智联未来系列｜AIoT应用场景全速前进，消费安防率先爆发

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Jarvis, are you there? At your service, sir.

——Iron Man

电影艺术中关于科技的想象源于生活，高于生活，最终也将回归生活。

伴随着技术的逐步成熟，电子工程师的创新设计将驱使AIoT的应用设备终端完成从单机智能到互联智能，最终实现主动智能的三个发展阶段，到那时，每个家庭都能拥有像Jarvis一样的智能管家。

根据应用对象不同，AIoT的应用场景可分为消费驱动的智能穿戴、智能家居等；政策驱动类的智慧城市、智慧安防等；以及产业驱动的智能工业、智慧物流等。

当前，全球居民的人均消费水平不断提升，消费观念也在改变，当金钱不再是物欲的禁锢，万物皆可种草。就在这时，以智能音箱、智能手表为代表的智能终端产品种类不断丰富、功能不断迭代，人们对能够提升生活质量的智能化产品逐渐“真香”。

消费刺激市场需求增长，在AIoT应用场景中，以消费类为主的智能可穿戴、智能家居等应用率先爆发。

于此同时，智慧安防也正在为居民生活提供更多安全感。

“Jarvis，开灯”

现如今，以小米为代表的智能家居已经拎包入住到各家各户，为理想的家庭生活增添更多生机。

▲图源：小米官网

智能家居是以居民住宅为核心平台，利用无线通讯、云计算以及AI等技术实现设备智能化和互通互联，无线连接技术和低功耗芯片设计技术是促进其发展的关键。

智能家居的发展可分为三个阶段，即智能单品阶段（智能家居1.0）、互联互通阶段（智能家居2.0）以及全面智能阶段（智能家居3.0）。

目前，智能家居正以单品起步，逐步向智能化+全面互连的方向发展：

产品智能化：通过在智能终端中引入 AI 处理单元，借力智能语音识别、智能视觉技术，进一步提升产品智能化。

全面互连：从独立智能化单品逐步迈向全屋多品互连，进而实现全面智能。根据相关研究，在全面智能阶段，智能家居系统将有统一的人工智能枢纽，基于传感器/通讯芯片等硬件设施以及深度学习、交互语言等多技术的集成下，能够洞察用户需求，并为其提供相应的服务。

但由于中短期内无线通讯协议之间无法相互取代，并且不同设备通讯标准的统一也难以实现，因此，在网关IP层、云端和APP上实现智能设备的互联互通成为当前场景应用的较优解决方案。

根据IDC和Strategy Analytics的数据显示，预计全球智能家居规模将在2023年达到1320 亿美金，年均复合增长率13.3%；而中国智能家居规模在2019年达到167亿美金，预计2023 年市场规模将达到320亿美金，CAGR约为17.7%，增速显著高于全球。

▲数据来源：IDC，Strategy Analytics，国泰君安证券研究

不仅如此，中国智能家居设备出货量也十分惊人。据IDC和Strategy Analytics统计，2019年全球智能家居设备出货量达到8.3亿台，预计2023年出货量将达到15.8亿台，年均复合增长率17.5%。而中国的智能家居设备在2019年出货量达到2.1亿台（占全球的 25.3%），预计2023年出货量将达到4.5亿台（占全球的28.5%），年均复合增长率21.0%，增速高于全球。

▲数据来源：IDC，Strategy Analytics，国泰君安证券研究

从细分产品出货量的情况来看，普及度较高的智能影音娱乐设备（包括电视/机顶盒等）与智能音箱预计以10%左右增速持续增长，而智能照明设备和家庭安防监控设备将迎来30%左右的高增长。

▲数据来源：艾瑞咨询，IDC，国泰君安证券研究

“Jarvis，放个电影”

在AIoT应用场景中，多样化、碎片化的智能终端作为交互入口满足人们的各项需求，并丰富大家的智能家居生活体验。

其中，AI音视频终端通过语音识别、智能视觉等关键交互技术的升级带头兴起，成为智能家居市场的爆款。

更大、更高清的智能电视也要会“动脑”

目前，我国智能电视行业发展已逐步趋于成熟，渗透率较高，但随着AI技术与电视行业的融合，智能电视也需要向3D、更高分辨率、更高画质、更大尺寸、更智能化方向发展。与此同时，与其他设备的联动比例较低的问题也亟待解决。

▲智能电视未来有望作为多模式 AIoT 关键入口之一

数据来源：IDC

智能电视 SoC 芯片是智能电视的核心硬件，芯片计算能力是智能电视新品升级的核心，目前内置 AI 加速神经网络、支持4K/8K高清视频解码的产品逐步被推出。

以晶晨股份产品为例，其推出的AI音视频高端系列SoC产品，进一步升级采用业界领先的12 nm制程工艺，同时内置神经网络处理器，支持远场语音升级版和杜比vision，新一代产品还支持AV1解码。

小巧的机顶盒也要当“领导”

随着智慧城市与智能家居等 AIoT 场景的持续推进，智能机顶盒扮演的角色将从单一的视频传输逐渐转变为家庭控制、协调的中心枢纽之一，并成为家庭信息的重要入口。

机顶盒SoC芯片主要包括数字信号的解码、处理、编码、输出等模块，用以实现多种多媒体音视频信号在多媒体终端产品上的呈现。通常，每台机顶盒均配置1颗主芯片，如此一来，随着全球网络机顶盒市场的不断增长，也将为网络机顶盒芯片市场带来广阔的市场前景。

目前，国内企业在OTT机顶盒芯片市场具有较高话语权。根据格兰研究数据显示，2018年 IPTV和OTT TV机顶盒芯片市场以海思、晶晨出货为主，两者的市场占比超过九成，市场集中度高。

国产智能音箱也要国际范儿

智能音箱是具备语音交互系统、可接入多种设备和丰富内容的智能终端产品，是交互场景应用的典型代表之一。

智能音箱通过智能语音交互技术实现了居民用户对家居设备的声音控制，其关键意义在于将智能家居控制方式从手机、TWS耳机的终端化向去终端的方向演化。虽然国际巨头亚马逊、谷歌、微软、苹果等入局较早，但国内企业小米、百度以及阿里势头迅猛，目前合计市占率约达到38%。

处理器主控芯片是智能音箱产品的核心，其算力与集成度的提升将增强智能音箱的AI交互功能，同时也将作为国产芯片的主要竞争力。当前，国内企业智能音箱芯片产品已逐步打入国际巨头产品供应链，全志、晶晨、创锐讯、百度、君正等国产智能音箱主控芯片都是市场主流。

“大眼睛”的智能机器人也要很酷

家用智能机器人由于具有可移动性，有望成为连接用户和其他家用智能终端的纽带，以增强家庭中智能化设备的集成程度，实现智能硬件联动。当前，扫地机器人作为代表已经是智慧家居中最“酷”的产品，居民对其接受度越来越高，需求量也在逐年高速增长。

以小米扫拖机器人为例，其全新升级版产品使用了3D精准避障+AI智能导航系统，可以感知家庭各种环境，真实还原家庭布局，清晰识别障碍物，实现多维立体避障。

视觉技术不仅是智能机器人的“眼睛”，也将助力AIoT场景交互方式的持续优化。其中，3D Sensing作为关键技术备受瞩目。在3D Sensing的三大方案中，双目立体成像开发难度较高，目前以结构光方案和TOF方案技术落地更为迅速。

“Jarvis，播放音乐”

TWS （真无线立体声）耳机依托于语音交互功能和降噪能力的升级，有望成为 AIoT 智能交互入口，未来用户可通过佩戴TWS耳机与智能家居等产品进行远程、实时交互，实现对空调、开关等产品的语音控制。

在芯片方面，TWS耳机的智能蓝牙音频芯片需要有更高的算力、灵活的平台化能力、小尺寸高集成度以及相对较低的功耗，来应对各方面的需求。

▲智能蓝牙音频芯片先进性持续提升

数据来源：恒玄科技招股说明书，国泰君安证券研究

新冠疫情的爆发强化了人们对于健康的需求，以智能手表为代表的健康可穿戴设备作为健康检测的重要接口，需求持续升温。目前智能手表已具备GPS、心电图、心率传感、血氧监测等能力，未来仍将引入血压、震颤等监测功能，人类的健康警报器逐渐成型。

AR/VR设备作为AIoT核心智能硬件，行业重回升势。在5G技术解决传输时延问题后，VR硬件的NED（Near-eye Display，近眼显示）技术、感知交互以及算力方面都有突破性的进展，教育、网游等VR应用将拉动设备的爆发式增长。而短期内，AR设备受限于硬件技术，且头显、一体机设备难以大规模放量，仍属于潜力无限的蓝海市场。

“Jarvis，打开摄像头”

智能安防是建设“安全城市”、“智慧城市”的必要场景，智能安防应用设备主要包括智能锁、智能枢纽、警报器、摄像头和感测器等，其中市场规模最大的是摄像头。安防摄像头在智慧城市中担任哨兵的职责，随着AI以及5G技术的进一步发展，传统视频监控摄像机将会逐步被替代。

从下游市场来看，智能安防主要是由To C端的消费类安防监控产品、以及To G的智慧城市安防所构成：

1. To C端来看，以家庭视频监控为代表的消费类监控产品需求高速增长。根据IDC预测，家庭安防监控出货量预计从2019年1.4亿台增长到2023年的3.5亿台，CAGR高达 25.8%。
2. To G端来看，智慧城市持续投入，政府需求是拉动国内视频监控市场的绝对主力，在2018年中国视频监控市场中，相较于交通、教育、金融等应用领域，政府支出占总支出的47.6％，主要应用于安全城市（城市视频监控）和雪亮项目（县乡视频监控）等公共安全项目。

在高清智慧安防监控实现“看得见、看得清、看得远、看得懂”的高要求过程中，高清化的需求将推动集成高清ISP（Image Signal Processing，图像信号处理）功能、模拟高清信号调制器的ISP芯片成为模拟高清市场的主流；全高清实时编码SoC芯片将成为网络摄像机市场主流，同时，具有更高像素编码能力的SoC芯片也将得到大量应用。

另一方面，AI技术将提升安防监控的智能化水平：

1. 产品支持AI算法以及对应算力大小：AI-IPC SoC 芯片属于高端系列产品，其带有神经网络推理引擎可支持多种智能算法应用，而算力则是衡量 AI IPC 芯片的关键指标，算力越高表示其性能更加优异。例如瑞芯微推出AI IPC产品，最高算力可达2TOPS；
2. 最高分辨率：IPC SoC可支持的最高分辨率越大说明产品性能相对更加优异。当前主流多为 2、3、5、8MP。例如，海思的3519和3559两大高端系列最大分辨率达到 67MP以及140MP，技术领先于其他厂商；
3. 支持的视频编码：目前厂商积极开发支持新编码协议H.265的产品。在相同的图象质量下，相比H.264，通过H.265编码的视频大小将减少大约39-44%；利用 1~2Mbps的传输速度传送720P（分辨率1280*720）普通高清音视频传送具备多重优势。

在智能家居与智能安防两大AIoT应用场景中，多样化且富有创新性的产品是下游企业的战略重点，而拥有全面产品线布局的核心处理器SoC上游供应商将在市场中占据高位。而对于全球居民来说，AIoT的落地就是在搭建真实的漫威世界，将复仇者联盟留在身边。

下期《智联未来系列｜汽车与工业进入提速期，AIoT蓝海市场暗流汹涌》将为大家带来汽车与工业AIoT市场的机遇与挑战，敬请期待。

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