新一代 Echo Plus、Echo Show,可无缝连接和控制 ZigBee 认证设备

另一方面,随着家庭 Wi-Fi 的普及,不需要网关、以 Wi-Fi 为通讯协议的智能家居产品开始崭露头角。

而真正推动 Wi-Fi 市场迅速膨胀的,是背后以乐鑫为代表的 Wi-Fi 芯片商,他们大幅降低了 Wi-Fi 模块的成本,使很多产品厂商从 ZigBee 转向 Wi-Fi。如今,几乎所有的智能家居品类,都在采用 Wi-Fi 作为设备互联协议,无论是否兼容其他协议。

据谢哲介绍,上海乐鑫的 ESP8266 系列 IoT 芯片出货已经超过 1 亿颗,而这款低价的 Wi-Fi IoT 芯片目前被用于各种 Alexa 和 Google Home 的 WiFi 智能插座上。

酷宅科技与上海乐鑫合作的 Wi-Fi 模组

蓝牙加速家居智能化,蓝牙 5.0 和 mesh 标准的新特性直指物联网应用。

2016 年 6 月,蓝牙组织推出蓝牙 5.0,通讯速度提升了 2 倍,通讯距离提升了 4 倍,带宽数据量提升了 8 倍。一年之后,又推出了蓝牙 mesh,这是一个不需要数据中心节点的蜂窝网络。同时,蓝牙 mesh 向下对蓝牙 4.2 进行兼容。

蓝牙这两个标准的所有特性,都直接针对智能家居无线连接协议的现存问题。蓝牙单芯片的价格要比 Wi-Fi 低,功耗也更低,与手机可以实现无缝连接(直接连设备,不需要网关,不需要经过路由器),因此受到芯片商和方案商的追捧,快速实现了商业应用。

与此同时,天猫、百度等互联网平台厂商也起了推波助澜的作用。今年 1 月 CES 上,天猫精灵携手蓝牙技术联盟和联发科,共同推出了内置阿里 IoTConnect 协议的蓝牙 IoT 芯片。随后,在 6 月的 CES Asia 上,天猫精灵推出售价仅为 1 美元的智联网蓝牙 mesh 通信模组,并对前 1000 万名申请的开发者免费;同时还宣布发起成立「天猫精灵 AI 联盟」,与合作伙伴共同开发基于语音交互的家庭智联网设备。百度也在今年 7 月的 AI 开发者大会上,推出了基于蓝牙 mesh 标准的蓝牙设备解决方案 DMA。

天猫精灵蓝牙 mesh 灯泡

在夜话分享中,酷搏创新的廖泽立指出,蓝牙 5.0 和 mesh 标准的推出,新特性目标直指物联网应用。相比其他协议,蓝牙物联网应用标准推出最晚,所以在标准制定上,借鉴了其他协议的优点,同时蓝牙在除了手机以外的其他很多设备也都成为了标配,因此在推广普及上少了很多障碍。

但目前蓝牙 5.0 和 mesh 应用还处于早期,协议标准在应用上也有很多不完善的地方,比如 mesh 的 model 目前只有灯一个应用,蓝牙 5.0 的高速模式下音视频编码也不统一。

廖泽立所创立的酷搏创新,致力于在蓝牙物联网应用上不断完善蓝牙新标准的应用实现。在对蓝牙技术的研究和应用探索过程中,廖泽立发现,包括楼宇照明、智慧停车场、能耗监控等在内的商业应用,是蓝牙 mesh 最快落地的应用。

而从蓝牙组织最近的推广数据来看,智能楼宇已经成为推广 mesh 的重点应用领域。在蓝牙 mesh 的智能楼宇商业应用,从数据采集到智能控制,酷搏创新拥有完整的解决方案,目前已经配合国外客户在一些大型商业系统中实施。

酷搏创新联合创始人兼 CTO 廖泽立分享主题:蓝牙——智能家居的先锋

成本高、标准不统一、安全隐患,家居智能化问题多多,仍未普惠大众。

当谈到家居智能化为何尚未普及的话题时,做客第 120 期「深圳湾夜话」的几位嘉宾总结了以下几点现存的问题:

  • 价格还是很敏感,对于一个普通用户而言,要实现全屋智能,小几万还是需要的;
  • 而通过后装实现智能家居,其改造成本也是比较高的;
  • 网络标准不统一,互联互通还没有真正落地,即便是 ZigBee 也有不同的系统,也有很多设备并不不兼容;
  • 智能家居还存在很多安全隐患,很多厂商的技能能力不足,设备已经被黑客侵入,但是不知道或者解决不了。

这些问题,并不是大厂商就都能解决的。针对这个问题,泰凌微电子的蔡捷宏指出,「大厂商对于技术前沿的产品,相对会比较保守。而智能化要普及,就要深入用户,做一些小而美的产品,真正解决用户痛点。」

亚马逊 670 万美元投资房地产公司 Plant Prefab,打造智能房屋

中小厂商与电器巨头拼杀一线城市的全屋智能,胜算很低。

在对旗下易微联平台的数据进行了系统分析后,酷宅科技的谢哲则指出:

目前的智能家居领域,一线城市市场主要是大品牌占据优势,但是多数产品的使用频次并不高。相比之下,易微联平台上的智能家居设备使用频率很高,这可能与用户的地域分布有关。目前跟易微联合作的 700 多家硬件制造企业里面,绝大多数都是中小型企业,生产的设备主要以小家电、面板开关、电工开关、智能灯泡等产品为主。而他们在国内的销路,主要是面向三四线城市。

谢哲和他的团队发现,三四线城市的智能家居用户更加看重产品功能可以具体解决什么样的场景,而不是学术派所讨论的智能。比如,他们会利用智能通断器去改装自己家的鱼缸,通过简单的循环定时设定,让设备每隔一小时打氧 5 分钟。因为使用场景、使用需求的不同,三四线城市的用户对价格相对要敏感一些,对产品其他方面的缺点也会更加包容。

酷宅推出的智能灌溉解决方案

那么,这样的市场形势下,中小厂商何去何从?

在夜话的圆桌对话环节,当被观众问及这个问题时,一直服务于中小企业的酷宅科技的谢哲抢去了话筒。他分析指出,目前国内电器巨头都在积极布局自己的封闭生态,不惜重金去打造自主品牌和自有协议,在市场营销方面也毫不吝啬。相比之下,中小型制造厂商常年资金吃紧,更应该寻找合适的伙伴帮助自己以极低的成本完成智能化转型,以及躲开电器巨头们的锋芒,寻找合适自己的市场。

「中小厂商与电器巨头拼杀一线城市的全屋智能,胜算很低。中小企业更应该考虑三四线城市的刚需产品,也许能带来丰富的利润。」酷宅进一步强调了一线城市之外的市场,并举了一个有意思的案例,「酷宅有一个客户做了一款便宜的智能夹扇,旺季的时候每个月的出货量都在百万以上。这些产品是小家电巨头们完全看不上的,我们的客户却因此活得很滋润。」

酷宅科技创始人 & CEO 谢哲分享主题:国内中小型智能家居品牌在哪些市场更有机会

国产芯片厂商怎么看?

泰凌是一家国产的无线通讯芯片厂商,产品涵盖蓝牙芯片、2.4G 芯片、ZigBee 芯片等。协议栈完全自主开发,并且可以支持多模方案。

泰凌于 2014 年推出第一代蓝牙 BLE 芯片,而泰凌的蓝牙 mesh 芯片已具备国际领先水平,在 2016 年便获得 GE 智能照明的选用,并推向全球市场。与天猫精灵搭配的,绝大部分也是泰凌的 mesh 芯片。泰凌的蓝牙芯片还获得了 Apple HomeKit 的认证,成为苹果公司的第一家亚洲 IC 供应商。

2018 年,泰凌推出了全球首个一体化物联网连接芯片,通过一个芯片同时支持 ZigBee 和蓝牙,在不增加硬件成本的情况下,让原有的硬件厂商享受到蓝牙 mesh 的特性。

针对一线大厂覆盖不到的细分用户市场,泰凌微电子的蔡捷宏指出,要做小而美的产品,必将有很多定制,而国内的芯片原厂相对封闭,中小厂商可能拿不到很好的支持。这方面,类似泰凌这样的国产芯片「小」厂的优势,就体现出来了。不仅会有开放的下载渠道和论坛,技术服务也会更加「到位」。

同时,泰凌新一代 BLE 芯片,已经支持 long rang 及高速率技术,并且还在开发 AoA 和 AoD 方案(角度定位),一旦用户将 mesh 与定位结合起来,必将能开启一个广阔的应用领域。

泰凌微电子市场经理蔡捷宏分享主题:无线连接技术的发展

面对着蓝牙阵营的强势围攻,Wi-Fi 阵营的厂商也不能「坐以待毙」,毕竟这个阵营占据了大半江山。

南方硅谷的童强华先为我们做了一下梳理。从上游芯片厂商的格局来看,有这样几类芯片厂商:

  • Wi-Fi 技术规格的引领厂商,占据对WIFI性能有高要求的高端WIFI芯片市场,主要玩家包括:高通、博通、Marvell。
  • 追求更高性价比的芯片厂商,主要玩家包括:MTK、Realtek 等台系厂商。
  • 国内针对物联网设备、大部分做单一控制的 Wi-Fi 芯片厂商,价格拼杀猛烈,主要玩家包括:南方硅谷、RDA、乐鑫等。

同质化意味着价格战,如何建立各自产品的独特优势?原有拼价格、拼功耗、拼性能、拼开发者体验的模式,是否还走得通?如何用少数几颗芯片满足尽可能多的物联网应用需求?如何准确预测物联网产品的趋势,保证芯片规格设计的前瞻性?

这些问题可能无法在一期夜话中回答完整,童强华认为,Wi-Fi 芯片厂商需要在「变」中求发展。具体到南方硅谷的做法,与阿里等云平台建立深度合作,推出基于 AliOS Things 和飞燕平台深度定制的免开发 Wi-Fi 模块;在对性能要求较高的低端 OTT、航拍、物联网产品, 利用 802.11a 5.8G 频段的性能优势建立技术门槛;积极与其他芯片平台做对接绑定,比如开发基于百度 DuerOS 的语音识别和内容的故事机,就是一个例子。

在激烈的智能家居厂商的竞争中,童强华强调了云服务的重要性,与阿里 AliOS、百度 DuerOS、酷宅易微联等云服务平台进行强强联合,将加速产品智能化的进程。

南方硅谷技术总监童强华分享主题:全球 Wi-Fi 芯片商的格局发展和思考

总结

既然题目盖了那么一顶帽子,一夜的畅谈又覆盖了那么多话题,我们就在结尾为大家做一下总结:

1、以语音 AI 为核心技术、连接互联网云平台的内容和服务,极大的推动了家居智能化的进程。在亚马逊 Home 大类里,Top500 名里与 Echo 联动的语音智能家居配件占比超过 15%。

2、ZigBee 离不开网关,有很多局限。内置了 ZigBee 模块的新一代 Echo Show,可以「绕过网关」实现设备连接。

3、国内已经有一些 ZigBee 设备厂商主动去迎合亚马逊的策略,主动定制了一批完全兼容 Echo 的 ZigBee 配件方案。

4、几乎所有的智能家居品类,都在采用 Wi-Fi 作为设备互联协议,无论是否兼容其他协议。

5、蓝牙单芯片的价格要比 Wi-Fi 低,功耗也更低,与手机可以实现无缝连接(直接连设备,不需要网关,不需要经过路由器),因此受到芯片商和方案商的追捧,快速实现了商业应用。

6、蓝牙 5.0 和 mesh 标准的推出,新特性目标直指物联网应用。智能楼宇已经成为推广 mesh 的重点应用领域。

7、大厂商对于技术前沿的产品,相对会比较保守。而智能化要普及,就要深入用户,做一些小而美的产品,真正解决用户痛点。

8、一线城市市场主要是大品牌占据优势,但是多数产品的使用频次并不高。三四线城市的智能家居用户更加看重产品功能可以具体解决什么样的场景,而不是学术派所讨论的智能。

9、中小厂商与电器巨头拼杀一线城市的全屋智能,胜算很低。中小企业更应该考虑三四线城市的刚需产品,也许能带来丰富的利润。

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