（报告出品方：申万宏源证券）
1.1、智能家居：纵向产业链和横向六大类
智能家居是利用物联网、计算机、人工智能等技术构造的家居生态圈。据 Statista， 智能家居是 AIoT 增速最快领域。其主要以家庭居住场景作为载体，依靠物联网为核心技 术，计算机、人工智能、云计算等作为辅助技术，通过家用电器、安防等设备间的智能、 集中互联，实现满足用户全方位生活需求的使用场景的打造。正是由于智能家居系统集成 的特征，其需要物联网、计算机、人工智能、云计算等多种先进技术支撑，通过云平台 APP 进行控制，并最终与家用电器、安防、环境等终端设备进行交互，因此产业链广泛，横跨 多个行业。据 Statista 数据，智能家居是目前 AIoT 场景中发展最快的领域，占物联网市场 收入的 96%，为当今前沿风向，未来随着 5G、物联网技术的持续发展与深化，智能家居 将成为最具潜力的蓝海市场之一。
智能家居产业链跨度较广，细分领域多点开花。智能家居产业链上游以提供软、硬件 技术公司为主，硬件技术支持公司包括主导感知层、传输层的无线通信芯片和模组厂商， 软件技术支持公司包括主导计算层的 AI 平台公司，物联网技术公司；产业链中游以家用电 器公司及系统平台服务商为主，包括以互联网企业、家电厂商、IT 硬件厂商、通信运营商 为代表的智能家电产品供应商和以初创企业为代表的智能家居平台方案供应商；产业链下 游以智能家居品牌商及房地产家装公司为主，包括直接面向终端消费者（C 端）的后装市 场，以及面向房地产公司、家装公司等（B 端）的前装市场。整体产业链横跨 7 大领域， 产业链中游的家电产品与系统平台作为桥梁，连接上游的技术与下游的销售平台；具体家电产品层面，智能家居产品品类多元，细分领域多点开花，智能安防、照明、清洁等类产 品发展较快，领跑市场。
中游价值量最高，上游技术门槛较强。据 Statista 数据，2020 年全球智能家居上游技 术+中游平台合计收入 130 亿美元，其中硬件收入 67.6 亿美元，占比 52%。智能家居产业 链上游国外厂商居多，拥有最高的技术壁垒及利润率。上游领域中，芯片是核心环节，其 关键技术掌握在联发科、意法半导体等国际巨头手中，前十大芯片企业毛利率在 50%左右。 中游家电产品具有最高的价值量，呈现较为集中的格局。2020 年全球市场规模达 790 亿美 元，是技术+平台收入的 6 倍有余，但由于上游寡头垄断的特征，中游制造企业的议价能力、 利润率弱于上游。下游以销售渠道为主，全屋智能与前装厂商结合具有强劲潜力。目前， 全屋智能为智能家居重要风口，与前装房地产、家装公司的结合意味着系统性的升级，具 有较大发展空间。
智能家居共分为六大品类，智能家电占比超过半壁江山。智能家电是智能家居产品系 统的核心与桥梁，据 Statista 预测，2021 年全球智能家居市场规模为 1020.39 亿美元， 我国智能家居市场规模为 1923 亿元，其中智能家电市场收入 1000 亿元，占比 51.70%。 其较高占比主要源于家电市场发展起步早、原生市场广阔。智能家居的六大细分品类分别 为智能家电、安防系统、控制与连接，环境系统、照明系统、家庭娱乐与能源管理，2021 年预计占比分别为 52%、16%、13%、9%、5%、5%。
高速成长期即将来临，全球智能家居发展到达拐点。随着上游技术的逐渐成熟叠加用 户消费水平的不断升级，我国智能家居的发展正在经历从单品阶段到智能互联阶段再到主 动智能三阶段的演进，从以产品为中心转变为以用户需求为中心，更具“消费品”属性， 紧跟用户需求。根据产品生命周期理论，新产品渗透达到 10%后，会从初创期进入成长阶 段，迎来市场渗透率大幅提升的爆发阶段，即生命周期的拐点。而据 Statista 统计，2020年全球智能家居市场渗透率突破 10.62%，在 2020 年智能家具产品融合演变基本成型后， 2021-2025 年将成为智能家居发展的元年，进入快速渗透发展期。
1.2、需求端：新品类与智能化强力拉动
预计至 2025 年，我国智能家居市场规模将达美国的 1.5 倍。我国智能家居市场规模 与全球保持着相似的增长态势，2017-2020 年我国智能家居市场规模 CAGR 高达 24.67%， 预计至 2022 年增速虽有放缓，但同比增速始终高于 10%，5 年间 CAGR 可达 19.84%。 纵观全球，中国未来仍为全球智能家电最广阔的市场，预计在 2025 年达到第二名美国市场 规模的 1.5 倍，并持续领跑全球，行业的高成长性来自于需求端的强力拉动与成本下降带 来的渗透率提升。
我们认为，智能家居市场未来增量主要来自于 1）传统产品的更新换代、智能化后价 值量的提升；2）小家电、全屋智能等新品类的持续发展、市场规模的扩大。存量替代上， 一方面智能家居的产品具有一定消费电子属性，智能电视、扫地机器人等更新换代的速度 远超传统家电，内生存量替换势头强劲；另一方面，智能功能自然赋予产品更高的价值量 与高端属性，价格的提升带动市场规模扩大。增量空间上，目前处于蓬勃发展期的小家电 行业大多以物联网技术为基开发智能交互功能，隶属于智能家居领域，因此未来给予行业 大幅增量空间；全屋智能则为智能连接控制、智能主机等市场贡献增量。
我们根据人口保有量模型测算，以智能清洁电器为例，未来智能清洁电器行业年内： 销量=（城镇户均保有量*城镇户数+农村户均保有量*农村户数）*更新率*智能渗透率。 保有量上，参考日韩清洁电器由 20/40 低位发展至 70/80 高位仅经历 8 年，因此我们 预计至 2030 年清洁电器城镇保有量将至少达到 65 台/百户。人口上，参照国家统计局的 人口规划，预计至 2030 年城镇/农村人口分别为 10.15/4.35 亿，户均人口数分别为 2.68/3.61，更新率为 1/6。智能渗透率方面，清洁电器等小家电领域智能化渗透率较高， 我们预计至 2030 年渗透率达到 70%。据此计算，至 2030 年我国清洁电器年度内销量为 4507 万台，对应当前行业空间 1.51 倍，（2021 年全渠道零售量 2980 万台），智能清洁 电器年内销量为 3155 万台，未来增长空间巨大。
1.3、产业趋势：单品领跑，全屋智能
单品发展阶段有快有慢，智能安防领跑行业。目前，智能家居行业的发展仍然在量变 的积累阶段，各个单品所处生命周期不同，发展有快有慢。在当前时点来看，我们从行业 增速、市场份额、用户需求度三个角度进行单品的衡量与打分，发现智能安防、智能照明、 智能影音是目前发展最快的三大品类。智能安防在现有产品中拔得头筹主要是源自消费痛 点、需求的挖掘，区别于一些针对用户高级需求如智能温控等产品，智能安防挖据出用户 在安全方面的刚性、基础性需求，且无影响主要功能的技术难关，智能门锁、智能摄像头 为其主要产品品类。 而在未来的单品发展方向的判断上，综合考虑以上因素我们认为未来5年内智能家电、 智能家庭娱乐将接力进入单品爆发阶段，全屋智能亦具有广阔增量空间。
全屋智能： 单品整合已见成效，全屋智能时代来临。对于智能单品最显著的产品碎片化、产品无 法互联等问题，全屋智能是最完美的解决方案，因此也是智能家居发展阶段中的必经节点。 在 2015 年华为、海尔相继入局全屋智能后，行业迎来融资的高峰期，但由于单品融合难度 大、系统构建研发周期长，2015 年后行业并未较快迎来高速增长，投融资亦有所回落，逐 渐归于理性，市场中的部分声音认为，全屋智能的发展远低于预期，市场需求不高。实际 上，真正的全屋智能产品于 2019-2020 年发布后才进入了消费者视野，行业真实的成长期 始于 2020 年；且全屋智能处于概念阶段时技术尚未成熟，目前主要的智能单品大多已经经 历或即将经历爆发阶段，Matter协议的统一等技术因素使得全屋智能的技术问题得到解决， 因此我们认为，当今时点才是全屋智能重要的发展与转折节点。
2.1、软硬件国产供应链
我们纵览智能家居产业链，将其划分为上、中、下游三大板块，并拆解出数十个细分 领域进行市场及相应公司的梳理。 1）其中，上游元器件、中间件正处于技术突破、国产替代阶段，相较于更为成熟的中 游制造与下游销售，上游具有短板改善的逻辑与机会； 2）中游家电制造则步入需求痛点解决、消费升级风口，未来市场前景广阔； 3）下游前装市场与全屋智能息息相关，随着智能家居由单品阶段走入全屋智能阶段， 精装渠道有望打破瓶颈。下文将主要针对上中下游布局机会进行总结与梳理。
在智能家居上游领域，我们认为未来主要有几大趋势与逻辑： 第一，半导体产业链向东方转移，国产替代确定性加速推进； 第二，智能互联阶段（第二阶段）到来，Matter 协议建立底层标准，有望突破标准化 痛点； 第三，AIoT 高速成长，未来人工智能技术将受益主动智能阶段（第三阶段）的需求与 发展。综合来看，上游元器件与中间件虽仍被海外巨头垄断，但产业链向国内转移的浪潮 势不可挡，叠加智能家居高速发展的助力，中间件、元器件将直接受益。
上游器件种类繁多，硬件及软件支持共同完成核心功能。在智能家居内部器件系统中： 1）主控芯片是该家具的“大脑”，通过具有算力的芯片实现整体的智能、控制功能； 2）无线模块则是实现互联功能的重要构成，主要有 WIFI、ZigBee、Bluetooth 等技 术路线，早期的 WIFI 芯片与主控芯片独立，目前部分智能家居采用将 WIFI 芯片与主控芯 片整合形成模组（WIFI MCU）的方案； 3）此外，电源管理芯片、功率芯片等功能芯片共同组成智能家居的核心模块，完成系 统功能的实现。
4）传感器则为内部外部交流的枢纽，无线模块接收到智能家居外部 APP 等传来的指 令后，传输给主控制器进行处理，同时将检测到的信息通过无线模块传输至外部 APP，实 现实时监控。5）如若在该系统上需要实现其他复杂功能，如语音识别、人脸识别等，则通过叠加相 关芯片模组实现。 6）智能控制器，通信模组等中间件是主控芯片、通信芯片的集成模组，其价值主要在 于通过集成设计上游材料，满足下游客户特定的需求。
上游市场技术门槛高、集中度高，海外厂商具先发优势，国内厂商迅速崛起。智能家 居上游软、硬件市场门槛较高、市场集中，2021 年全球 MCU 芯片市场 CR5 高达 82.1%， 且全部为海外巨头、我国传感器市场海外厂商占比超 60%；据 IC Insights 数据显示，2021 年我国芯片自给率仅为 6%，总体而言，仍有较大国产替代空间。与此同时，智能家居等下 游需求预计将会进入高景气成长阶段，疫情带来的供应链安全需求叠加全球产能紧张，产 业链向东方转移具有更强的确定性，国内上游元器件、中间件企业将直接受益。
2.2、SoC+32位MCU
主控芯片 SoC / MCU：智能家电系统控制与功能实现的核心。目前，智能家居使用的 主控芯片为 SoC 与 MCU 芯片。MCU 与 SoC 芯片主要的区别为芯片封装功能的丰富度不 同，SoC（System on Chip，系统级芯片）是包含嵌入式软件的完整系统，是智能化运算 的处理核心。其具备复杂、算力强的特点，因此价格也更高，一般应用于功能更复杂的嵌 入式电子设备，如智能手机、智能音箱等，在智能家具设备中主要负责运算功能。
MCU （Micro Controller Unit，微控制单元）又叫单片机，通过将 CPU、内存、计数器等进 行整合，实现组合控制的功能。整体内存、运算能力方面 SoC＞MCU＞CPU，而 MCU 具 备体积小、体积小、价格低的特点，主要应用于小型嵌入型设备，如洗衣机、微波炉主控 芯片等。MCU、SoC 均可作为设备的主控，对普通的家电产品 MCU 即可满足控制需求， 但在更加智能的 AIoT 领域，通常会将 SoC、MCU 搭配使用，由 MCU 负责基础控制功能， 辅助 SoC 进行数据收集与执行，因此主打人工智能的产品一般采用 MCU+ SoC (1+1)的形 式。
1）MCU
芯片 MCU 内部架构：ARM 为主，RISC-V 陆续推进。家电领域，MCU 为与下游产品 1:1 必需的核心元器件，且 MCU 下游消费电子/家电为最主要市场，因而智能家居市场的快速 发展对 MCU 有着决定性的推动作用。智能家电方向的国产 32 位 MCU 以 ARM 内核为主， 更 偏 重 于 智 能 化 系 统 的 后 段 实 现 （ 智 能 化 的 执 行 ） ， 主 要 产 品 系 列 包 括 Cortex-M0/M0+/M3/M4/M23 等，Cortex-M7/M33 等亦在不断推出；另外，兆易创新 等国内厂商基于 RISC-V 内核的 MCU 陆续推进市场，该架构更偏重于智能化系统的前段实 现（智能化的输入与数据处理）。
RISC-V 作为 MCU 新兴架构，带来全面开源、降低门槛的优势。IP（Intellectual Property Core，电路模块成熟设计核）是芯片中具有独立功能的电路模块设计，可以作为 成熟模板使用以缩短芯片的涉及周期与工作量。作为芯片上游市场，ARM 架构垄断全球 IP 设计，而 RISC-V 的推出则是对 ARM 垄断格局的巨大冲击。RISC-V 具有全面开源的特性， 因此芯片设计厂商能够免费使用 IP，省去 ARM 架构的授权费，该授权费几乎能够攫取 ARM 架构产品大部分利润空间；并且具有“碎片化”拓展、订制功能，相较 ARM 架构成本更低 也更灵活；在 ARM 制胜移动端的法宝低功耗方面，RISC-V 亦毫不逊色。
截至 2021 年底，RISC-V 全球出货量累计超过 20 亿颗，远超 ARM、X86 诞生同期（第 11 年）的数据。据 Semico Research 预测，至 2025 年全球 RISC-V 产量累计将超过 624 亿颗，在出货量上与 ARM、X86 三分天下。智能家电所处的物联网市场具有长尾属性，细 分品类多、规模小，同时对功耗有较高的要求，RISC-V 架构的灵活、低功耗特征具有较大 优势；同时，物联网市场对成本较为敏感，RISC-V 免费授权的特点对于芯片厂商也很重要。 RISC-V 低成本、全开源的特性能够显著降低 MCU 领域的准入门槛，为技术尚与海外巨头 存在差距的国内厂商带来更多的机会与试错空间。
国产 32 位 MCU 突破核心技术，国产替代机会正盛。目前智能家居领域主要使用 8/32 位 MCU， 根据产业在线数据，白电中我国 8 位通用 MCU 占比由 2019 年的 40.0%下降 至 2020 年的 31.6%，主要应用于传统家电及简单智能家电。而为了在保证安全性的同时 实现智能化功能，新一批智能家电产品则以 32 位 MCU 为主，2020 年其占比提升 11.2pcts 跃居至 48.5%，但与全球的 62%的占比相比而言仍较低。据 IC Insights 数据，2024 年全 球 32 位 MCU 市场份额预计超过 70%。
国产厂商在较为低端的 8 位 MCU 领域已基本实现国产替代，但 32 位 MCU 仍由海外 厂商掌握主动权，2021 年三大白电 MCU 中国产占比由 8%提升至 17%，展现了整机厂商 积极进行国产化替代的态度，但结构上仍以低端产品替代为主，家电领域 MCU 国产化率 仍亟待提升，替代空间巨大。 我们认为，需求端智能家电等产品的爆发叠加供给端技术突破、缺货浪潮，32 位 MCU 国产替代已然躬逢盛世。第一，消费电子及家电产品为我国 MCU 第一大下游市场，因而 智能家电市场未来的高速增长对 32 位 MCU 具有关键性的推动作用。
第二，核心技术突破玻璃天花板。从工艺制程来看，目前主流 MCU 公司工艺节点集 中在 180nm~40nm，兆易创新等企业 MCU 新开发产品均在 40nm 工艺制程，拥有最高 可达 180DMIPS 运算性能，制成上与国际技术接轨，制程的领先也能够有效降低成本；从 成本价格来看，航顺芯片在 2020 年量产的 32 位 MCU 芯片 HK32F030M 成功将终端价格 做到低于 1 元，实现了 32 位机替代中高端 8 位/16 位 MCU 的最艰难突破口，该方案目前 已成功应用在如血氧仪/电机/吊扇灯/空调冰箱控制器等智慧家居解决方案当中。从解决方 案应用来看，国产家电 MCU 自研的电机参数自动识别技术和高性能无感 FOC 算法业内领 先，支持多种行业应用的变频电机控制。另外，受益于产品多元化带来的供应链优势，国 产厂商在小家电 MCU 领域已然实现了国产替代。
第三，8 英寸晶圆产能的供不应求为 MCU 国产化带来机会。MCU 是普遍采用 8 英寸 晶圆代工的芯片产品，但受到上游成本效益及设备缺乏的影响，8 英寸产能持续落后于下游 需求。1）8 英寸晶圆设备缺乏，产能受到挤占。我们对晶圆产能历史情况进行复盘发现， 2008 年开始，更多的厂商进行 12 英寸晶圆厂产能扩张，8 英寸晶圆厂数量快速收缩，至 2018 年，8 英寸晶圆厂产能已基本售罄。2021 年以来由于 8 英寸模拟 IC（生命周期长且 采用成熟制程）需求持续高企，而设备大厂早已停产 8 英寸设备，二手市场供应萎缩，价 格一路高涨，8 英寸晶圆设备一机难求，因此芯片扩产受限，供应极度短缺。2）8 英寸成 本效益较高。目前 MCU 制程工艺仍能够使用较旧的 8 英寸产线，而 8 英寸产线基本已完 成折旧，生产成本较 12 英寸产线更低，成本效益更高，因此为 MCU 设计厂商的最优选择。
无论是技术突破还是供需错配、产能短缺，对于国内 MCU 供应链而言均为国产替代 的良机。智能家电市场长尾且具有高增速，海外疫情下国内供应链具有突出优势，随着智 能家居市场的快速发展，更低的劳动力成本、更安全的本土供应商将充分享受红利，迎来 国产替代的良机。另外，尽管未来智能家居会对主控芯片有更高的要求，对 AI 芯片、SoC 芯片等更高阶芯片的需求持续增长，但其本注重高端功能集成，成本很难降低，32 位 MCU 能够满足现阶段大部分智能家居要求；且高端智能产品需要拆分功能，也需要采用高端芯 片+低端 MCU 的架构，因此智能化的推进不仅不会取代 MCU，甚至会继续刺激 MCU 的 放量。
2）SoC芯片
面向 AIoT，受益主动智能。SoC 实际上是嵌入式芯片集成的泛称，一般包含 CPU、 GPU、NPU、DSP、存储器、接口等多个单元组合的系统级芯片。智能手机、可穿戴设备 领域为 SoC 芯片的主要应用场景，由于本身针对运算及高端功能集成，成本很难降低，因 此使用量无法与低端 MCU 相比。智能家居市场的爆发对 SoC 芯片最紧密的需求在于主动 智能阶段，通过 AI SoC 芯片发挥高阶智能功能，在智能安防、智能语音、智能视觉等领域 深度应用，据我们测算，至 2025 年我国智能家居领域 SoC 芯片市场规模将达到 207.9 亿 元，2021-2025 年 5 年间 CAGR 达到 15.86%，充分受益智能应用。
后海思时代迎来机会，瑞芯微步入准一流。SoC 芯片技术门槛较高，主战场智能手机 市场上全球 CR5 高达 99%（2021Q4），受美封锁影响，华为海思占比由 7%下降至 1%（2020Q4-2021Q4），紫光展锐跃居第四。而在后海思时代，原先由海思占据绝对领导 地位的智能摄像头等领域，大量“海思”市场同样有待覆盖。受益后海思+AIoT 发展时代， 音视频主控 SoC 企业瑞芯微以 RK3588（国内顶配高端 AIoT 通用芯片）、RV1126 等的 量产深入切入高端市场，布局 AI 芯片。同时，在智能安防领域，公司亦与算法公司商汤科 技及安防企业大华等深度合作，开发 AI 智能安防芯片，共同探索未来场景应用。智能语音、 智能视觉、智能安防三大先锋场景的到来将带动相关 SoC 芯片总体需求的确定性增长，已 有相关布局或技术支持的国内芯片厂商迎来更为确定的国产替代机会。
2.3、家电自研+跨界造芯
上探芯片产业链，家电大厂入局自研“造芯”力求底层支持。据中国科学院微电子研 究所数据，2019 年我国家电行业芯片市场本土配套率仅 5%（规模约 500 亿元），家电芯 片仍大量依赖进口。中兴、华为接连受到制裁，叠加政策端的推动，传统家电大厂纷纷加 速布局芯片行业，力求摆脱海外掣肘、抵御风险维护供应链安全。
具体而言，白电企业主要自研 MCU，黑电企业则自研画质芯片或视频 SoC。海尔入局 较早，2001 年研发成功首枚数字电视 MPEG-II 解码芯片，目前在 MCU、IoT 芯片、显示 芯片等领域均有布局；海信聚焦优化显示，于 2005 年研制出我国第一颗拥有自主知识产权 的数字视频处理芯片，使同类进口芯片价格从每颗 13 美元下降到 5 美元；格力 2015 年起 布局 MCU 芯片、AIoT SoC、功率器件芯片；美的更是布局较深，2018 年开始布局 MCU、 功率、电源、IoT 四系列家电芯片，同时聚焦新能源汽车芯片的量产。传统家电企业上探芯 片产业链的原因更多是为了保证供应链安全，提高核心零部件的自给率，如缓解近期全球芯片涨价与交期延长带来的压力，在实现第一阶段的量产后，未来有望满足全部自给，甚 至投入市场。
家电企业转型半导体行业珠玉在前：海外龙头恩智浦、瑞萨半导体等均缘起家电行业。 芯片领域的绝对龙头恩智浦实际上前身为家电公司飞利浦的半导体事业部，1914 年飞利浦 成立物理化学试验专门实验室，向创新发展转型，同时，借全球半导体行业萌芽发展的春 风，飞利浦正式进军半导体领域，于 1965 年生产了第一个集成电路，并逐渐成为 20 世纪 最大的半导体生产商之一。2005 年，半导体事业部从飞利浦独立出来并更名为恩智浦，随 后在近十余年的发展后，恩智浦已成为半导体行业绝对的龙头企业。可以看到，家电企业 发展半导体事业并非空中楼阁，恩智浦的崛起虽借力半导体行业高速成长期，但对国内家 电大企而言，第一步目标仅为完成芯片的自供，而 MCU 等芯片门槛相对较低，以持续的 研发投入实现芯片自研自供是可以实现的。
安全性、盈利性尚未实现，“造芯”道阻且长。家电企业造芯虽已有前例且已顺利量 产、步入正轨，但大多距离真正实现自供、完成供应链安全目标仍有较长距离。第一，据 统计，20 年格力 32 位 MCU 年产量超过千万颗、21 年美的集团实现 IPM 模块自主可控、 MCU 芯片量产 1000 万颗，在芯片量产上家电大厂虽已有突破，但千万颗的年产量与美的 20 年家电年产量 5.1 亿台相比仍捉襟见肘。
第二，目前多数家电厂商在芯片领域的布局主 要集中在芯片设计领域，而在芯片制造仍受到掣肘，尚无法完全实现供应链安全可控的目 标。第三，从长远来看，目前家电厂量产的大多为中低端 MCU 芯片，在高端核心零部件 市场缺乏竞争力。而该类芯片国内市场已然成熟，自研相较外采没有价格优势，距离实现 盈利的目标，传统家电企业在高端智能芯片领域上或有可为。 综上，我们认为家电企业“造 芯”路径尚未成熟，上游供应链的角逐中，短期仍将由芯片大厂主导。
2.4、通信芯片：多模芯片+Matter协议标准化
通信芯片：智能家居实现互联功能的关键构成。目前，智能家居厂商主要采用单芯集 成、双芯集成两种通信芯片方案。双芯集成采用 MCU/SoC 外挂通信芯片的方案，主要用 于智能摄像头、智能音响等运算要求高的电路；新演进出的单芯集成则采用 WIFI MCU 的 形式，用于智能灯泡、智能插座等比较简单的控制电路。智能家居所需通信芯片主要要求 聚焦于低功耗、低成本，因此 WIFI MCU 集成方案更加适用于智能家电领域。
WIFI MCU 主要由下游智能家居市场带动，乐鑫科技全球领先。据 TSR 统计，2019 年智能家居是 WIFI MCU 最大的应用市场，其中，家庭物联网配件和家用电器设备分别占 比 40%、29%。智能家居的景气将充分带动 WIFI MCU 市场的成长。而在该市场的竞争上， 国产企业表现突出。乐鑫科技为全球领先的国产 WIFI MCU 生产企业，2020 年全球市占率第一，在最前沿的 WIFI 6（2021）、蓝牙 5.X（2020）领域均已有产品布局。同时，得 益于技术的稳步迭代与自主研发优势，公司开源平台及 ESP-IDF 操作系统建设卓有成效， 因此整体 IP 成本较低，产品具有显著竞争力。
WIFI、蓝牙、ZigBee 是三种最常用的 2.4Ghz 无线通信技术，WIFI 与 ZigBee 则在 智能家居领域应用广泛。WIFI 传输速度高，应用更加广泛，但相应功耗、成本较高。ZigBee 的优势是低功耗、低成本和自组网，采用的动态、自主路由协议，网络节点数最大可达 65000 个；蓝牙的优势则在于组网简单。三者中 ZigBee、WIFI 是较多应用于智能家居通信方式， 根据 Gartner 数据，到 2025 年，所有物联网连接中的 72%将使用 WIFI 和 Zigbee 的传输 技术。
在智能家居乃至全屋智能的解决方案中，WIFI 以传输速率快制胜，技术研发门槛低， 因此较多初创企业采用 WIFI 连接方式，但连接设备数有限，且功耗较高，由于智慧门锁、 感应器等产品不便随时联电或更换电池，因此不适用于该领域；ZigBee 则以功耗低、组网 多见长，因此在智慧门锁、红外转发器等各类感应器设备上广泛使用，但相应开发难度高， 技术仅掌握在全球几家企业中。
多模芯片渗透率提升，互联一体化趋势渐明。实际上，WIFI、Zigbee 两种方案对于智 能家居而言各有优劣，WIFI 模式更能够符合智能单品的使用要求，Zigbee 则在全屋智能、 多设备互联上适用性更高。因此，适配智能家居的多模方案应运而生。多模方案简化连接 步骤，实现快速、广泛的设备连接。据 IDC 预测，2022 年将有 37%的智能家居设备支持 两种及以上连接方式，多模芯片的渗透率将进一步提升。以乐鑫科技为例，公司 ESP32 系 列芯片即为 WIFI/蓝牙双模＋双核 32 位 MCU 的多合一系统芯片，ESP BLE Mesh SDK 已 于 2019 年通过蓝牙技术联盟的认证，取得蓝牙双模技术的授权许可。
Matter 并联协议落地，智能家居有望突破标准化痛点。Matter 协议是一种用于在不 同 IP 协议下运行设备的统一语言，设备只要遵循 Matter 协议，就可以在不同平台上实现 互联。Matter 致力于打造一个基于开源生态的新智能家居协议，规范草案中的“设备池” 概念更是提供了高度的创新与便利，将智能家居设备全部引入“设备池”中，不同系统的 设备则通过中枢（如智能音箱、中控板）实现对该系统兼容设备的控制，提升整体运行的 流畅性、互联性。目前，以太网 (IEEE 802.3)、Wi-Fi (IEEE 802.11)、Thread (IEEE 802.15.4) 加上可应用低功耗蓝牙简化设备调试流程为第一批支持的协议，ZigBee 虽无法直接兼容， 但可通过升级 Matter 协议/互联网关的方式实现连接。
参与者方面，Matter 标准参与者数量已达 220 家，各领域的巨头玩家纷纷入局。从科 技巨头亚马逊、谷歌、苹果，到家电巨头宜家、施耐德，再到芯片厂商英飞凌、恩智浦、 意法半导体等；国内的华为、OPPO、海尔、美的、涂鸦智能等亦加入到推进工作之中，乐 鑫科技 ESP32-X 系列产品亦实现了对 Matter SDK 的支持。在巨头的加持下，22 年 6 月 即将落地的 Matter 协议将带来行业充分的标准化，完成智能家居“互联痛点”攻克的第一 场战役，预计最快于 2023 年初，第一批使用 Matter 协议的产品有望发布，重塑行业标准。
总体而言，协议统一以打造智能互联是智能家居市场未来发展确定性的趋势，众多巨 头加入 Matter 协议中可窥见一斑。但从目前阶段来看，智能家居各龙头公司使用统一的协 议与平台可能性不大，毕竟产品互联、APP 平台建设是目前智能家居巨头的核心竞争力之 一，各家不会轻易放弃互联护城河，但 Matter 协议的推出起码给出了方向性的指引，巨头、 产品之间的融合是不变的趋势。
2.5、传感器：集成化小型化+MEMS
传感器：感知层与外部交互的枢纽。传感器是一种信息采集装置，接收到被测量的信 息后，将其变换成电信号或者其他所需的信息形式输出，以满足信息的传输、处理、存储、 记录等需求。智能家居领域应用的传感器主要包括：温湿度传感器、气体传感器、光电传 感器、MEMS 传感器等。目前，国内传感器的技术发展主要聚焦于工艺技术和应用两个方 向：结构向小型化、集成化、模块化、智能化方向发展；性能向检测量程宽、精度高、抗 干扰能力强、性能稳定、寿命长久方向发展。
智能家居主流传感器选择：温度传感器主要用于保证室温的恒定，常见的温度传感器 包括热电偶、热电阻 RTD、热敏电阻、集成电路温度传感器，集成电路温度传感器 DS18B20 （单总线模式）以经济性好，抗干扰能力强见长，在智能家居领域应用最为广泛。光电传 感器用于开关控制，利用光阻设计自动照明灯，替代人工控制，常见光敏电阻传感器、光 敏二极管传感器、光电管、红外线传感器、CCD、CMOS 图像传感器等，其中，光敏电阻 传感器、光敏二极管传感器广泛应用于灯光开关及亮度控制。气体传感器主要用于对气体 浓度进行检测，从而起到危险气体预警、空气清新的功能，包括电化学气体传感器、光学气体传感器、半导体气敏传感器等，半导体直热式气敏传感器 TGS109 则广泛应用于气体 浓度的监测。
结构趋向小型化、集成化，MEMS 走在技术发展前沿。MEMS 是目前传感器发展的新 兴技术方向，批量制作将微型机构、微型传感器、微型执行器直至控制电路、电源等集合 在一块或多块芯片上的微型器件，特征尺寸一般在 0.1μm-100μm。采用 MEMS 技术生产 的传感器充分满足了小型化、集成化、智能化且可量产的特征，更贴合物联网市场的需求。 据赛迪顾问数据，主要受益于消费电子、智能家居等物联网市场的快速扩张，2019 年我国 MEMS 市场规模达到 595 亿元，同比+18%，预计 2018-2021 年 CAGR 将达到 19%，远 超传统传感器市场增速，未来占比将持续提升。消费电子、智能家居则为 MEMS 最主要下 游市场，占比超过 70%，贡献巨大增长潜力。
在成本端，MEMS 的生产工艺已经实现了全自动化控制，良品率大大提升。而在核心 技术层面，MEMS 采用与集成电路类似的批量制造技术，遵循摩尔定律，即价格两年一减 半，因此成本端具有不断优化的推力，有望进一步替代传统传感器。在市场竞争视野，MEMS 与其他上游产品元器件相似，同样处于海外龙头垄断、产业链向东方转移的大趋势中，海 外龙头意法半导体、德州仪器、博世等仍具有先发优势，但随着代工制造环节东移，产业 链有望进一步整合，国产替代机会持续。
国内企业：敏芯股份技术领跑，智能家居发展直接驱动。敏芯股份是国内最聚焦于 MEMS 技术的公司之一，且在消费电子、智能家居传感器领域见长。据 HIS 数据，2016-2018 年公司 MEMS 麦克风出货量由全球第 6 位上升至第 4 位，据 Omdia 统计，2019 年公司 出货量已位居第三，而智能家居设备对于语音控制、智能交互的需求将直接驱动 MEMS 麦 克风等传感器的发展。在消费电子及智能家居领域，主要应用的元器件 MEMS 加速度计、 陀螺仪、微型麦克风等产品上公司均具有国内领先的市场份额及技术优势。
2.6、中间件：”卖铲人“角色
1）智能控制器
智能控制器： MCU 及外围部件的集成，智能家居核心处理模块。智能控制器是智能 设备中嵌入式的计算机控制单元，一般以 MCU 或 DSP 芯片为核心部件，辅以外围模拟及 数字电子线路进行设计并集成为模块，并写入相应的计算机软件程序以实现更高阶的控制功能。因此，智能控制器是由 IC 芯片、PCB 板、晶体管（MOS 管、二三级管）、电容电 阻等元器件构成的中间件，核心部件 MCU/DSP 芯片为关键环节。
上游材料供应较为分散，只有部分元器件较为集中且为海外垄断；下游应用层面家电 占比较高。据瑞德智能招股书，原材料约占智能控制器总成本的八成，但由于原材料种类 繁多，单类原材料占总成本不超过 25%，因此上游供应较为分散且充分竞争，大部分零部 件能够实现国产化。而 MCU 由于技术门槛高，与上游单品情况一致，仍为海外巨头垄断， 国际电子商情数据显示，2020 年有 73%的智能控制器公司选择海外 MCU 供应商。但在 MCU 国产替代的大趋势下，国内智能控制器公司将直接受益。下游应用层面，家电以 16% 的占比位列第二大下游需求，同时，作为集成电路产业的中游环节，智能控制器与下游的 关联更紧密、景气度依赖性更强，因此智能家居的崛起对智能控制器有着较为直接的驱动 作用。
产业链东升西落，拓邦股份、瑞德智能直接受益智能化。目前，珠三角地区是国内智 能控制器行业乃至上游电子元器件最发达的地区，已形成发达的产业集群、完整的产业链、 丰富的产业配套能力及产业制造能力。在晶圆制造产能短缺、疫情影响供应链安全背景下， 国内制造能力的完善叠加下游智能家居需求爆发使国产替代的趋势更加确定，智能控制器 厂商将充分享受红利。具体公司角度，拓邦股份、和而泰为国内智能控制器龙头企业，营 收规模大、产品覆盖广，已经深入覆盖大家电领域。
因此，在 32 位 MCU 制程上已具备领 先布局，更贴合智能化爆发后对中间件的需求，享受智能家居市场发展带来的助力。此外， 以小家电为主要销售方向的瑞德智能境内销售占比超 90%，以境外销售为主的智能控制器 产品一般会被指定使用进口的 IC 芯片，而内销为主的智能控制器则利用国产替代的 IC 芯 片较多，因此能够充分享受国产替代红利。
2）通信模组
通信模组：通信功能的集成，感知层与网络层的连接枢纽。通信模组是将通信芯片、 存储器、功能器件等进行集成，并提供各种标准接口的模组。通信模组包括蜂窝通信模组 （2G、3G、4G、5G、NB-loT 等）和非蜂窝类通信模组（WIFI、蓝牙、LoRa 等），智能家居市场中绝大部分比例为非蜂窝类（无线局域网）。另外，上游基带芯片等原材料标准 化程度高，下游应用领域复杂而分散，因此，处于中间环节的模组在产业链中的价值主要 在于通过集成设计上游材料，满足下游客户特定的需求。
通信模组与智能控制器同为中间件，因此在供应及应用端具有相同的特点：上游供应 上，二者上游原料行业均较为集中，部分核心元器件仍为海外垄断；下游应用上，二者下 游应用领域相似，繁多而广泛；与智能家居联系上，二者均为中游产业，与下游智能家居 市场联系最为紧密且贡献比例较高，智能终端与模组之间是一一对应的关系，因此直接受 到智能家居市场发展的驱动；同时，在产业链东升西落的趋势下，通讯模组与智能控制器 同处于国产替代的浪潮之中。
与智能控制器不同之处在于，通信模组国产替代较早，爱联科技等已领跑全球。通信 模组较之智能控制器产品更加标准、集中，市场门槛主要体现在认证，因此市场集中度更高，技术门槛相对其他元器件、中间件较低，国产化替代的实现更早。因此，随着下游连 接数量的爆发，通信模组也将率先受益。在通信模组的市场格局方面，国内企业全球领先， 全球前五大模组企业均来自中国，广和通、移远通信合计市占率超 40%，凭借技术、成本 等优势快速崛起。智能家居聚焦的局域通信模组方面，市场集中度同样较高，国产替代已 经实现。
据赛迪顾问数据，2020 年智能家居局域网通信模组 CR5 高达 92.5%，本土化率 超过 50%，爱联科技等在技术、认证方面均有领先优势：出口角度，国内外市场认证复杂， 二者具有已取得全球多地机构认证的优势；技术角度，二者专利申请数量位居前列，爱联 科技等能够覆盖从 WIFI、WIFI IoT、蓝牙，到广域网 NB-IoT、4G、5G 等基于模组的系 统集成部件等全联接领域产品，在各个不同产品序列、制式模组方面具有丰富的经验，在 智能家居未来的高速增长上必将率先受益。
2.7、软件支持：智能家居终局——AI赋能
智能家居领域的核心软件技术支持集中在物联网、云计算、边缘计算、人工智能四大 方向。从智能家居的发展阶段角度，我们认为目前我国智能家居单品已经发展趋于完善， 基本步入智能互联时代，因此，物联网技术是现阶段实现单品、场景互联的核心技术支持。 物联网技术是智能家居的神经系统，通过通信网络将所有设备连接起来，实现单品之间的 互联互通及协同工作，从而构建统一的管理操作系统。
云计算、边缘计算则为数据处理与 提供算力的工作平台，云计算是最上层用于全国智能家居数据的管理控制平台，利用大量 分布式计算机收集所有智能家居产品数据后共同处理请求；边缘计算则依托用户侧的设备 进行计算工作，无需等待网络请求云计算中心响应。人工智能是主动学习并适应用户需求、 用户习惯的技术支持。在智能家居的最终阶段（主动智能），即通过物联网实现产品互联 互通；云计算实现全国云端数据存储及处理；边缘计算优化产品的反应速度；人工智能提 升智能家居产品的主动洞察能力。
我们认为，智能家居智能互联（第二阶段）的突破口是协议与平台的统一，Matter 协 议、米家、华为鸿蒙系统等均为协议、平台统一路径上的不懈尝试；主动智能（第三阶段） 的突破核心则为人工智能技术。采用人工智能技术主动学习并适应用户需求、用户习惯的 智能家居才是真正解决“伪智能”痛点的核心。从智能家居市场发展的角度而言，AI 芯片 需求的爆发会更晚，但同样也是主动智能阶段实现的必经之路，华为全屋智能、海尔智家 以 AI 芯片率先入局，未来 5 年主动智能的发展有望带来智能家居领域 AI 芯片的爆发机会。
人工智能技术的落地途径：硬件基础上的算法包 / 软硬件一体化解决方案（AI 芯片）。 AI 算法公司最终能够在智能家居领域变现的方式主要有两种，第一，为硬件提供人工智能 底层算法，收取相关算法软件或软件包的授权费；第二，提供软硬件一体化解决方案，通 过 CPU、GPU、FPGA、DSP、ISP 等各种组合进行定制化调整，完成 AI 核心技术模组的 设计。
智能家居的安防、音箱等领域已经实现智能视觉、智能语音 AI 技术的应用，但芯片研 发比 AI 语言的更迭速度慢、应用场景零碎则是 AI 技术公司正在面临的巨大瓶颈。艾瑞咨 询指出，目前 AI 芯片行业接近 Gartner 技术曲线泡沫顶端，只有通过市场检验和筛选的优 质团队才能够继续获得资本的青睐与支持，商业模式、应用场景的探寻是重中之重，如果 无法实现商业化与规模化应用，AI 技术本身并不具备价值，初创企业亦从资金、技术上与 已入局的老 BAT、新三巨头等存在巨大差距， 生存空间狭窄。我们认为，虽然现阶段智能家居的爆发并不能直接驱动 AI 技术公司的业绩 与发展，但是作为必由之路，目前聚焦于适用领域并已有算法基础的公司仍值得关注。
语音识别、智能视觉先行，受益智能互联阶段。目前，语音识别、图像识别是人工智 能技术在智能家居领域的最主流应用，亦为 AI 技术能够先行落地的应用场景。AI 技术目前 更多的仍在解决智能家居单品阶段、智能互联阶段的问题，而在主动学习领域的应用仍有 待落地。
智能语音：智能互联阶段的实现在于网关，而目前智能家居网关主要采用中控屏、语 音以及 APP 中的单一或组合连接方式以实现家电之间的智能互联，因此以 AI 技术为基础 的语音识别必将成为智能家居下一阶段的重点发展与优化方向。AI 算法下，声学、语言模 型训练优化实现降噪、精准识别，语料库扩容解决非标准发音难以识别问题（如北京探境）， 改善现有应用场景。中国语音产业联盟预计 2021 年我国智能语音市场规模可达 285 亿元， 同比增速达 44%，科大讯飞以 60%的市场份额居第一。
另外，智能语音识别有在线、离线 两种模式，在线语音硬件成本低，但维护成本高、功耗高、开发周期长，其在云端进行处 理，多用于智能音箱等以语音功能为主的交互式设备，是互联网大厂争夺生态的主战场； 离线语音综合成本更低，无需联网，更适用于以家电功能为主、语音功能为辅的黑电、白 电等电器，总体而言，离线语音市场在智能家居领域更具广阔应用空间。
智能视觉：在智能家居发展最为迅速的安防领域，从 1:1 人脸验证到门禁系统 1：N 静 态人脸识别、黑名单检测系统等 M：N 动态人脸识别，智能视觉为安防技术的革新及痛点 突破提供重要技术支持，CV 也是中国市场 AI 行业中技术和落地均发展最快的市场。AI 智 能视觉领域虹软科技（智能安防、智能冰箱、智能秤），智能语音领域龙头企业科大讯飞 将确定性受益。
（本文仅供参考，不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息，请参阅报告原文。）
精选报告来源：【未来智库】
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