智能家居,引领下一波智能化浪潮
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中国智能家居应用产业规模与增长
智能家居(Smart Home)的概念大家并不陌生,它利用先进的计算机技术、网络通讯技术、综合布线技术,将与家居生活有关的各种子系统有机结合在一起,通过统筹管理,让家居生活更加舒适、安全、有效。
具体到真实的应用场景来说,智能家居系统可以让生活更轻松。出门在外,人们可以通过电话、电脑来远程遥控的各个家居智能系统,例如在回家的路上提前打开家中的空调和热水器;到家开门时,借助门磁或红外传感器,系统会自动打开过道灯,同时打开电子门锁,安防撤防,开启家中的照明灯具和窗帘迎接主人的归来;回到家里,使用遥控器可以方便地控制房间内各种电器设备,可以通过智能化照明系统选择预设的灯光场景,读书时营造书房舒适的安静;卧室里营造浪漫的灯光氛围……这一切,主人都可以安坐在沙发上从容操作,一个控制器可以遥控家里的一切,比如拉窗帘,给浴池放水并自动加热调节水温,调整窗帘、灯光、音响的状态;厨房配有可视电话,可以一边做饭,一边接打电话或查看门口的来访者;在公司上班时,家里的情况还可以显示在办公室的电脑或手机上,随时查看;门口对讲机具有拍照留影功能,家中无人时如果有来访者,系统会拍下照片供主人回来查询……
智能家居能做的事情还有很多,在此就不一一累述了。总之,智能家居系统能够使人们有时间享受生活的舒适,同时更能节约用电。正如比尔·盖茨所言:在不远未来,没有智能家居系统的住宅会像今天不能上网的住宅那样不合潮流。
从中国智能家居发展历程来看,智能家居进入中国市场已走过了近十年的发展历程,从人们最初的梦想,到今天真实地进入我们的生活,经历了一个既热闹又艰难的发展过程。2010年后进入推广期,国内外智能家居产品企业共同在国内推广智能家居产品,国内企业逐步开发出比较全系列产品,智能家居产品进入到国内各大城市高档别墅楼盘。现在是智能家居发展初期,随着国家“十二五”规划制定以及电信网计算机网和有线电视网三网融合的快速发展,物联网的普及应用,智能家居也在加快脚步发展。
智能家居发展现状与机遇
“目前,智能家居在中国仍属起步阶段,虽产业规模不高,但增速仍达到30.42%,2012年,智能家居产业规模为31.2亿元。”赛迪顾问股份有限公司消费电子产业研究中心总经理韦玉怀分析说,“随着物联网与云计算等战略性新兴产业的快速发展,以及国家对智慧城市、智慧建筑的大力建设,通信网络向4G演进等的促进推动,成为发展智能家居等物联网应用产业的强大驱动力,2013~2015年中国智能家居产业将仍然保持高增长态势。预计到2015年,产业规模将达到74.5亿元,增长率达到35.82%。”
飞思卡尔半导体亚太区高级市场及业务拓展经理蔡震博士
飞思卡尔半导体亚太区高级市场及业务拓展经理蔡震博士也表示,智能家居市场的规模潜力之大、细分市场种类之多、涉及技术之广,前所未有。他乐观的分析说:“目前在政策层面、产业上下游的关注度、投入规模、技术方案选择等方面,基本形成了突破的态势,必将很快便看到百舸争流、群英荟萃的局面。”
对于增长率,爱特梅尔(Atmel)公司无线产品总监Magnus Pedersen更为乐观,他预计未来五年家居自动化市场每年将会增长45%。他表示:“目前Atmel正在付运用于家庭内各种应用领域的解决方案,包括智能能源(智能计量、温度调节器、家居显示器等)、智能照明(照明灯具、LED灯、网关、遥控装置等)、消费电子(电视、机顶盒、遥控装置等)。”
爱特梅尔公司无线产品总监Magnus Pedersen
从产业发展政策环境来说,根据“十二五”规划,到2015年,物联网行业将在核心技术研发与产业化、关键标准研究与制定、产业链条建立与完善、重大应用示范与推广等方面取得显著成效,并培育和发展10个产业聚集区,100家以上骨干企业。此外,规划还提出了9大重点领域应用示范工程,分别是智能化工业、农业、物流、交通、电网、环保、安防、医疗、家居。而《物联网发展专项资金》、《智能家用电器的智能化技术通则》、《中国物联网产业发展年度蓝皮书》、《宽带网络基础设施“十二五”规划》、《智能建筑设计标准》等一系列与智能家居相关政策的陆续出台,让智能家居产业有效地落到实处。另外,2012年2月14日,工业和信息化部发布《物联网“十二五”发展规划》,根据《规划》,在智能家居方面的重点内容是家庭网络、家庭安防、家电智能控制、能源智能计量、家庭节能低碳等。
物联网智能家居将带来广阔的想象空间。物联网智能家居涉及智能照明、智能开关、智能电器、智能传感、智能医疗、智能监控等。这些设备数量在一个现代家庭中平均数量达到50~100个,现代家庭中人员一般为2~3人,也就是2~3部手机。从这个意义上说,单单一个物联网智能家居的市场规模就是移动互联网的30倍左右。
韦玉怀介绍说,就目前的产业空间布局发展而言,华南市场是智能家居概念普及率最高、开发最接近于成熟的一个市场,华北地区由于区位、气候因素侧重工控,在华东地区汇聚了全国乃至全球顶尖安防企业,市场体系较完善,新技术和新应用可以快速实现。西北、东北、西南地区因市场需求暂不旺盛,且缺乏良好的发展环境,产业规模仍处在初级阶段。[!--empirenews.page--]
中国智能家居系统典型应用场景有别墅、智能小区、智慧酒店、智能化办公、高端公寓和普通住宅。其中,别墅和智能小区是智能家居系统的传统应用场景。智慧酒店、智能化办公和高端公寓式市场需求增长最快的应用场景,而普通住宅楼宇是值得期待的智能家居应用市场。不同应用场景的产品营销模式、采购习惯、常用配置和重点厂商都有其特点。除了一部分别墅和普通住宅,智能家居项目具有零售市场特性外,其余大部分智能家居项目都采用工程运作方式进行,工程运作模式的市场发展迅速,零售市场发展困难较多。
韦玉怀表示,从目前国内提供智能家居产品和服务的企业主体来看,国内智能家居厂商主要有三个来源,第一类是传统的可视对讲厂商,此类厂商的优势在于大多都有一定的工程、设计院等关系和网络,并利用原对讲、防盗产品市场来推广产品;第二类是传统的家电企业、IT企业厂商,此类厂商的优势在于已经具备了稳定的渠道优势和良好的用户口碑、传播速度快。第三类是传统的电工产品制造企业,此类厂商的优势在于智能化控制方面理解深刻,定制化水平高、产品多性和可扩展性强。
他认为,当前智能家居产业发展基本特点主要有以下三个方面。首先,运营商推动,大品牌纷纷入驻智能家居。家电、运营商、IT通信等巨头正逐步进入智能家居领域,相继推出智能家居产品(中国移动基于物联网技术的宜居通,目前已在全国26省开通;中国电信智能全球眼项目以CDMA手机为载体将无线实时视频监控成为可能,海尔集团与杭州中国电信合作,联合推出“我的e家”;另外,海信、电气企业施耐德等都相继推出智能家居解决方案和相关系列产品,宣告进入智能家居领域)。
其次,规模效应尚未形成,高端市场需求量大。国内从事智能家居的企业数量较多,尤其以珠三角、长三角地区为主,但规模性企业较少,没有形成一定的市场规模和品牌效应。此外,国内智能家居产品多集中在别墅和服饰住宅等高端家庭,智能化产品在智能家居销售份额中占很大的比重,中低端产品市场普及率较低。
第三,市场分布不均,厂商大多集中在东部沿海地区。中国的智能化住宅和智能化小区建设,最初始于广州、深圳和上海等经济发达地区,智能家居应用的发展也相对超前,但厂商没有形成规模化生产、产品销量不大,与国外产品相比品牌的影响力远远不够。北京的智能家居在考虑功能和地方风格方面做得比较好;上海在浦东新城区的城区规划和小区布置方面做得比较好,需求比较旺盛;深圳的智能家居在布线方面做得比较好,考虑电源、空调、电话、电视、网络等方面较周全,前瞻性较强。
智能家居发展面临的挑战
虽然在政策层面有诸多因素利好中国智能家居产业的发展,但是IDC市场调研数据显示,目前中国智能家居的发展仍然面临的主要问题是产业集聚效应初步形成,期待转型升级;安全与隐私相关风险;产业链各方难以形成合力。
第一,行业自主创新能力偏低,对国外厂商依赖性较强。如传感器是智能家居的核心部件,几乎每个智能家居应用都离不开传感器设备,而国内传感器产业化水平较低,产品品种不全,高端产品为国外厂商垄断;RFID等高端芯片无法产业化;研发新产品、新技术缺乏雄厚的资金支持。
第二,标准不规范,处于起步阶段。国内外都没有统一的标准,企业产品互不兼容,制约了智能家居等应用的快速推广和规模化发展,导致种类繁多且互不兼容的产品充斥市场,且安装、维护成本较高。需规范的标准主要有智能家居传感器终端接口标准、智能家居系统架构标准、智能家居集中控制技术标准等。
第三,市场处于培育期,缺乏产业化合作。智慧家居产业体系非常复杂,涉及多个行业和应用领域,如家电行业、医疗行业、电力行业、建筑行业、装修行业、物业部管理等。纵向又有芯片厂商、软硬件平台提供商、智能家居集成商、家电厂商、电信服务商、终端厂商等,资源互联与信息共享困难,缺少家庭服务产业链和行业产业之间的多重合作,缺乏组织协调、统领和整合产业链的主导。
来自于供应商的声音则认为,除了标准规范问题,开源精神十分重要,甚至是关键因素。飞思卡尔的蔡震表示:“封闭系统等同于高价格,开源精神的缺失是很大的发展障碍。另外,缺乏杀手级应用,以及缺乏开发平台,创造力未被激发,也是产业发展的挑战。”
深圳市力合微电子有限公司董事总经理刘鲲也认为,当前目前智能家居高成本的一个很重要原因是封闭式系统,系统不透明,存在华而不实、全而无用的情况。他说:“智能家居系统要采用模块化设计,系统可扩展,让客户在需要时添加,不需要的功能不安装。就通信方案来说,存在盲目追求‘高速通信’的问题,使系统造价没必要地增加。”
他呼吁智能家居市场的最终启动和发展一定要是开放的、可扩展系统,这样人们在市场上买个传统照明开关安装上就可用了,但今天人们买个智能开关就没法用,必须安装特定厂家的整个系统。“家居内的电器是多样化的,特定厂家提供的封闭式系统不可能支持各种电器的接入,也不具有可扩展性。因此,开放的标准是智能家居发展的关键,包括使用各种介质的网络标准,以及各种应用标准。”他强调说。
刘鲲还以智能照明举例说,如果有了开放和统一的网络标准,包括电力线载波或RF无线,以及开放和统一的智能照明应用层协议,那么用户应该可以购买任何厂家的开关,安装上去就可接入网络和操作。因此,在开放和统一的标准下,各厂家的产品可以互联互通,用户也可以随时添加设备。这样一个开放的市场才是一个健康的可持续发展的市场。但由于智能家居跨越多个行业,这里还有很多工作要做。
他透露说:“对于电力线载波网络,由于国内电力线信道的特点,国内自主研发的基于窄带OFDM技术的电力线载波通信技术可为智能家居提供一个完整的基于PLC的网络平台,标准化工作目前在进行中。”
同样的,Atmel也参与了多个为智能家居行业制订全球标准的组织机构,主要的组织机构有:IEEE,制订最高MAC水平的较低层;ZigBee联盟,定义通信层和应用规范;IPSO联盟,推广嵌入式IP/6LoWPAN的使用;智能照明联盟,推广ZigBee Smart Lighting在照明行业的应用。
Atmel的Pedersen还认为:“虽然在设备层面并不是非常缺乏标准,但是在设备和云服务之间接口的定义和标准化方面却仍然存在标准缺失。一旦制订了这些标准,就可以在全球范围进行大规范的部署,真正实现物联网应用。”[!--empirenews.page--]
未来智能家居的产品特征与趋势分析
从智能家居所采用的通信网络技术趋势看,总线型、无线通信和电力线载波通信三种技术路线无法相互替代,有线、无线、电力线多种通信技术并存是未来的产业趋势,无线解决方案发展更为迅猛。从产业生态的角度来看,三种技术适合不同的市场领域,未来三种技术并存组成无线通信的生态环境是大概率事件。
就产品趋势而言,韦玉怀认为将存在三点趋势。趋势一:电视将广泛成为智能家居控制系统的显示终端。智能电视是继手机、平板电脑之后最后实现智能化的一块屏幕,也是最大最有重量的一块屏幕。未来电视将逐渐发展成为一个开发的业务承载平台,成为用户家庭智能生活终端。在三网融合的大环境下,基于开发软件平台的智能电视机将成为三网融合的重要载体,担当家庭多媒体信息平台的重任。美国Control4是第一家把电视作为显示终端解决方案的厂商,这一趋势逐渐被认可,Apple和Google都在加紧布局未来智能家居控制电视。
趋势二:系统安全管理将被高度重视。智能家居的一大卖点就是为客户提供安全的居住环境,其集成的安防系统就实现了这一目标,但目前智能家居系统的安全之前一直被供应商所忽视。其中,做得好的美国Control4提供了专用登录工具Composer,其全球工程师必须经过注册和认证。可以预见,智能家居系统安全将成为未来智能家居产品发展所需要解决的课题。
趋势三:系统的开放性和升级能力被客户广泛关注。系统能否接入更多的设备实现自身功能,能否与市场中的每个产品兼容,这是未来产品系统关注的重点。此外,系统的升级能力也是客户关注的焦点。
此外,业内人士还认为,未来小而美的智能家居产品将层出不穷。小而美的产品是产品功能独立,聚焦用户需求,减少功能冗余,用户容易部署,容易使用,也最容易被复制。像智能变色灯泡、智能Wi-Fi插座、智能红外遥控转发器等;以及时下热议的智能眼镜、手表、腕带、鞋等各种随身智能穿戴设备;甚至还有智能电视、盒子等,如此等等这些产品开始获得消费者的关注甚至青睐。
与此同时,智能家居产品的智能化程度将越来越高,统一的智能网关逐步减弱甚至整合消失。随着网络硬件技术的发展,传统由主机进行控制的方式将逐步下移到产品本身,每个产品都是个网络节点,每个产品都能够直接接受控制指令和信息交互,减少了对家庭网关的依赖,就是减少了部署的复杂度。比如空调、冰箱等,将直接具备上网功能,内置操作系统。
Atmel的Pedersen则表示:“从硅产品供应商的角度来看,高集成度水平,并具有高性能和超低功耗是重点。从消费者的角度来看,易于使用和自己做(DIY)安装则是关键所在。”
云计算牵手智能家居
物联网的兴起令智能家居得到了长足的发展,从有线模式转化为无线模式,操作更加简洁方便、安全可靠,这其中云计算起到了极为重要的作用。云计算是基于互联网的相关服务的增加、使用和交付模式,涉及到家居网络与外部网络的连接,以及智能家居服务的运营模式问题。
家居网络无论基于电力线通信还是采用其它技术都是一个家庭局部网络,它使家居内各节点连接起来。目前由于很多智能家居系统本身没有数据处理能力,用户可以将家中智能家居的相关信息储藏在云端,通过连接到云端的手机或者嵌在墙上的终端,可以非常有效安全快捷地掌控家居的风吹草动。
“智能家居的目的之一是如何在外部使用这些信息。”刘鲲表示,“之前当人们离开家后,和家居的联系也就‘断开’了。今天,人们可实现随时随地与家居‘保持联系’。人们可以使用个人终端并通过互联网直接接入家居内的设备,但手机存在数据存储和处理能力弱的缺点。如何利用云计算服务更好地解决这些问题,应该是结合点所在。”
事实上,智能家居就是一个家庭物联网,可以通过云计算,也可以让家庭与社交网络、新闻渠道、数据分析甚至是政府决策联系起来,在云的支撑下,一切皆有可能。云计算是趋势,在不久的未来,云计算将会深入到生活的每一个角落里面,引发各个产业的彻底变革,将在2013年得到快速发展。