《智能家居和智能建筑中的传感器及传感模块》

Sensors and Sensing Modules for Smart Homes and Buildings

传感器及传感模块将家居和建筑变成生活中的“敏感”机器人

智能家居和智能建筑：“特洛伊木马”战略

为了实现更环保、更安全的家居和建筑，我们需要从如今的基本功能（例如旋转灯具的开关来打开/关闭灯泡）向更高级的功能转变。目前，三大主要驱动力正在引领智能家居和智能建筑市场变革：

（1）更好的能源控制。世界上40%能源用于建筑领域，主要用途为住宅供暖和商业照明。这里有非常强劲的市场驱动力。

（2）提高安全性，如入侵检测、火灾和地震预警等。

（3）家庭生活更加舒适。各种集成传感器及传感模块的智能家居产品营造出温馨、惬意、浪漫的居家环境。典型智能家居厂商如Google/Nest、Fibaro、Smarthings、Canary和Elgato Eve等，它们的产品通常包括1~10个传感器、供能模块和无线模块。

家居和建筑供应链是非常复杂且高度分散的行业。现在的重要问题是：谁将是最有能力进入智能家居和智能建筑市场的厂商？

如下图所示，三块“基石”对于联网且自动化的智能家居和智能建筑来说是至关重要的：

（1）传感器（Sensors）：封装后的传感芯片用于监测环境条件，如温度、湿度、气压、空气质量等。

（2）模块（Modules）：供应商涉及家居和建筑所需的主要功能：供暖、通风和空调（HVAC）、照明和监控等。他们也是建筑管理系统（BMS）的供应商。

（3）网关（Gateway）：这是家居和建筑的接口，如语音或3D手势识别。它涉及传感、人工智能、人机交互接口等新的发展。

进入智能家居和智能建筑市场的三块“基石”

本报告涉及的智能家居和智能建筑中的传感器类型

我们相信模块和网关制造商最有能力进入智能家居和智能建筑市场。温度控制对于HVAC来说至关重要，有利于降低建筑的功耗，这也是一个重要的趋势。随着HVAC安装在更多新建的建筑中，为更多传感器、智能化和接口提供了绝佳的机遇。

由于照明模块随处可见，因此它们是有益于整合更多功能的“特洛伊木马”，这也能促进可见光无线通信（Li-Fi）发展。Li-Fi利用电信号控制发光二极管（LED）发出的肉眼看不到的高速闪烁信号来传输信息。然而，仍需要解决局部温度过热和模块集成等问题。

网关需要新的接口和人工智能。GAFAM（Google, Apple, Facebook, Amazon, Microsoft）、三星和LG都有能力提供新的服务，并以有价值的方式将传感器数据应用于其它领域。

智能家居和智能建筑：新一轮国际竞争格局

我们目前正处于智能家居和智能建筑“采用曲线（Adoption Curve）”的开端。虽然该市场很有希望，但是如今仍然有很多障碍，如有限的消费需求和较长的设备更换周期、行业标准和设备太多且尚未统一。

家居和建筑市场的供应链非常复杂和分散，从原材料供应商到软件和IT厂商（如IBM和思科）都在进入该市场。建筑管理系统（BMS）与GAFAM之间的竞争尤为激烈。

智能家居和智能建筑的竞争格局

建筑/楼宇控制设备制造商是采用智能建筑传感器的传统“候选人”。另一方面，GAFAM和IT厂商通过提供软件和解决方案，为整个供应链带来“智能”。这些公司正在进入人工智能的竞赛中，分析来自智能家居和智能建筑的海量数据。这些厂商有能力从数据中提取价值，并为终端客户提供新的服务。此外，这些厂商绕过传统的建筑行业渠道，通过互联网向消费者销售产品。

供应链中的其它传统厂商也将发挥作用。虽然他们远离电子类产品，但是原材料供应商已经开始考虑如何向建筑材料中添加“智能”以提供额外的功能。由于世界各地智能电表的安装使用，能源供应商现在也越来越多地关注家用电量、水和天然气的消耗。由于互联网网关的存在，互联网服务提供商和电信公司在用户家中具有很好的切入点，可以收集关于消费者行为的数据。软件开发对于分析海量的数据流并从中提取价值也至关重要。家用电器供应商将从传感器开发和相关软件中获益，为客户提供智能家电产品。然而，这些厂商更加专注于“外设”系统，如智能吸尘器和家用机器人，而不是家居和建筑自动化和连接系统。像三星或LG这样的公司属于特殊情况，因为它们既是家用电器供应商，也是IT公司。当然，传感器制造商正在进入该业务，并且已经有很多创业公司涌现，来提供基于传感器的无线模块。

一个新兴的市场

应用于智能家居和智能建筑的传感器市场规模

智能家居和智能建筑市场是全球物联网市场的一部分。传感器和传感模块是智能家居和智能建筑的关键要素，因为它们负责收集数据。我们预计，2022年智能家居和智能建筑的传感器市场规模将达到17.3亿美元，出货量将达到9.80亿颗。智能家居还将有助于语音助理设备的增长，MEMS麦克风将受惠于此。2016年，亚马逊（Amazon）公司在2016年12月期间共计出货量400台Alexa产品。

2016年智能模块市场份额情况

本报告涉及的公司：ABB, Air-mentor, Amazon, ams, Birdi, Bosch, Canary, Cisco, CubeSensors, EcoBee, Elgato Eve, Enerbee, eQ-3, Excelitas, Facebook, Fibaro, Figaro, FLIR, Foobot, Google, GSS, Haier, Hive, Honeywell, IBM, Intel, Johnson Control, Knowles, Leeo, Legrand, Leviton, LG, Microsoft, Murata, Nest, Netatmo, nvidia, NXP, Omron, Origins, Osram, Panasonic, Philips, Pranus, Qualcomm, Roost, Samsung, Schneider, Sensirion, Sensology, SGX Sensortech, Siemens, Smarthings, Somfy, Speck Sensors, STM, Uhoo, Ulis, Vesper, Withings等。

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