近幾年在互聯網、物聯網、AI、云計算、大數據等技術的快速發展驅動下,智能家居市場也迎來了一股新興的浪潮。隨著新一代消費族群認知與觀念不斷升級,一種全新的生活方式正流行起來。再加上疫情的助推,“宅經濟”崛起,智能家居因其無接觸式的交互方式正成為消費者的新寵,人們逐漸意識到智能家居的便利性。
數據顯示,掃地機器人成為“宅經濟”增長的主要動力,在疫情催化下,2021年掃地機器人在中國爆發式增長,目前我國已成為全球最大的掃地機器人市場。
據奧維云網數據顯示,掃地機器人國內銷售額從2017年的52億增長到2021年的120億,CAGR(年復合增長率)高達23 %,零售量從422萬臺增長至834萬臺,CAGR為19 %。

圖1 掃地機器人近五年銷售額情況

圖1 掃地機器人近五年銷售量情況
事實上,我國智能掃地機器人產業發展較晚,家庭滲透率依然很低。2020年美國掃地機滲透率約為14 %,中國掃地機滲透率不足5 %。但隨著城市化發展、居民購買力持續增長、互聯網產業發展不斷培育用戶的消費習慣等因素,消費者對于服務機器人,尤其是適用于家庭場景的智能掃地機器人產品需求會越來越廣,整個行業市場有非常大的翻倍空間。
隨著智能掃地機器人行業市場容量不斷擴大,市場上出現的品牌與廠商也越來越多,近年來涌現出多家新的市場參與者,市場化程度逐漸高。目前在國內主流電商平臺上銷售的智能掃地機器人品牌已近200個,而根據產品技術、清潔能力、質量、價格等維度可分為多類檔次。市場參與者包括新興服務機器人公司、傳統家電公司等。
根據奧維云網的測算,從國內市場占有率看,2021年國內線上市場前五大品牌分別為科沃斯、小米、石頭、云鯨和美的,市場占有率分別為45 %、16 %、14 %、11 %和2 %,合計市場占有率為88 %,從上述國內市場占有率和國內線上市場占有率數據可以看出,智能掃地機器人行業品牌頭部集中效應較為明顯。

圖3 國內掃地機器人線上市場份額分布
對于國內智能掃地機器人市場而言,擁有強大品牌、自主研發能力的企業將進一步鞏固其市場地位。競爭能力強的企業能夠利用資金、研發和渠道等優勢獲取更多市場份額,市場品牌集中度將持續高。智能掃地機器人產業的發展將促進整個機器人行業的轉型升級和更新換代。
智能掃地機器人是人工智能、光電、機電、聲學、力學、材料學、流體動力等多領域技術高集成的行業。其核心部件是導航系統,相當于“大腦”的角色,是一個軟硬件一體的系統,包括傳感器、芯片以及構圖和路徑規劃算法,軟件系統是上層建筑,核心競爭力體現在地圖構建和路徑規劃能力,最主要體現在算法和控制上。
室內環境千差萬別,智能掃地機器人的導航算法需要進行實時處理運算,從多傳感器和多維度考慮,盡可能選擇效率最高、重復最低的線路進行規劃行走,指揮智能掃地機器人實現完整覆蓋的清掃工作。
控制則是要求智能掃地機器人按照導航算法規劃的路線行走,需要融合一系列傳感器的數據,包括但不限于里程計、陀螺儀、加速度計、沿墻傳感器等。同時,機器人需要精確控制電機的轉速和自身的前進后退,恰到好處地加速、減速和轉向才能實現流暢的清潔作業,高清潔效果。
基于導航算法、運動控制、功能服務及電池續航等多種因素的考慮,芯片產品有四高二低的要求,即高智能、高算力、高實時、高可靠、低功耗、低成本。
目前在掃地機器人市場,普遍采用的是通用芯片,且大多采用的是第三方開源算法與方案。通用芯片由于系統龐大,需要手機級別的處理器,并外掛DDR等眾多物料,同時還需要一個專門用來控制的單片機,系統復雜且效能低,因此專用芯片應運而生。
專用SoC芯片具有尺寸小、低功耗、成本效益高、算力高等優點,通過專用芯片集成SLAM算法與運動控制等關鍵單元,大大簡化了方案設計的復雜度,同時專用芯片的高度集成化也大大降低了掃地機方案的BOM成本。專用芯片也逐漸成為新的寵兒,進入掃地機器人的主流市場。
目前,深耕在掃地機器人專用芯片領域的企業為數不多,廣東省的珠海一微半導體股份有限公司是真正實現技術突破及產業化應用的公司之一。該公司的移動機器人專用芯片通過軟硬件協同創新設計,實現了芯片多核化、算法芯片化、硬件加速化及設計敏捷化,能夠提供完整的解決方案,同時完成了從入門到高端清潔機器人芯片的全面覆蓋,有效縮短了機器人產品開發周期達6個月以上,降低了智能機器人產業的進入門檻,填補了行業的市場空白。

據了解,一微半導體憑借突出的技術優勢,其行業領先的機器人環境建模與定位導航(SLAM)專用SoC芯片已進入主流市場,在家用與商用清潔領域已累計實現千萬級(臺/套)大規模商業化應用,服務的客戶包括小米、海爾、美的、KARCHER、SEB、Anker等國內外知名廠商。此外,一微半導體的發展也獲得了資本市場的認可,得到了包括小米產投、招商局資本、溫氏投資等多家知名投資機構的戰略投資,通過融入股東生態圈,產品市場得到了進一步開拓。相關數據顯示,一微半導體的機器人SLAM專用SoC芯片在掃地機器人專用芯片領域獨樹一幟,其市場占有率在廣東省居于首位。憑借突出的市場表現,該公司專用芯片A380S也榮獲了2021年第十六屆“中國芯”優秀市場表現產品獎。
在今年的全國兩會上,政府工作報告提到要“培育壯大集成電路、人工智能等數字產業”,同時明確指出,著力培育“專精特新”企業,在資金、人才、孵化平臺搭建等方面給予大力支持。伴隨著人們生活水平的不斷提升,智能機器人服務將不僅局限于掃地機器人,像一微半導體這樣掌握行業領先技術的高科技企業,將會在“專精特新”的道路上不斷發展壯大,產品應用場景也將會得到進一步的拓展。這些企業在推動集成電路及人工智能領域創新發展的同時,也創造出更多的智能機器人產品服務千家萬戶,構建美好生活。(來源:中國家電網)