2023年中國智能家居（AIoH）發(fā)展白皮書

2023年中國智能家居（AIoH）發(fā)展白皮書智能家居丨研究報告導語：智能家居行業(yè)發(fā)展至今已基本實現(xiàn)家用物聯(lián)網(wǎng)的搭建，為提供智能化定制服務滿足用戶個性化、彈性化的使用需求，智能家居3.0階段強調(diào)在家用物聯(lián)網(wǎng)的基礎上，不斷深化云計算、邊緣計算和人工智能等支撐技術在智能家居產(chǎn)品中的融合與應用。艾瑞認為，智能家居3.0階段需要以新的釋義指引智能家居行業(yè)的發(fā)展，以融合家用物聯(lián)網(wǎng)和人工智能等技術的AIoH作為3.0時代的全新釋義，加強智能家居的的自主決策能力，以提供主動服務。界定：AIoH的定義人工智能和家用物聯(lián)網(wǎng)在智能家居場景的融合與協(xié)同應用AIoH（AI+IoH）即智能家用物聯(lián)網(wǎng)，是人工智能技術與物聯(lián)網(wǎng)技術在智能家居場景中相互融合的產(chǎn)物，指智能家居系統(tǒng)將家用物聯(lián)網(wǎng)實時產(chǎn)生、收集的海量數(shù)據(jù)在存儲云端、邊緣端，通過機器學習對數(shù)據(jù)進行智能化分析，包括定位、預測、調(diào)度等。AIoH并不是一個新的技術，而是融合了多種技術的一種新的物聯(lián)網(wǎng)應用形態(tài)。運用AI技術賦予智能家居系統(tǒng)一個“大腦”，配合IoH的互聯(lián)互通能力，通過分析處理歷史數(shù)據(jù)和實時數(shù)據(jù)，讓智能家居設備學會像人類一樣思考、決策，對未來用戶的使用習慣進行更加準確的預測，使設備變得更加聰明、智能，逐漸實現(xiàn)家庭安全防衛(wèi)、老人孩寵特殊看養(yǎng)、家庭環(huán)境管理等智能化生活場景，為用戶提供便捷、舒適、安全的智慧生活。溫故：智能家居發(fā)展歷程基本實現(xiàn)設備聯(lián)通與場景自動化，全面智能階段仍需新活力歷經(jīng)單品智能、互聯(lián)互通的階段后，智能家居3.0階段已基本實現(xiàn)設備間的聯(lián)通與場景自動化，未來的演進方向?qū)⒕劢褂谙到y(tǒng)智能化水平的整體提升。依托物聯(lián)網(wǎng)、云平臺、人工智能及邊緣計算等多種支撐技術，將品類豐富的設備連網(wǎng)，在設備端搭載多樣AI算法，使產(chǎn)品具備通過學習用戶行為完成自主、判斷決策，從而滿足用戶個性化、彈性化的使用需求；云平臺與邊緣計算的應用提升了智能家居系統(tǒng)的易用性與靈活性，構建設備間的控制管理，不斷引導用戶認知、理解全屋智能理念，推進空間整體智能化進程。求新：智能家居的破局點-AIoH2.0階段智能化仍依賴預設指令，3.0階段需加強主動服務能力國家標準GB/T35134-2017中對物聯(lián)網(wǎng)智能家居、智能家居設備、智能家居系統(tǒng)的定義主要關注設備間的互聯(lián)互通性，即完成家用物聯(lián)網(wǎng)（IoH：InternetofHome）的組建。在智能家居實際落地的過程中，用戶期待的是能夠完成自主決策、提供主動服務的智能家居產(chǎn)品，打造更安全、更便利、更舒適、更高效的家居生活環(huán)境；而不是僅停留在設備聯(lián)網(wǎng)和遠程控制階段，依賴用戶預設場景指令，提供標準化通用服務的智能家居2.0階段。智能家居行業(yè)發(fā)展至今已基本實現(xiàn)家用物聯(lián)網(wǎng)的搭建，為提供智能化定制服務滿足用戶個性化、彈性化的使用需求，智能家居3.0階段強調(diào)在家用物聯(lián)網(wǎng)的基礎上，不斷深化云計算、邊緣計算和人工智能等支撐技術在智能家居產(chǎn)品中的融合與應用。艾瑞認為，智能家居3.0階段需要以新的釋義指引智能家居行業(yè)的發(fā)展，以融合家用物聯(lián)網(wǎng)和人工智能等技術的AIoH作為3.0時代的全新釋義，加強智能家居的的自主決策能力，以提供主動服務。知新：AIoH下智能家居的價值豐富數(shù)據(jù)感知維度，學習用戶使用習慣，完成自主智能決策以AIoH去詮釋新時代的智能家居，在IoH布局的物物互聯(lián)互通的基礎上，注重AI技術在感知、交互、決策環(huán)節(jié)的滲透與能力釋放。在技術層面，人工智能使家用物聯(lián)網(wǎng)獲取新的感知、交互、運算、分析和決策能力，家用物聯(lián)網(wǎng)通過采集家居環(huán)境信息（人、物、設備與空間的狀態(tài)）為人工智能提供訓練算法的數(shù)據(jù)，使AIoH系統(tǒng)具備學習、記憶、判斷、交互等能力。在場景應用層面，二者融合共同為用戶提供主動性的智能化定制服務，不再停留在感知環(huán)境層面，而是感知用戶需求，使用戶訴出需求的復雜度大大降低，不斷減少人在此過程中的參與程度，發(fā)揮AIoH的“主觀能動性”。展望：智能家居市場規(guī)模后疫情居家時代推動智能家居發(fā)展持續(xù)向上，增速十分可觀近年來，得益于人民可支配收入的提高和對舒適品質(zhì)家庭生活的不斷追求，智能家居產(chǎn)品的需求持續(xù)增長。目前我國正處于智能家居的全面智能爆發(fā)期，疫情對市場經(jīng)濟的影響逐漸緩解；同時，在疫情的刺激下，人們更加注重家居幸福感和體驗感的提升，后疫情居家時代將推動智能家居發(fā)展增速持續(xù)向上。根據(jù)艾瑞咨詢測算，2022年中國智能家居市場規(guī)模為4517億元，其中以智能攝像機、智能門鎖為代表的AI屬性智能品類增速較快，作為智能家居的入門級產(chǎn)品，將持續(xù)助推智能家居的市場滲透與智能水平的深化。展望：智能家居AI技術應用前景2025年AI技術整體滲透可達50%，掃地機、智能安防類產(chǎn)品滲透顯著現(xiàn)階段，AI技術主要以智能視覺模組、智能語音模組的形式應用于智能家居各類型產(chǎn)品中，故擁有智能視覺、語音交互功能的智能掃地機、智能攝像機、智能門鎖、智能音箱呈現(xiàn)出較高的AI技術滲透情況，并均有望在2025年突破60%的AI技術滲透率。智能照明主要通過傳感器控制，語音模組的應用逐步提升其AI技術的滲透。相較于其他品類，智能白電的AI技術滲透情況較低，以冰空洗為核心的智能家電是用戶的剛需用品，盡管其銷售體量龐大，但以視覺、語音為主的智能表現(xiàn)并為完全貼合用戶對該品類產(chǎn)品的使用需求，AI技術應用滲透增長緩慢?？v觀智能家居整體市場，2022年AI技術的行業(yè)整體滲透約為25%，伴隨用戶對家居生活舒適度要求的提高與技術成熟度的提升，AI技術將更多滲透到各品類產(chǎn)品，艾瑞預測：2025年AI技術在智能家居的整體滲透將接近50%，進一步服務用戶的日常生活。安心防護-價值場景：痛點需求及時準確反饋并處理異動情況，保護室內(nèi)外生命、財產(chǎn)安全家庭安全問題一直是生活中的重中之重，伴隨著生活水平的提升和對家庭安防產(chǎn)品的認知加深，在家庭中增添提供全天候安全保障服務的設備被納入更多用戶的考量?，F(xiàn)存的基礎安防設備可以實現(xiàn)監(jiān)控、告警的標準化服務，但在及時異常感知、準確危險信息判斷、快速告警服務、高效方案定制處理等方面存在提升空間，無法滿足用戶對室內(nèi)外安全防護及時、準確、快速、高效的安心看家服務的期望，亟需進階版的解決方案提升家庭安全性。悉心看養(yǎng)-價值場景：痛點需求低投入的日常監(jiān)看和跨越時間空間的情感鏈接成為新時代訴求礙于快節(jié)奏的工作生活，家人對以老人、幼兒為代表的行動能力較差的群體難以時刻給予充分關注，為確保家庭各成員處于安全、舒適的環(huán)境，通常采取專人照看的方式來分擔看養(yǎng)壓力。傳統(tǒng)的顧家方式雖在一定程度上彌補了人手不足、看護欠缺的問題，但照看疏忽、分心誤事等情況時有發(fā)生。同時，部分用戶無法承擔全職照看或聘請保姆的成本，僅需基礎的日常監(jiān)看和險情告警。此外，隨著用戶對家庭成員照顧需求的轉(zhuǎn)變，不再局限于期待基礎的照看服務——在忙碌的生活中提升家庭成員間彼此生活的參與度，構建跨時間、跨空間的情感鏈接成為用戶進階訴求。舒心管家-價值場景：痛點需求節(jié)省人力物力、實現(xiàn)高效便捷家庭智能管理是用戶的第一訴求家庭管理涉及日常生活的方方面面，大到門窗的正常關閉，小到遙控器的收納位置，井井有條的管理方式能夠提供一個舒適、省心、溫暖的家庭生活環(huán)境。傳統(tǒng)的家庭管理方案存在許多繁雜、笨重的重復性工作，即便聘請保姆依舊會存在因疏忽大意導致的紕漏，耗費掉大量精力、時間和金錢，同時也會影響良好心情、影響工作效率等。生活水平的不斷提高，促使著人們對品質(zhì)生活有了更多的追求；疫情期間人們的居家時間變長，使人們再次意識到家庭生活的舒適性的重要性，期待能夠在簡化日常繁瑣家務事的同時，體驗到便捷化、精細化、個性化的家庭生活服務。AIoH包含哪些技術？AI和云平臺技術為AIoH中最具應用潛力的核心技術AIoH是融合了人工智能（AI）與家用物聯(lián)網(wǎng)（IoH）技術，IoH作為一個綜合技術包含了通信協(xié)議、云平臺、邊緣計算等技術，多技術融合共同實現(xiàn)智能家居設備的互聯(lián)互通、遠程控制、快速決策等功能，其中最具應用潛力的技術為AI和云平臺技術。現(xiàn)階段AI技術受限于數(shù)據(jù)采集數(shù)量維度不足、模型算法精準度不足等痛點問題，在智能家居領域的滲透較低；但作為家庭場景中提供智能感知、分析、決策環(huán)節(jié)中不可或缺的重要角色，AI水平的高度將在一定程度上決定智能家居系統(tǒng)智能化水平的深度。云平臺除基礎的數(shù)據(jù)存儲、設備管理、處理效率等功能外，其最大價值在于能夠拓展單品能力，通過跨品類、甚至跨品牌的產(chǎn)品聯(lián)動，提供完整的鏈條式服務。AIoH是如何工作的？網(wǎng)關和云平臺作為家庭的處理中心，統(tǒng)籌智能家居的運行如果把智能家居比作人，各類傳感器和攝像機即人的眼、鼻、耳等感知器官，可以感知環(huán)境信息和動作，將信息傳遞給網(wǎng)關和云平臺；網(wǎng)關*和云平臺就是大腦，可以收集并處理各種信息，將分析得到的決策指令傳達給各個執(zhí)行器官/執(zhí)行設備；各種智能家電、智能連接控制設備就是人的手和腳，用于執(zhí)行網(wǎng)關云平臺/大腦下達的指令；家庭中的網(wǎng)絡就類似于人的神經(jīng)系統(tǒng)，連接了各個設備/器官，傳遞和同步信息。諸如智能音箱、智能攝像機等集合多功能的交互設備有時會同時擁有耳、嘴、眼的功能，可以通過麥克風接受用戶的語音指令，或者通過用戶的特定手勢、特定體態(tài)觸發(fā)指令，并用揚聲器播報當前的環(huán)境信息和完成進度。AIoH是如何工作的？——云平臺云平臺存儲設備信息，拆解用戶指令并分發(fā)給智能家居設備AIoH可以拆分為AI和IoH技術分別看待，IoH就是家用物聯(lián)網(wǎng)，融合傳感器、網(wǎng)絡連接、云平臺等多種技術，其中最為關鍵的部分是云平臺，它能夠用同一個平臺連接并管理家中所有設備，存儲收集到的數(shù)據(jù)信息?？梢詫⒃破脚_類比為大腦中的負責記憶、決策的部分，每個設備都有自己的“身份證”，需要記憶設備的位置、型號、功能等信息，分析環(huán)境信息和人體狀態(tài)，下達指令安排設備工作內(nèi)容。云平臺在用戶側的體現(xiàn)形式常為手機App，用戶只需完成前期的設備添加、功能預設等基礎內(nèi)容，復雜的連接過程、判斷邏輯、處理方式等專業(yè)度極高的內(nèi)容均由智能家居企業(yè)完成設置，打包添加到APP的功能中，還可遠程自動更新版本，以保證用戶獲得最佳的便捷體驗。AIoH是如何工作的？——AI算法AI能力可作用于感知、交互、處理階段，自主學習用戶習慣智能家居的AI能力體現(xiàn)在三個維度：（1）感知環(huán)節(jié)，AI的加入擴大了智能家居的感知范圍，AI視覺識別可應用于人的面部特征、體態(tài)特征、手勢動作，聯(lián)合普通傳感器實現(xiàn)全面感知；（2）交互環(huán)節(jié)，AI語音語義識別能力可以解放用戶雙手，通過簡單指令操控家庭設備；AI視覺識別能力可完成更加自然的人機交互，攝像機自動捕捉用戶行為進行解析，分析得出老人摔倒、灶火未關、陌生人闖入等判斷；（3）處理環(huán)節(jié)，處理能力是AI最強大的功能價值體現(xiàn)，AI算法通過解讀海量環(huán)境采集信息，持續(xù)優(yōu)化迭代算法，使家居產(chǎn)品的表現(xiàn)更為精準、智能。AI算法的核心功能是什么？持續(xù)反哺優(yōu)化模型，AI算法推進自主智能決策的實現(xiàn)家庭場景中隨機多變的個性化生活需求，要求智能家居產(chǎn)品可以應對處理復雜性、不確定性的問題，為提升智能家居產(chǎn)品與實際生活需求的適配性，多樣化的AI算法應運而生。AI算法擁有自學習能力，可以在數(shù)據(jù)處理過程中自行開發(fā)運算邏輯，無需程序員預先編程干預；基于神經(jīng)網(wǎng)絡的深度學習框架，AI算法擁有持續(xù)優(yōu)化分析模型的基礎，使智能家居產(chǎn)品在用戶的日常使用中實現(xiàn)更為精準的智能決策。目前應用于智能家居的算法以視覺、音頻、導航規(guī)劃、多維感知為主，結合智能攝像機、掃地機器人、智能音箱等終端產(chǎn)品，服務于生活場景。用戶也可通過云平臺自主下載所需算法，實現(xiàn)設備功能的個性定制。云平臺的核心功能是什么？統(tǒng)籌調(diào)度家居終端設備，匯聚多源數(shù)據(jù)價值助力自主智能決策智能家居云平臺作為連接智能家居系統(tǒng)感知、交互、處理和執(zhí)行環(huán)節(jié)的“中間樞紐”，統(tǒng)一管理多家居設備，匯聚并處理多源數(shù)據(jù)，完成智能決策，再分發(fā)指令、反饋給各終端設備。具體而言，云平臺智能家居系統(tǒng)通過收集用戶在不同場景下的家居使用習慣數(shù)據(jù)，匯總在云端數(shù)據(jù)庫中，為AI算法進行統(tǒng)計分析和規(guī)律模型推演的有力數(shù)據(jù)支撐；再根據(jù)智能決策結果向設備自主分發(fā)指令，調(diào)度家居設備，布置符合用戶習慣的個性化應用場景，發(fā)揮統(tǒng)籌設備調(diào)度、信息匯總處理的核心價值作用。智能家居（AIoH）服務發(fā)展趨勢綜合多產(chǎn)品功能優(yōu)勢，協(xié)同實現(xiàn)全面智能服務價值的最大化感知、交互、決策是智能家居的綜合智能體現(xiàn)，也是未來需不斷優(yōu)化的環(huán)節(jié)。AI的助力，在延伸信息采集邊界的同時，為用戶提供了如語音、手勢等更為自然的交互形式，并利用自身自學習、模型持續(xù)優(yōu)化的優(yōu)勢，學習用戶行為習慣，進而提供針對性貼合用戶需求的家居服務。智能家居的本質(zhì)是服務于人，如果產(chǎn)品智能屬性與用戶契合度低，或過多領先于用戶實際需求，會造成產(chǎn)品的智能功能冗余，不利于用戶獲得便捷、友好的使用體驗。艾瑞認為，智能家居未來將借助互聯(lián)互通能力，綜合各產(chǎn)品功能的最大優(yōu)勢，共用多源數(shù)據(jù)，使整體智能服務效果最優(yōu)化，既可以彌補單一產(chǎn)品不夠智能的缺陷，同時可以解決產(chǎn)品功能冗余、造價較高的問題，降低具有交叉功能設備的重復安裝量，從而降低用戶使用智能家居的門檻。融合多維多源信息，延伸服務范圍，精準契合用戶需求當前的