1.1. AIoT 市场&趋势：开启半导体“千亿级”大赛道
环球物联网连接设备快速增长，各运用领域多点着花。根据 GSMA 公布的数据，2019 年环球物联网连接设备量达到 120 亿台，估量到 2025 年总连接数将会达到 246 亿台， 年复合增长率达 13%；根据中国工信部发布的数据，中国物联网连接数占环球的 30%， 估量 2025 年将会达到 80 亿台。从未来 6 年增量的设备来看，紧张增长来自智能家居， 包含家电、网络根本举动步伐、安全设备等；聪慧建筑包含企业安全自动化、企业资产和设备 等。
环球与中国 AIoT 市场规模均快速增长，近三年复合增速超 25%。根据 IDC 公布的数据与预测，2019 年环球 AIoT 市场规模达到 2264 亿美元，估量到 2022 年达到 4820 亿美 元，2019-2022 年复合增长率为 28.65%；根据艾瑞咨询公布与数据预测，2021 年中国 AIoT 市场规模将会达到 949 亿美元（约 6500 亿公民币），2019-2022 年复合增长率达 到 25.3%；整体来看，环球和中国 AIoT 的市场规模均为快速增长。
海内 AIoT 龙头连接设备量环比快速上升，大量 AIoT 运用处景快速落地。以小米 AIoT 平 台已连接的设备数量为例，2020 年 Q3/2020 年/2021 年 Q1 已连接的设备数分别达到 2.89/3.25/3.51 亿台，2021 年第一季度同比增长达到 39%。此外包含华为、涂鸦智能等公司 估量设备量达到亿级别；2020 年涂鸦智能赋能设备数量达到 2.04 亿；2021 年搭载鸿蒙的 设备至少 3 亿台；受到疫情影响下带动防疫+居家的双重需求，包含体温监控、无人配送、 智能家居、轨迹追踪等各种建立在 AIoT 技能上的运用，助推大量 AIoT 场景快速落地。
AIoT 驱动半导体市场规模，有望达到 2500 亿公民币。根据 Ericsson 统计，传感器与芯 片生产商在 AIoT 家当链中，代价量占比约为 10%；按照 2021 年环球 AIoT 市场规模 3740 亿美元打算，估量半导体代价量达到 374 亿美元，约为 2500 亿公民币。AIoT 的发 展与半导体家当高度干系，无论从底层设备、联网层、运用端均仰赖于半导体技能才能实 现，相对的半导体家当也沾恩于 AIoT 发展持续增长。半导体是促进智能家居、智能建筑、 智能康健、智能医疗、智能工控、智能城市等各种领域的落地与兴起，叠加运用落地与需求提升，使 AIoT 中的半导体板块重点受益。
1.2. AIoT 三大“芯”模块：主掌握器、传感器、通信芯片
AIoT 三大功能为智能终端赋能：运算、感测、联网。AIoT 家当链可分为四个层级：四个 层级的技能基本依赖运算、感测、联网三大功能；
1）感知层：包含传感器、芯片等的底 层元器件，紧张进行数据信息采集以及智能剖析，作为底层的核心硬件，为实现 AIoT 功 能的第一步；
2）网络层：包含通信技能与做事商，紧张是作为数据的传输者；
3）平台层： 紧张是对数据进行存储与剖析，属于平台型做事，为实现 AI 算法和功能的关键；
4）运用 层：属于家当链下贱终端，实现专用化的 AI 功能和做事。
主掌握器（SoC、MCU）：实现剖析运算；AIoT 设备除了原来电子产品中所须要的 MCU 主控芯片外，还须要对物联网所产生的弘大数据进行 AI 处理，进而提升产品智能化与用 户交互的体验；因此，还须要 SoC 芯片进行 AI 语音&影像处理；以智能音箱为例，通过 SoC 主控芯片处理传感器所网络的声音讯号，为了达到很好的交互体验，须要透过 AI 语 音识别技能，实现快速的剖析与反应。
传感器（MEMS、压感、温感等）：实现信息感测。传感器是为物品授予人类感官能力的 技能，用于侦测环境中所生事件或变革，能够探测、感想熏染外界的讯号、物理条件或化学组 成。包含温度传感器、湿度传感器、气体传感器、烟雾传感器、影响传感器等，紧张是感 测并吸收外部的信息。
通信芯片（WiFi、蓝牙、Zigbee 等）：实现信息传输。AIoT 的关键便是将设备接入互联 网实现物联网, 将不同设备的不同协议进行桥接与汇总。目前已有很多种通信技能可以满 足各种不同的通信需求，AIoT 一样平常采取联网技能包括 WiFi、蓝牙、Zigbee、NB-IoT 等。
1.2.1. 主掌握器 SoC&MCU：为 AIoT 智能终端大脑
AIoT SoC 卖力语音&影像等处理技能，为 AI 智能终真个算力主控。AIoT 智能终真个主 掌握器一样平常运用采 SoC，其具备较强算力，适宜作为智能设备的芯片大脑；常日在低功耗 中心处理器的根本上扩展音视频功能和专用接口的超大规模集成电路，比较于传统的 MCU 微处理器系统，SoC 在性能和功耗上具有明显上风，已经霸占智能终端芯片市场的 主导地位，并且正在向更为广泛的运用领域扩展。
SoC 是在一块芯片上集成一全体信息处理系统，拥有全体数字和仿照电路系统的完全功能， 紧张集成中心处理器、图形处理器、视频编解码器、显示掌握器、总线掌握器、内存子系 统、音频处理器、输入输出子系统以及各种高速仿照接口等功能模块。因此，SoC 的电路 较为繁芜，对研发设计、制造工艺以及软硬件协同开拓技能的哀求较高，整体流程包含从 根本技能的研发到芯片运用的开拓终极形成 SOC 产品。
AIoT SoC 设计由多个 IP 模块组成。常日 AIoT SOC 公司的 IP 会分为外购与自研：1）外购 IP 紧张以 CPU、GPU 等打算的通用模块为主；目前 CPU 主流架构包括英特尔推出的 X86 架构、ARM 推出的 ARM 架构、MIPS 公司推出的 MIPS 架构、开源指令集 RISK-V 等；2） 自研 IP 紧张以 AI 模块、通讯模块、仿照电路为主；自研 IP 也是 AIoT SOC 核心竞争力之 一。以恒玄科技的智能音频 SOC 产品为例，一颗 SOC 芯片集成了处理模块、蓝牙模块、 音频模块、电源管理等多个功能模块；以瑞芯微为例，公司自研的 IP 包含视频解/编码器、 图像前处理加速器、智能显示掌握器与图像后处理、音频处理模块等；以晶晨股份为例， 公司自研技能包含全格式视频解码处理、超高清电视图像处理模块、全格式音频解码处理、 高品质音频旗子暗记处理等。
NPU 是嵌入式神经网络处理器，是 AIoT SoC 中处理 AI 算法的核心。神经网络的硬件主 假如在已有的 CPU 或 GPU 架构再增加神经网络内核。紧张的功能为演习、推理；适用 的市场范围广泛，包括做事器、移动设备和 AIoT 等。个中核心的指标为处理器运算能力 单位（TOPS）；以 16TOPS 与 4TOPS 为例，16TOPS 的算力越强，但这也不是唯一 的指标；以地平线测试的护具来看，11.4TOPS 与 4TOPS 在不同的模型下有不同的有效 利用率，因此评估芯片的 AI 性能须要以多个维度机型衡量，例如算法精度、处理认读的 速率、单位尺寸的最大处理能力、本钱与功耗等。
SoC 系统集成芯片包含完全部系并有嵌入软件的全部内容的产品，因此多种类且运用范围 广。从运用处景来看大致可以拆分为强调高算力的手机/打算机、强调低功耗的消费/物联 网、强调可靠稳定的工业/安防、强调安全的汽车等领域。个中与 AIoT 最为干系的领域为 消费/物联网、工业/安防。
手机/打算机：核心部件包含 CPU 模块影响运行速率、GPU 模块影响游戏性能等。目前 紧张的公司以苹果、高通、三星、连发科、华为海思为主。
消费/物联网：低功耗、低本钱是该领域的核心指标，在 IoT 转向 AIoT 的时期，对付 SoC 哀求更高。目前海内已有平台化发展的企业包含联发科、瑞芯微、晶晨股份、全志科技等。
工业/安防：行业级别哀求稳定性、可靠性，朝向更高功能整合度、更小占位面积的 SoC 办理方案发展。工业紧张以 MCU、ASIC 为主；安防以 IPC SoC 为主。
汽车：从车载娱乐系统到 ADAS 都须要主控芯片，过去以 MCU 为主逐步朝向更多功能 的 SoC 发展。由于对安全性可靠性稳定性有最高级别的哀求因此紧张以外洋厂商为主。
MCU 具低功耗与可运算的特性，为 AI 智能终端根本功能掌握。MCU 又称为微掌握器和 单片机，是将 CPU 适当缩减，并将存储、计数器、AD/DA 转换、计数器、I/O 端口、PWM 等周边接口集成整合在单一芯片上；MCU 由于有适当的缩减，常日事情频率在 1MHz~200 MHz，功耗会比运用在手机或是电脑上的 CPU 还要低；MCU 按照产品形态 可以分为专用型与通用型，紧张看硬件及指令是否是按照某种特定用场而设计。
估量 2022 年，MCU 运用在 IoT 场景的市场规模大约 50 亿美元。MCU 运用在 IoT 的应 用场景占比逐步提升，根据 IoT Analytics 的预测，随着 IoT 运用需求持续提升，MCU 中运用在 IoT 领域的渗透率将会逐步提升，估量将从 2019 年的 18% 增长到 2025 年的 29%；根据 IC Insight 的数据，2019 年环球 MCU 市场规模达到 204 亿美元，估量 2025 年将会达到 272 亿美元；经由测算之后，MCU 运用在 IoT 的市场规模 2019 年达到 36.1 亿美元，2025 年估量达到 79.7 亿美元，年复合增长率达到 14.1%。
MCU 与 MPU 构造不同，会利用在不同的运用处景。MPU 也称为微处理器，与电脑的 CPU 一样紧张卖力处理打算，由于看重运算功能，可以运用在繁芜的处理程序中；架构 上采取外挂内存、硬盘。MPU 功能更强大，但必须在更大的系统中作为单个组件利用才 能发挥浸染；MCU 将存储、仿照电路凑集在一起，更看重功耗本钱，紧张用于独立实行 大略的功能。实际运用处景以聪慧电视、咖啡机为例；智能电视须要一个运算影音视频功 能的芯片，因此会须要 MPU 来实行各种繁芜的运算，咖啡机只须要启动、定时等大略且 例行的任务，因此多利用 MCU。
MCU 微掌握单元又称单片微型打算机, 不同于 SoC 繁芜与多功能的设计, MCU 是专注 在大略与特定的运用；由于内存偏低，运算能力弱，因此具备体积小、相对便宜、功耗低 等特点，适宜运用于需大略功能的设备上。
消费/物联网：低功耗是紧张的需求，这也是该领域芯片设计商开拓的核心要点；目前大多 MCU 采取 Arm 架构的运算核心，因此公司的核心竞争力还在外围仿照电路的设计。
工业掌握：包含家电电机掌握、工业自动化、机器人、电力传输等运用领域，从旗子暗记采集、 逻辑掌握到现场电机实行都须要进行打算处理和掌握功能的 MCU。
汽车电子：包含电灵活员、车身掌握、车窗雨刷的电动掌握、娱乐系统、赞助驾驶等运用 领域，MCU 在汽车运用中需求较多且对付安全性哀求第一流级，具备较高的壁垒。
打算机周边：打算机作为传统行业，除了本身算力性能提升外，周边也能成为提升户体验 的产品之一，包含键盘、鼠标等都须要 MCU 作为掌握器。
智能表计/智能卡：包含智能水电表、安全卡等运用领域，朝向双向计量、用户端掌握等功 能发展，常日要担保产品较长的事情韶光，因此对付低功耗哀求高。
1.2.2. 传感器 MEMS&CIS&压/温感等：为 AIoT 智能终真个五官
随着物联网设备的智能化，须要不同的传感器采集更多的数据。传感器在包括空间地理、 加速度、温度、图像和运动方面的数据采集，从运用功能区分，可以分为惯性、压力、声 学、磁力、温/湿度、气体、流量、图像、雷达等；险些所有运用功能的传感器在 AIoT 产 业中都有运用。
MEMS 是当下传感器紧张发展方向之一。MEMS 微电机系统，将半导体技能的多功能性 与机器构造的功能相结合，以微米或奈米级别的构造，运用在包括 MEMS 麦克风、MEMS 压力传感器、MEMS 陀螺仪、MEMS 湿度传感器等。2019 年中国 MEMS 传感器市场 规模达 597.8 亿元，同比增长 18.3%；物联网、可穿着技能、自动驾驶等运用处景将会 持续带动 MEMS 市场规模持续提升。
MEMS 采取机器构造。MEMS 可运用在惯性、压力、声学、磁力、温/湿度、气体平分歧 类型的运用领域，常日 MEMS 采取机器构造，通过感测到的外部型号来掌握运动方向， 进而改变电容之间的间隔；透过机器装置所发生的物理变革，转换成电子旗子暗记并数据化， 完成数据采集后就可以传送至后真个运算芯片进行打算。MEMS 组成包含有微传感器、 微构造、微电子、微致动器等，包含微电子、物理等技能。
传感器按照感测的形态可以分为温/湿度、气体类、图像类、雷达、压力类、惯性类、声学 类、磁力类。
温/湿度、气体类：常日以温湿度一体式的探头，将温度和湿度旗子暗记采集出来；以数字化处 理电路，将环境中的温度和湿度转换成标准的仿照旗子暗记。
图像类：紧张以 CMOS 图像传感器为主，紧张将光学影像转换成电子讯号；紧张参数包 含传感器尺寸（尺寸越大，感旋光性能越好）；像素数量（像素点越多，分辨率越高）。
雷达：包含超声波、激光、毫米波雷达；波长越长穿透能力越好，超声波雷达穿透能力强； 频率越高分辨率越好，毫米波雷达分辨率高；因此不同的雷达有不同的运用领域。
压力类、惯性类：压力传感器是用于丈量液体与气体的压强的传感器；惯性紧张是检测和 丈量加速度、倾斜、冲击、振动、旋转和多自由度运动。
声学类、磁力类：声学类包含声音监测设备和声像仪、超声波发射装置、超声波吸收装置 等；磁力类是将磁性能变革转换成电旗子暗记。
1.2.3. 通信芯片 WiFi&蓝牙：办理 AIoT 数据传输的瓶颈
无线通信可以分为短间隔通信与长间隔通信。短间隔通信技能包括：WiFi、蓝牙、Zigbee， 紧张在局域网内传输数据；长间隔通信以蜂窝通信技能为主，详细包含：2/3/4/5G、LPWAN 等，紧张在广域网传输。险些所有短间隔智能终端设备都支持 Wi-Fi、蓝牙通信传输技能， 适用于智能家居、穿着设备、聪慧制造等短间隔、密集性场景，主流地位相称稳固。
LPWAN 长间隔低功耗符合物联网需求。LPWAN 包含 NB-IoT、eMTC、LoRa 等技能：
1）NB-IoT 是高效率的物联网办理方案，可大幅延长设备电池的利用韶光，而且具有显著 的本钱上风，适用于物联网设备的大规模支配，能在低链接质量下坚持最高性能，由于具 备广覆盖、低功耗、低本钱、大连接等特性，目前在物联网领域，是利用最广泛的技能；
2）eMTC 具有超可靠和低延迟的特点，支持连接态的移动性，物联网用户可以无缝切换，紧张运用在设备之间的通信需求上。
3）LoRa 紧张在环球免费频段运行，具备培植随意马虎、 快速、安装本钱低等优点；数据可一对多双向传输，实现远间隔、长续航、大容量，进而 扩展传感器网络。
WiFi、蓝牙、Zigbee 在短间隔传输的运用符合物联网需求。
1）WiFi 优点是在消费用户 中最为遍及，在家中是较常见的通信技能，且在非授权频谱中高效率运行，承诺担保安全 性、易用性、自助支配和长期兼容性；随着 WiFi 6 的发展，带宽从 WiFi 5 的 2.4Gbps 提 升至 9.6Gbps，连接数量也从 10 台提升至 50 台，将会逐步增加在物联网的运用；
2）蓝 牙具备事情频段通用、抗滋扰能力强等上风，因此可实现固定设备、移动设备和个人域网 之间的短间隔数据交流；随着蓝牙技能同盟陆续推出各代蓝牙技能规范，蓝牙技能在物联 网运用中的透率也愈来越高；
3）ZigBee 具备低功耗和可扩展性，可以在低功率封包内运 行；其网状拓扑构造和经由验证的可扩展性，紧张用于间隔短、功耗低且传输速率不高的 各种电子设备之间进行数据传输。
产品形态分为集成（主控+通信）、分立（通信外挂）。IoT 在低功耗、超小体积需求下， 催生出 MCU搭配通信模块的产品形态，这类整合通信功能的MCU产品，具备体积更小、 功耗更低、效能更高、物料本钱低等特性；目前物联网场景紧张利用 WiFi 通信技能，因此原来做 WiFi 干系的公司包含乐鑫、博通集成；或是原来做 SoC、MCU 干系的公司包 含瑞芯微、晶晨、全志、兆易创新；都有 WiFi+MCU 或 SOC 的产品。但是在运算哀求 高、算法迭代速率快的运用领域，由于通信技能迭代速率较慢；以 WiFi 为例，WiFi 4 在 2009 年发布、WiFi 5 Wave1 与 Wave2 分别在 2013 与 2016 年发布、WiFi 6 在 2018 年后发布；但设备升级常日以年为单位，以科沃斯扫地机器人为例，T8、T9 型号分别于 2020 年、2021 年发布；为节省物料本钱，常日会以外挂通信模块的形式。
2. AIoT 智能硬件运用：家居/安防/商办/汽车多点着花AIoT 家居类市场增长最快，商业类市场规模最大，汽车类尚具发展潜力。根据 Strategy Analytics 数据显示，截至 2018 年底环球连网的设备数量达到 220 亿台，估量到 2025 年将有 386 亿台设备联网，到 2030 年将达到 500 亿台。个中企业物联网是占比最大的细 分市场；智能家居是增长最快的领域，紧张在于产品持续迭代利用户体验快速提升，叠加 消费升级带动智能家居设备量快速增长。
2.1. 聪慧家居：电视&音箱入口持续渗透，功能类智能家电成长空间大
智能音箱作为 AIoT 交互入口持续渗透，驱动功能类的大/小智能家电（照明、扫地机器人、 电饭煲、空冰洗等）进入快速成长期。根据 IDC 的数据显示，2020 年中国智能家居设备 市场出货量为 2 亿台，同比低落 1.9%，紧张是受到疫情影响上半年景气度；2021 年由于 疫情递延的需求，加上后疫情时期在家中的韶光拉长，使得消费者对智能家居接管程度越来越高，估量整年出货量靠近 2.6 亿台，同比增长 26.7%；估量 2023 年市场规模将靠近 5 亿台；个中智能家电、家庭安全监控、智能照明将保持较赶过货量增速。
AIoT 技能成熟提升用户体验，智能家电开启新一轮需求增长。2021 年智能家电的发展进 入快速增长期，产品的升级换代速率明显提升。根据 Statista 数据预测，2021 年年环球智 能家电市场规模达到 250 亿美元，估量未来三年年复合增长率 16.5% ，估量 2023 年环球 智能家电市场规模将会达到 396.3 亿美元。根据中商情报网数据显示，2019 年环球大家电 市场规模达到 3289 亿美元，以智能家电 250 亿市场规模进行测算，目前的占比不到 8%； 此皮毛较于环球家电市场 3%的行业增速来看，智能家电快速增长，其市场空间十分广阔。
2.1.1. 电视类：机顶盒&聪慧电视渐成为标配，从传统迈向联网
电视导入网络内容，搭载网络智能机顶盒紧张包括 IPTV、OTT 两种。IPTV 紧张供应直播 做事，是通过运营商管控的专网进行传输，因此在一定的周期内须要招投标，因此海内 IPTV 的品牌紧张是中国联通、中国移动、中国电信；OTT 供应的内容较为丰富，是通过公共网 络进行传输，海内紧张的品牌包含天猫、腾讯、小米、华为等。
环球机顶盒销量年复合增长达到 30%，海内政策驱动 IPTV 霸占主导。根据 Grand View Research 的数据显示，环球 IPTV/OTT 机顶盒市场发卖总量由 2013 年的 0.53 亿台增长至 2017 年的 1.62 亿台，复合年增长率达到 32%；根据前瞻家当研究院测算，2019 年发卖总 量达到 2.62 亿台。目前来看 IPTV 正在集成 OTT 内容，以复兴通信为例，2019 年公司集成 IPTV 与 Google 生态业务，因此用户可以同时利用 IPTV 的直播以及 OTT 丰富内容。未来 随着政策红利及三大电信运营商在视频终真个发力，IPTV 渗透率将进一步提高，我国 IPTV 仍有较大市场前景；目前 IPTV 机顶盒市场逐渐 4K 化，随着用户对视频体验的哀求提高， 以及技能的逐步成熟，IPTV 市场芯片的配置将连续走向高端。
智能机顶盒的核心芯片为主控 SoC，由机顶盒厂商投标后统一采购。智能机顶盒中最核心 的芯片为主控 SOC；该类机顶盒芯片紧张包括数字旗子暗记的解码、处理、编码、输出等模块， 以实现多种多媒体音视频旗子暗记在电视等终端产品上的呈现。多媒体智能终端运用场置器芯 片集成了中心处理器、图形处理器、视频编解码器、音频解码器、显示掌握器、内存系统、 网络接口、输入输出子系统等多功能模块，用以完成运算、影像及视觉处理、音视频编解 码及向其他各功能构件发出指令等主控功能。机顶盒整体招标流程紧张是由电信运营商通 过招标，向各智能机顶盒厂家采集智能机顶盒芯片方案，智能机顶盒厂家根据中标方案向 各芯片公司采购对应的 SOC 芯片，因此芯片公司不直接参与电信运营商智能机顶盒终端产 品采购项目的投标。
IPTV 由运营商集中采购，行业格局集中，头部厂商具较高护城河。IPTV 大规模采购周期 大约为 2 年一次，根据流媒体数据显示，2020 年中国三大通信运营商智能机顶盒的招标数 量约 1520 万台，紧张受到疫情的影响，整体采购操持今后延，除了操持后延外，也到了 大规模采购周期，估量 2021 年将会有较大的采购规模。根据 2018 年通信网公布的中国联 通采购名单数据，从紧张供应商来看，机顶盒制造商以及主控芯片供应商相对集中，以中国联通为例， IPTV 中利用的 SOC 芯片紧张来自海思与晶晨半导体。
中国智能电视出货量未来几年将逐年上涨。中国智能电视出货量估量约将从 2020 年的 4500 万台增长至 2024 年销量约将达到 4800 万台。智能电视可以分为一体式与分体式， 一体式智能电视中主控芯片至少有一颗；分体式智能电视各终端至少一颗主控芯片，主机、 音箱、显示等都会须要各一颗；因此主控芯片是智能电视的核心，随着智能电视的渗透， 运用在该领域的主控芯片需求会逐渐提升。
2.1.2. 大家电：空/冰/洗，AI 高附加代价提升品牌升级意愿
海内智能空调先行，冰箱、洗衣机尚有较大智能化探索空间；AI 提升人机交互体验，提高 产品附加代价。中国智能白电渗透率最高的是智能空调，由于智能空调有自动调节、掌握 温湿度等功能，对付用户体验来说相对刚需且差异较大，因此智能化的渗透率较高，2020 年达到 64%；智能冰箱与智能洗衣机 2020 年渗透率分别为 18%与 19%；按照 Wind 的中国 家用空冰洗产量打算，2020 年智能空调、智能冰箱、智能洗衣机分别的出货量分别为 9317 万、1536 万、1415 万台，随着消费升级以及智能化利用场景越来越丰富，智能白电（空 冰洗）仍有很大的成长空间。
中国白色家电年产量合计约 3 亿多台，家当链具备较强话语权。中国家用白电平稳增长， 2015 年整体产量 2.56 亿台，2020 年整体产量 3.15 亿台，年复合增长率达到 4.2%。个中占 比最大的是家用空调，2020 年出货量达到 1.45 亿台，占白电产量的 46%；家用冰箱与洗 衣机 2020 年产量分别为 0.9 亿台与 0.8 亿台。中国是环球最大的白家制造基地，根据家当 信息网的数据，2019 年中国白电的产能大约占环球白电产能的 6、7 成；中国冰箱、空调、 洗衣机占环球的占比分别为 83.9%、50%、50%。
智能空调除了自动控温功能，新增 SoC 实现 AI 语音识别模块。智能空调相较于传统的空 调，具备自动识别、调节、掌握等功能，侦测室外景象与室内温度湿度，将传感器网络到 的旗子暗记传输给主控芯片进行剖析与打算，针对剖析的结果来调节温度与湿度，此外还会配 置通信模块，通过手机进行远程操控，通过 APP 实现大略的开关机与温度调节。以 TCL 柔风空调为例，在智能控温的根本之上，搭载了体感雷达，一方面可以更好的掌握室内温 度差；另一方面通过雷达可以智能进行导风掌握和个性化柔风；以海尔空调为例，通过亮 度传感器检测室内灯光强弱，并自动调度空调显示屏开关以及风速；此外当下市场上的智 能空调还可以通过搭载不同的 AI 模块实现语音交互、自动水洗、智能导风等功能。
智能冰箱导入聪慧屏幕，新增 SoC 实现图像识别技能与 AI 互动技能。智能冰箱目前紧张 通过嵌入聪慧屏幕来实现交互，因此包含语音与影音模块；常日智能冰箱配备具 Wi-Fi 连 网能力的触摸屏，可供应管理食材、查找与显示食谱、建议采购列表、供应影音娱乐等功 能。内部食材管理紧张是在内部安装摄像头与传感器，以获取干系的图片进行识别，达到 食材管理的功能；此外在厨房等不便触摸屏幕的情形下，通过外部摄像头及手势掌握技能， 为用户带来更智能更流畅的利用体验。智能冰箱在布局上比普通冰箱常日会多出大量的感 应器且常日会配置液晶显示屏进行人机交互。冰箱人机互动比较频繁，相较于其他的白电， 冰箱具有天然的上风，未来的聪慧冰箱，将会成为厨房经济的核心终端和聪慧家居的主要 入口；但是目前智能冰箱还未遍及核心缘故原由在于平台整合，紧张的运用处景是希望可以通 过显示屏操控直接联网到后台电商下单，因此须要成为一个源源不断的数据供应者。
智能洗衣机新增远端掌握、AI 诊断、自动化洗濯等功能。为实现相应功能，目前头部企业 推出的智能洗衣机选择在智能终端加入 WiFi 模组和 AI 掌握模组。例如：海尔通过自主开 发的智能感知系统，实现了洗衣机 AI 语音智能洗功能和故障自诊断功能。小天鹅洗衣机搭 载了小京鱼智能掌握系统，可以远程掌握洗衣机。
2.1.3. 小家电：音箱&扫地机器人成为爆款，其他品类持续开拓
小家电为智能家居中发展弹性最大的运用领域。2019 年 GfK Temax 估计环球小家电发卖 额为 1044 亿美元，2021 年 Statista 估量整年小家电市场收入可达 2164 亿美元，年复合增 长率达到 44%。小家电市场快速增长紧张由于其灵巧多样、功能明确的特点，当下智能小 家电致力于预约运行、状态反馈等方向，更强调与用户之间的交互体验，近年来中国智能 小家电各细分市场产品销量呈现持续攀升的发展趋势。小家电中智能音箱、扫地机器人更 看重用户体验与人机交互，对付 AI 算法哀求较高，因此在算法模型与算力逐步提升的背景 下，会加快在终端用户的渗透率。
环球智能音箱均匀遍及率仅 15%，尚有很大成长空间。根据 Emarketer 数据显示，中国是 智能音箱用户数最多但渗透率最低的国家；用户规模达到 8600 万人但渗透率仅有 10%。美 国是环球智能音箱遍及率最高的国家，渗透率达到 26%；其他国家的智能音箱渗透率也在 15%旁边，假设中国的智能音箱目标渗透率与发达国家的均匀渗透率看齐，达到 20%，则中 国智能音箱规模至少有 50%成长空间。
智能音箱是智能家居核心掌握接入口，环球销量大约有 1.6 亿台。智能音箱是指具备智能 语音交互系统、可接入内容做事以及互联网做事，同时可关联更多设备、实现对场景化智 能家居掌握的智能终端产品。智能音箱集成了人工智能处理能力，能够通过语音识别、语 音合成、语义理解等技能完针言音交互。根据 Canalys 数据显示，2020 年环球智能音箱出 货量达到 1.35 亿台，并估量 2021 年出货量将达到 1.63 亿台，同比增长 21%。
智能音箱采取主控 SOC 实现语音算法，外购通讯模块进行互联。智能音箱 SOC 主控芯片 须要有语音识别交互，因此音频干系 IP 是智能音箱 SOC 的核心模块；目前市情上也有带 屏幕的智能音箱，根据 IDC 的数据显示，大约占整体智能音箱的 35.5%，这类型音箱除了 语音识别模块外也须要视频干系 IP，因此 SOC 集成的模块更丰富。智能音箱作为 AIoT 的 主要的掌握接入口，具备一户一机的广阔场景，随着智能音箱人机交互能力加倍成熟，持 续推动智能家居市场向前发展。
扫地机器人采取 SOC 集成各种 AI 算法模块，同时用 MCU 作为大略的掌握芯片。MCU 主 要掌握扫地机器人提高退却撤退等大略的掌握操作，算法核心须要依赖 SOC 集成 AI 算法 IP。 随着传感器技能的不断改造与发展，第三代扫地机器人产品具备了 SLAM，即导航建图、 全局方案的能力，紧张基于 LDS 激光测距传感器的扫地机器人产品以及基于机器视觉的扫 地机器人产品；除了须要更多的传感器进行数据的网络，核心还是在 SOC 进走运算；因此 SOC 的算力提升一级技能的创新，是提升扫地机器人的用户体验，这也是扫地机器人市场 持续打破与渗透的关键。
2.2. 安防类：行业&消费类并行，AI 摄像头提升运用功能
2.2.1. AI 摄像头：提升人脸识别、非常行为检测等功能
安防多年来成为城市培植和管理的重点。智能安防可以很大程度的提高城市管理效率、安 全管理水平。以安防摄像头为代表的智能设备在安防中运用广泛。鉴于中国政府持续推动的新型根本举动步伐培植，未来中国市场将成为环球视频监控市场的主要增长引擎。根据 Omdia 的估计，2019 年中国智能视频监控市场规模为 106 亿美金，约占环球市场的 48%， 而这一数字在 2024 年将达到 167 亿美金，复合年增长率达 9.5%。另一方面，安防智能化 将迎来快速增长，Omdia 估计 2019 年 AI 摄像头出货量渗透率占 IPC 的 10%，而 2024 年 将达到 63%。
中国行业级别的安防摄像头，智能化渗透率还有很大的空间。尤其是随着“十三五“操持” 雪亮工程“的推进，行业级摄像头存量将连续上升。截止 2019 年，全国一、二、三类摄 像头存量规模达 23000 万个，而个中不敷 1%为智能摄像头，考虑安防摄像头的更新周期为 3~5 年，未来几年内智能摄像机的替代更新将成为安防行业在一线城市的紧张增长点。
海内家用消费级 IPC 市场，仍处于起步与快速发展的阶段。目前消费级摄像头存量约为 2500 万个。随着人们生活条件的提高、安全戒备意识的加强，居民家庭对付安防问题越来 越重视，未来消费级摄像头也将成为智能安防的主要增长点。Strategy Analytics 在《2019 年智能家居监控摄像头市场预测和剖析》中指出，2019 年环球智能家居摄像头消费额将达 到 80 亿美元，至 2023 年该数字将逼近 130 亿美元。随着 5G、Wifi-6 技能的遍及，搭载 无线连接的家用摄像机利用将更加灵巧；同时随着 AI 技能发展，人脸识别等功能也在家用 摄像头得到运用。
视频监控摄像机中，ISP 是主要的图像处理模块，IPC 是主要的 SOC 芯片。ISP 紧张功能 是处理图像传感器网络的图像，使图像得以复原和增强，经由处理的图像可以直接进行显 示或存储压缩；因此视频监控摄像机的成像质量紧张是由 ISP 掌握，ISP 内建模块包含主控 制器、图像处理部件、内外部接口等。IPC 是在 ISP 的根本商集成更多模块，在芯片单位 面积下具备较高的算力与功能模块；IPC 常日集成 CPU、ISP、视音频编码、网络接口、安 全加密等模块。
目前视频监控网络摄像机一样平常采取 IPC SoC 芯片。视频监控摄像头首先是经有传感器进行 图像采集，并透过 IPC SoC 进行图像处理，IPC SOC 中包含 ISP 和视频编码模块，经由 ISP 模块处理后，送到视频编码模块进行压缩。压缩后的视音频码流利过网线或者无线链路传 输到后端 NVR， NVR 对视音频数据进行吸收处理并存储，后期须要回溯时可调出存储的 视音频数据进行检索回放。目前 IPC 朝向高清、智能化发展，因此在 IPC 中也汇合成 AI 模 块，比如人脸识别追踪、非常行为侦测等运用。
2.2.2. 智能门铃＆门锁：安全性高于传统机器锁
目前智能门锁办理方案包含 WiFi、Zigbee、蓝牙、NB-LoT 平分歧通信办法。智能门锁核 心在联网，因此从通讯办法区分智能门锁不同的运用处景，核心还是在技能门槛较低可以 快速迭代。目前紧张趋势在 WIFi 方案，具备实时掌握、本钱低等特点；随着智能家居渗透 率逐步提升，对付智能家居中入门级的联网设备需求也将会逐步提升。除了通信以外，智 能门锁对付低功耗、安全性哀求高，因此对付主控芯片的哀求包含低功耗、加密性好、安 全等级高、本钱低等特性。
2.3. 聪慧商业类：楼宇＆商办＆广告多头并进
2.3.1. 商用显示屏幕：疫情后时期正逐步增长
随着聪慧城市的推进培植，智能商业显示市场迎来了重大的发展机遇。根据奥维云网数据， 中国商显市场自 2016 年开始快速增长，2019 年市场规模约为 633 亿元。受疫情影响，2020 年商显市场整体规模涌现了短暂的低落，估量 2021 年开始海内商显市场将重新保持每年 两位数以上的增长，估量 2024 年将达到 1106 亿元。
交互式电子白板一样平常分为教诲交互白板和商用交互平板。根据洛图科技数据，2020 年国 内交互平板市场出货量达 169.3 万台，同比上升 12.7%，个中教诲交互白板出货 126.1 万 台，同比微增 2.8%；商用交互平板占比为 25.5%，出货 43.2 万台，同比增幅达 56.5%。 随着教诲信息化程度不断提高，信息扮装备趋于饱和，教诲市场交互平板增速放缓，但从 长远看，教诲市场依然弘大，教诲信息化将进一步升级，智能化带来新的换代需求，未来 市场短期内将涌现明显上涨，根据奥维云网预测，2024 年海内教诲交互白板出货量将达到 187.7 万台，个中尤其看好易于进行智能化升级的电子黑板市场，将从 2019 年的 13.2 万 台上涨至 84.6 万台。
商用交互平板受到疫情推动加速遍及。一方面疫情使远程办公成为常态化，加速了海内视 频会议的遍及；另一方面商用交互式电子白板双向操作、更大屏幕、更高清晰度的特点能 够知足聪慧办公的需求。考虑到目前在海内云视频会议、 智能会议等市场处于起步阶段， 市场渗透率还很低，市场潜力较大，在未来的智能化商业生态中，商用会议平板可以凭借 其智能交互、集成一体化等上风在干系硬件设备中霸占主要位置。AVC 预测到 2024 年国 内商用平板出货量将达到 114.5 万台。
广告机市场在 2020 年受疫情影响，疫情后时期正逐步规复增长。根据 IDC 数据，2020 年 海内广告机出货仅 77 万台，同比低落 20.6%。随着新基建布局，5G 培植的发展，，零售业 对领悟人机交互功能的自助做事终端需求也将上升，室内广告机，尤其是自助贩售机和自 助收银机将成为大规模、高发展的市场。奥维云网预测，2021 年开始，海内广告机市场将 回到疫情出息度，并在 2024 年出货量达到 152.1 万台。
商业显示核心芯片为 SOC。商业显示紧张功能为人机交互，因此主控 SOC 中须要具备影 音处理的智能模块，拓展在人脸识别，监控，视频会议等方面的运用。随着聪慧商显的应 用不断衍生，包含交通、媒体、教诲等场景都会有相应的需求；随着商业显示智能化的发 展，更看重在人机交互的利用，主控 SOC 将会成为技能迭代的重点。
2.3.2. 商用照明：智能 LED 照明节能增效快速增长
智能照明因绿色建筑的发展开始受到越来越大的重视。聪慧照明的紧张需求在于提高能源 效率及便利性，透过选用高效率灯具，常日以 LED 为主，并与自动掌握装置进行整合，有 些场景会进一步搭配各种型的传感器来搜集环境数据并进行剖析，都是为了要供应高效率 的照明办理方案；除了家具外更多的运用处景在聪慧城市与商业运用。一样平常认为在建筑能 耗中，照明系统耗能占大概 30%，仅次于空调系统。同时智能照明系统已经被证明对能耗 的降落效果非常明显，根据 DLC 的报告，智能照明系统对建筑照明能耗的均匀节能效果可 以达到 47%；对付一样平常办公场景，节能效果可达 63% 。
目前，商业领域照明需求紧张环绕运用空间和场景展开。AIoT 聪慧照明系统可以通过预设 和仿照，结合传感器和干系软件实现对多场景不同环境的适应和调度。在海内照明市场， LED 照明的平稳发展为智能照明打下了根本，根据前瞻家当研究院预测，到 2025 年海内 智能照明市场将达到 1080 亿元，而个中以智能照明系统为主。
智能照明行业目前紧张以联网作为紧张需求。多家公司针对不同的联网模式开拓出干系的 产品。巨微集成通过标准蓝牙协议，利用低功耗蓝牙（BLE）搭配 8 位 MCU 实现 LED 自组 网和调色功能；士兰微推出多种可运用于智能照明和调光调色的 MCU；涂鸦智能基于 MG21 芯片的蓝牙模组给出了不同的智能化照明方案，并适配 Wifi、蓝牙、Zigbee 平分歧 联网模式。随着物联网朝向智能化发展，智能照明场景将会朝向根据环境需求，自动调度 亮度、光色、开关状态等干系参数，塑造符合照明环境的系统。
2.4. 汽车类：多媒体娱乐系统＆自动驾驶新增 AI 需求
2.4.1. 多媒体娱乐系统：疫情后时期正逐步增长
聪慧座舱中多媒体娱乐系统属于标配且技能不断迭代升级。聪慧座舱紧张因此驾驶员、乘 客为出发点，用于提升驾乘体验，包含娱乐系统、操控系统、交互系统等；操控系统紧张 是与驾驶员驾车干系的场景包含方向盘、驾驶赞助等；娱乐系统紧张以中控、后座娱乐为 主；交互系统包含中控屏、仪表板、举头显示。个中车载娱乐系统发展进程较长，是汽车 标配且技能与形式不断迭代，包含从传统的广播和 CD 系统，发展到现在可以从各种来源 播放内容的联网系统，即便是相对中低真个运用处景也会有 AM/FM、蓝牙连接、USB 接 口进行音频播放。随着车载娱乐系统功能越来越繁芜，处理和显示的信息量也在不断增加， 硬件办理方案中 SoC 的哀求越来越高。
中控显示屏环球 2020 年出货量达到 7380 万片，是车载屏幕中紧张的运用。2020 年车用 显示屏总出货量为 1.42 亿片，相较于 2019 年的 1.63 亿片，同比低落 12.9％；车载屏幕中， 中控显示屏幕出货量达到 7380 万片，占整体车用显示屏的 52%，是紧张的车用屏幕；仪表 显示出货量达到 4680 万片，占整体车用显示屏的 33%；举头显示出货量达到 440 万片， 占整体车用显示屏的 3%；其他运用市场包含后座娱乐系统、电子后照镜等后装市场，出货 量达到 1,670 万片，占整体车用显示屏的 11.8%。从季度数据来看，疫情后开始反弹，估量 载 2021 年第一季度整体车载屏幕出货量同比增长 20.4%，且二季度需求将会延续，出货量 同比增长 54.3%。
随着车载娱乐系统功能增加，SoC 性能哀求大幅度提升。车载中控娱乐系统常日汇合成非 常多的功能，包含听音乐、导航、视频娱乐、交互等，因此对付主控 SoC 的性能哀求越 来越高；此皮毛对付消费电子，车规级芯片须要通过更严格的测试，包含稳定性，例如在电源不稳定的情形下也能正常运行；可靠性，例如系统不会溘然失落效等。AP（SoC）是 作为车载中控的主芯片；当须要 AI 模块时，会以 CP 协处理器作为算力与算法的补充， 由于 CP 可以通过扩展指令集或供应配置寄存器来扩展内核的处理功能；可以通过协处理 器接口将多个协处理器添加到主控内核中。
2.4.2. 自动驾驶系统：随着传感器数量提升，AI 算法需求提升
自动驾驶透过车身外部门歧的传感器采集数据，并透过 AI 算法剖析决策。自动驾驶车辆 在运行期间，须要不同的传感器为车辆运算芯片供应数据支撑，包括道路信息、道路上出 现的其他车辆信息，随着传感器增加，供应的数据量增加，对付算法算力的哀求更高，因此汽车对付传送实时数据及对数据进行智能处理的需求大幅度提升；算法须要繁芜的 AI 系统，紧张功能包含路径方案、致性、监测等。
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精选报告来源：【未来智库官网】。
