2025蜂窝物联智能家电技术要求和应用白皮书

PAGE1生活物联网是将物联网技术应用于日常生活,采用信息传感技术、通信技术和互联网技术等,把个人和家庭生活中所需要的相关产品、设备、传感器等物品连接起来,使物与物之间、人与物之间能进行信息交换和通讯,实现个人和家庭生活的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理。生活物联网的应用非常广泛,如图1所示,典型应用涵盖了智能家电、智慧出行、智能穿戴、智慧安防、移动互联、智慧能源等领域,生活物联网的广泛应用提高了生活质量和生活便捷性、降低了《上海市促进智能终端产业高质量发展行动方案(2022-2025年)》2022年上海市提出支持企业围绕智能家电领域,发展智能音箱、智能厨电等产品,提升居民生活品质。智能家居、家电是生活物联网的重要领域,近年来,国家和各地政府纷纷出台相关政策支持智能家居、家电产业发展,陪护、健康管理等个性化、智能化需求,运用云侧智能决策和主动服务、场景引擎和自适应感知等关键技术,推动实现从单品智能到全屋智能。2023年工业和信息化部、国家发展改革委、商务部《轻工业稳增长工作方案(2023-2024年)》中提出实施家居产业高质量发展行动方案,开展智能家居互联互通发展行动。2024年国务院《推动大规模设备更新和消费品以旧换新行动方案》启动家电新一轮“以旧换新”,提出鼓励有条件的地方对消费者购买绿色智能家电给予补贴;引导银行机构合理增加绿色信贷,加强对绿色智能家电生产、服务和消费的金融支持。2022年《上海市促进智能终端产业高质量发展行动方案(2022-2025年)》中提出支持企业围绕智能家电领域,发展智能音箱、智能厨电等产品,提升居民生活《上海市促进智能终端产业高质量发展行动方案(2022-2025年)》2022年上海市提出支持企业围绕智能家电领域,发展智能音箱、智能厨电等产品,提升居民生活品质。《关于支持建设新一代人工智能示范应用场景的通知》2022年科技部提出针对未来家庭生活中家电、饮食、陪护、健康管理等个性化、智能化需求,运用云侧智能决策和主动服务、场景引擎和自适应感知等关键技术,推动实现从单品智能到全屋智能。PAGE2《轻工业稳增长工作方案(2023-2024《轻工业稳增长工作方案(2023-2024年)》2023年工业和信息化部、国家发展改革委、商务部提出实施家居产业高质量发展行动方案,开展智能家居互联互通发展行动。《推动大规模设备更新和消费品以旧换新行动方案》2024年国务院启动家电新—轮“以旧换新”,提出鼓励有条件的地方对消费者购买绿色智能家电给予补贴;引导银行机构合理增加绿色信贷,加强对绿色智能家电生产、服务和消费的金融支持。国家和各地政府发布的大量智能家电政策推动了智能家电的快速发展,根据智研咨询发布的《2024-2030年中国智能家电行业市场竞争态势及发展前景研判报告》及中研产业研究院《2023-2027年中国智能家电行业市场形势分析及投资风险研究报告》,近五年智能家电的复合增长率超过了10%,如图3所示。图32017-2026年中国智能家电市场规模随着物联网和人工智能技术的发展,传统家电逐渐向智能家电转型步伐也在加快。根据智研咨询报告,在目前主要的家电产品中,彩电的智能化渗透率最高,空调、洗衣机的智能化渗透率也在不断提速。根据中商产业研究院《2024年中国智能家电产业链图谱研究分析》,中国智能彩电渗透率达到55%,智能空调渗透率为24%,智能洗衣机渗透率为10%,智能冰箱渗透率为6%,因此家电智能化前景广阔。在家电智能化进程中,联网技术已成为—项必要的基础技术,因而家PAGE3智能家电联网典型需求。在用户授权下,智能网联家电能够实时、持续监测家电的使用数据、能耗数据、环境数据以及产品位置数据等,并按需上传到云端服务器。终端用户通过对云端数据进行分析,可以持续、全面了解家电使用情况,从而优化家电使用策略,实现舒适生活和节能环保高品质。家电企业通过分析云端数据,可以获取产品持续改进和优化、产品创新的方向,进而在用户授权下,智能网联家电能够实时、持续监测家电的使用数据、能耗数据、环境数据以及产品位置数据等,并按需上传到云端服务器。终端用户通过对云端数据进行分析,可以持续、全面了解家电使用情况,从而优化家电使用策略,实现舒适生活和节能环保高品质。家电企业通过分析云端数据,可以获取产品持续改进和优化、产品创新的方向,进而提升产品的功能、性能和用户体验。家电运营商通过分析云端数据,可以获取优化调整运营策略的方法,从而提升运营效率,降低运营成本。在用户授权下,智能网联家电可以持续监测家电耗材使用情况、家电是否正常工作,并将相关信息推送给服务提供商,方便服务商及时、适时为客户提供服务,比如空调加氟、净水器滤芯更换、油烟机清洗联网后的智能家电支持家电远程升级和维护功能。当新的固件或软件更新发布时,在用户授权下,家电可以通过网络自动下载并安装,无需用户参与即可优化产品功能和性能。另外,如果产品出现故障或需要维护时,家电企业或家电运营商可以通过远程诊断并修复故障,必要时可远程指导帮助用户解决问题,提高了售后服务的效率和质量,降低了售后在用户授权下,智能网联家电可以实现对家电的远程监测和控制功能,用户可以通过手机、网页平台或其他智能终端设备,在任何时间、任何地点查看家电工作状态和工作参为了满足不同客户和应用场景的需求,家电行业研究采用了多种智能家电联网技术和联网方式,主要分为有线和无线两大类,有线联网因布线成本高、设备移动不够方便等因素,其使用受到限制,因而目前家电以无线联网为主,无线联网技术主要有wiFi、蓝牙、Zigbee、Z-wave、星闪等短距离通信和蜂窝广域通信,因应用成本原因,目前智能家电以短距PAGE4WiFiZigbeeZ-waveMHz、3MHz、5MHz、80MHz、—般—般—般—般高高—般—般—般高高高无无无无无有从wiFi、蓝牙、Zigbee、Z-wave、星闪等技术特点可以看出,虽然它们都能应用于各种智能家电中,但是仍存在—同信号相互干扰等。蜂窝广域通信技术虽然目前应用成本略高,但特有的自动搜网、接入和认证、移动性管理、良好的干扰管理等功能,能实现家电上电自动联网,无需人工配网,能解决短距离通信技术的应用局限性。随着蜂窝通信技术的不断演进、性能不断提升和成本逐步优化,将蜂窝通信技术应用在智能家电中既能减少客户操作,提升客户使用体验,又能减少家电企业安装和售后人员与客户的沟通成本,因此行业内部分领先企业目前正尝试将蜂窝通信技术应用于部分智能家电应用场景中,例如共享家电、楼宇能耗管理、家庭安防、智能家电增值服务等。蜂窝物联智能家电(指使用蜂窝通信技术(如5G、4G、NB-loT等—种或多种)的智能家电)将以其独特的优势应用到越来越多的场景,应用前景将越来越广阔。PAGE5结合智能家电业务需求和当前蜂窝网络实际部署情况、覆盖能力,蜂窝物联智能家电技术要求应与蜂窝网络紧密结合,以保证为用户提供高质量的服务,对通信能力和产品基础能力主要有以下要求。对通信能力的要求主要维度包含蜂窝通信自有特性例如通信制式、上下行速率、流量、时延、定位、天线、移动性、不高于1MB;视频类单用户不高于1MB;视频类单用户非视频类上下行速率不低于100kbps;视频类上下行速率应具备较低时延处理能力,端等—种或多种。目前数据传输主要以家电运行数据和状态为主,数据传输量不大,因而目前以4G、NB-IOT应用为主,5GNR收发天线至少支持1T1R,特收发天线至少支持1T1R,特支持家电固定接入和跨小区移部分家电需要城市级或区县级种,电气特性遵循《IS0/IEC7816-3》规范要求支持家电数据透传或数据本地支持家电数据透传或数据本地支持本地或远程(0TA)数据采集接口包含串口、PAGE6由于蜂窝通信技术与其他无线通信技术在自动联网配网、广域移动、数据通信高稳定、高安全等方面的差异化特性,蜂窝物联智能家电率先应用在共享家电、楼宇能耗管理、家庭安防等新兴场景,为个人、政府机构和家电企业等提升了生共享经济作为—种新兴的经济模式,通过合理运营,提高了资源的使用效率,同时也为消费者提供了更加多样化的服务选择,共享经济市场潜力大。前瞻产业研究院初步预计到2029年中国共享经济交易规模有望接近7.2万亿元,年均复合增长率达到10%。据国家信息中心发布的《中国共享经济发展年度报告2023》,从市场结构上看,生活服务、生产能力、知识技能三个领域占据中国共享经济市场规模的前三。其中,生活服务占据最大比例,2022年市场规模达到18548亿元,占比为48%。共享家电作为生活服务的重要组成部分,共享空调、共享洗衣机、共享净水器等进入大众(特别是年轻群体)视野并逐步被市场认可。《商务部等13部门关于促进绿色智能家电消费若干措施的通知》提出鼓励基本装修交房和家电租赁,积极开展家电租赁业务,实现家电共享,提高利用效率,减少使用成本,满足新市民、青年人等群体消费需求。蜂窝物联共享家电—般利用蜂窝物联网技术将智能家电设备(如智能空调、智能洗衣机、智能净水器、智能按摩椅、智能冰箱等)连接起来,面向公众提供家电服务如制冷制热服务、洗衣服务、净水服务、按摩服务等,并采集智能家电数据、将数据汇聚到云平台,形成预约与使用:通过手机或其他智能终端设备可搜索查看共享家电位置分布信息,快速找到共享家电并进行预约;预约成功后,可以在特定时间内、在设备所在地使用共享家电;使用过程中,还可以通过手机对共享家电进行远程控制或查看设备状态。费用结算与支付:使用完共享智能家电设备后,客户按照实际使用时间或次数等费用标准进行费用结算。费用结算可以通过手机应用程序自动完成,—般支持微信支付、支付宝等多种支付设备升级、维护与保养:共享家电可以进行远程设备升级、维护与保养,确保设备的正常运行。蜂窝物联共享家电中目前应用较多产品的主要有共享空调、共享洗衣机、共享净水器,应用场所主要包括校园、工厂、商场等。PAGE7楼宇能耗管理。受益于环保意识的提升、能源成本的增加以及公共和商业建筑对高效能源管理的需求增长,中国楼宇能耗管理市场呈现出稳步增长态势。据博研咨询市场调研在线发布的报告分析,2019年中国楼宇能耗管理市场规模已达到约5000亿元人民币,占整个建筑节能市场的30%左右,其中大型商业建筑、政府机关和学校等公共设施的能耗管理需求尤为显著,占据了市场主导地位。《民用建筑节能条例》提出要加强民用建筑节能管理,降低民用建筑使用过程中的能源消耗,提高能源利用效率。《加快推动建筑领域节能降碳工作方案》提出强化建筑运行节能降碳管理,加大高效节能家电等设备推广力度。建立公共建筑节能监管体系,加快建立并严蜂窝物联智能家电可以与楼宇能耗管理系统连接起来,耗能家电或电器通过蜂窝网络将能耗数据实时上传到能耗管理行业平台,实现对楼宇能耗的实时监测、数据分析和远程控制和管理,蜂窝物联智能家电在楼宇能耗管理场景的应用如图5所示。能耗实时监测:蜂窝物联智能家电可实时上报家电使用情况和能源消耗情况,为能耗管理提供实时数据支持。数据分析:对采集到的数据进行分析,识别能耗异常和节能潜力点。通过对比分析不同时间段、不同区域的能耗数据,为节能改造和智能控制:根据数据分析结果和预设的节能策略,能够自动调整智能家电设备的运行状态(如调节空调温度、关闭不必要的照明等),远程管理:用户可以通过手机等终端远程查看楼宇的能耗情况、控制智能家电设备、接收节能建议等,提高管理的便捷性和效率。空调是楼宇能耗的耗能大户,因而目前蜂窝物联商用空调较多应用于楼宇能耗管理,主要应用场所主要包括各级政府大楼、企事业单由于居民安全意识的提高和技术的进步,家庭安防市场规模不断扩大,特别是在大城市中,家庭安防产品如智能门锁、智能摄像头市场需求旺盛。根据中研普华研究院《2025-2030年中国家用安防行业市场发展现状调查及投资潜力分析报告》,中国智能安防软硬件市场规模持续增长,预计2025年将达到913亿元,其中家用安防占比显著。PAGE8《“十四五”全国城市基础设施建设规划》等文件明确加快推进智慧社区建设,鼓励社区建设智能化配套设施,包括智能安防等。2024年商务部等14部印发《推动消费品以旧换新行动方案》,提出推动智能家居在智慧厨房、健康卫浴、家庭安防、养老监护等更多生家庭安防作为智慧家庭最重要的组成部分,蜂窝物联安防设备或家电可以为用户提供家庭安全实时监测、异常人员进入或异常行为报警、远程安全策略配置和远程控制安防设备等,蜂窝物联智能家电在家庭安防场景的应用如图6所示。家庭安全实时监测:蜂窝物联安防设备或家电能够充分利用蜂窝通信的实时在线和高稳定特点,实时监测家庭内或大门外的安全情况,并将数据通过蜂窝网络传输至云端,用户可以随时查看或会看家庭安全情况,避免了wiFi故障或者人员故意干扰导致监测信息中断的情况。异常人员进入或异常行为报警:蜂窝物联安防设备或家电能够智能分析人员进入和活动情况,对异常人员进入或人员异常行为进行实时记录并通过蜂窝网络上传到云端,并及时报警通知关联人员进行查看和处理。例如蜂窝物联智能门锁监测到有人破锁进入、蜂窝物联智能摄像头监测到人员异常摔倒行为时,及时上报报警信息,提醒用户和相关人员进行实地或远程查看。远程安全策略配置和远程控制:用户可以远程设置蜂窝物联安防设备或家电安全策略,调整安全等级,并可按需进行远程控制。例如智能家电增值服务主要包含耗材使用情况与更换建议、设备故障监控与维修、产品优化与改进方向等。中国家用电器服务维修布的数据显示,2023年家电服务业总体规模近万亿元,活跃法人单位数约10万家,服务收入及盈利增长已超过制造和销售行业。中国家用电器服务维修协会副会长赵捷指出,随着数字化平台加快建设和配件仓结合配件物流体系在各地建立起来,我国家电企业可以通过系统调度将消费者诉求精准到每—位服务工程师,从而保障—次上门即可完成服务,在提升消费者服务体验的同时,也降低了服务成本。消费者对服务的需求必将促使家电服务业和企业重视维《5G应用“扬帆”行动计划(2021-2023年)》提出推进5G与智慧家居融合,深化应用感应控制、语音控制、远程控制等技术手段,发展基于5G技术的智能家电、智能照明、智能安防监控、智能音箱、新型穿戴设备、服务机器人等,为消费者创造更为方便、舒适、PAGE9蜂窝物联智能家电为家电企业向终端用户提供家电增值服务提供了便利和路径,主要包含监测家电耗材使用情况、提出更换建议,实现设备故障远程监控与维修,实现产品远程优化与升级。耗材监测与更换:实现远程自动监测家电耗材使用情况,对耗材过期进行适时提醒,提出更换建议,确保家电使用体验和品质。效能监测与维护:实现远程自动监测家电运行效能,提前发现潜在问题或故障,通过远程智能化的预防维护和修复,延长家电的使用远程优化与升级:家电企业开发了家电新功能、提升了家电性能,可通过远程优化和升级,为客户提供更优质的产品体验。从上面可以看到,目前蜂窝物联智能家电主要应用在共享、能耗管理商用场景及家庭安防、后向增值服务等部分家用场景,随着蜂窝通信技术的迭代、端侧AI的融入和应用成本的下降,蜂窝物联智能家电将应用在更多商用和家用场景。PAGE10随着经济发展,大众开始更加注重生活品质与便捷体验。自助洗烘服务应运而生。高校、公寓、工厂、酒店等场所人员流量大且集中、房间内通常无洗烘设备,因而成为共享自助洗烘服务的最好使用场景。由物联网saas管理平台和蜂窝U净是美的集团旗下无锡小净共享网络科技有限公司的自助品牌,成立于2016年。围绕线下蜂窝自助设备如图7所示的商用自助滚筒洗衣机、图8所示的商用自助冷凝烘干机,U净提供“智能硬件+saas系统”的—站式解决方案,如图9所示。PAGE11通过蜂窝自助洗烘—站式方案的应用,运营商家无需在现场值守,通过手机就可以查看设备的营收数据、运行情况和故障情况,并可远程控制设备,极大地降低了人工成本,提升了运营效率和效益。截止到目前,U净已布局校园全品类自助产品,包括自助洗衣、自助饮水、自助空调、自助淋浴、自助吹风等,广泛应用于高校、酒商用空调是智慧楼宇或智慧建筑的重要组成部分,是楼宇能耗管理的重点管控对象。蜂窝商用空调通过蜂窝联网技术将商用空调与其他楼宇设备及楼宇管理平台进行数字化连接,克服了楼宇设备数据孤岛的痛点,提升了楼宇整体运营和管理效率,降低了楼宇能耗,以低美的楼宇科技作为智慧楼宇的创新引领者,持续将新技术应用于智慧楼宇。面向商用空调为用户量身打造i管家,将商用空调设备数字化链接,为用户提供高效管理、绿色低碳的空调全新运营体验。其智慧楼宇(蜂窝商用空调)产品组成和功能简介如图10、图11所示。PAGE12图10智慧楼宇(蜂窝商用空调)产品组成图11智慧楼宇(蜂窝商用空调)产品功能PAGE13无论是小型商铺空间还是大型楼宇场景,搭载蜂窝通信能力的美的商用空调均能为客户创造新的价值,成功满足客户智能化需求。创新的解决方案,助力客户实现绿色智慧升级,树立行业绿色发展的新标杆,有效解决了B端用户在管理复杂性、能源浪费和售后运维的痛点,提高了运营效率,拓展了低碳和需求响应等新业务场景,创造了经济和环境双重效益。截止到目前,搭载蜂窝通信技术的美的商用空调服务B端项目超3800个,客户包含麦当劳、肯德基、海底捞、蔚来、李宁、安踏、随着人民生活水平的提高,饮用水质量越来越受到重视,因而净水设备需求量大幅增加。利用蜂窝通信技术将净水设备连接到云平台,可实时监测净水设备状态并适时实施控制,例如,可实时查看进出水TDS值、设备工作状态、滤芯寿命、用水流量,出现漏水等故障可第—时间提醒用户,实现漏水保护。郑州跃龙电子科技有限公司作为净水设备物联网控制板专家,紧跟技术发展和市场变化,实现物联网全系列产品通讯模块升级,采用4G全网通无线通讯,充分利用覆盖率更广泛、网速更快更稳定的蜂窝通信网络,使产品安装布线成本进—步降低。通过10余年的技术积累,可为客户提供软硬件综合—体化解决方案,其硬件、云平台及移动app简介如图12、图13、图14所示。PAGE14图14蜂窝净水设备手机APP商用和校园净水如图9、图10所示。已合作的净水器代工厂约有2000多家,约占净水器代工厂总数量的70%,主要合作的品牌商有上市公司、家用机租赁/售水机运营龙头企业等,公有系统在运行品牌商1000多家。通过在多个场景的应用,打破了传统净水设备应用场景的局限,加速了行业向智能化方向发展的进程,为行业提供了可参考的标准,开拓了更广阔的市场空间。PAGE15中国移动已构建完善的蜂窝物联能力,支持家电从蜂窝芯片、蜂窝模组、物联卡连接管理平台、通用设备管理平台等CM6620是—款高集成度、低成本、低功耗的NB-loTS0C通信芯片,采用国产RlSC-V内核,支持3GPPR13/R14NB-loT标准。芯片集成了基带、射频收发机、电源管理和存储器,具有非常高的集成度。系统级的超低功耗设计适用于3GPP不同的工作模式(DRXQFN52封装,外围B0M数量较少,可以实现小型化模组设计,可集成到多种设备中。CM8610是全球首颗RlSC-V内核架构的LTE-Cat.1S0C通信芯片。采用自主可控RlSC-V内核,22nm先进工艺,集成射频,PMU,modem以及AP,可以实现超高集成度单芯片解决方案,全面满足PAGE16蜂窝模组能力。随着物联网技术的快速发展,家电网络化、智能化在行业内逐渐普及。针对传统智能家电采用蓝牙、wiFi等非蜂窝技术联网,存在配网复杂、联网率低及安全性低等问题。中国移动基于家电行业共性需求与新趋势,打造“家电数采核心板”,如图15所示,充分发挥蜂窝技术联网简单、数据安全且规模应用成本持续优化的优势,助力家电企业快速实现产品网络化、智能化。联网简单,实现上电自动联网核心板基于蜂窝技术特有的自动搜网、接入及认证功能,可实现家电在上电后自动联网,并将家电数据安全、稳定地上传至云平台,无需人工配网,减少客户操作步骤,提升客户使用体验,同时降低家电企业安装和售后人员与客户的沟通成本。接口丰富,支持家电产品主流接口核心板兼容串口、cAN、uSB等主流接口,可根据需求进行选配,以满足客户对产品的差异化和个性化需求,能够实时采集家电运行状态和下单控制指令,方便客户监控和使用家电。运维便捷,支持本地和远程控制与维护核心板支持远程控制,可远程设置或修改家电运行参数、按需远程开关控制家电;支持远程升级和维护,降低运维成本,提高运维便捷性。成本更优,基于0pencpu能力开发核心板基于中国移动新—代高性价比cat.1模组ML307R0pencpu能力开发,总体成本降低10%以上;采用高可靠设计,满足家PAGE17Cat.1通信模组满足家电行业细分场景需求ML307B模组ML307Y模组ML307N模组ML307H模组ML307B模组ML307Y模组ML307N模组ML307H模组MLML307C模组0neLink平台依托新—代中国移动物联网专网,为企业客户提供NB、2/4G、5G的全制式物联卡连接管理服务,帮助客户进行海量物联卡连接管理。通过全连接管理、Apl服务、风险防控、综合位置服务等能力,为车联网、共享行业、智慧城市、智能抄表等20多个行业提供物联卡状态管理、资费用量监控、故障诊断、实名认证、位置服务及大规模Apl接入等服务,赋能行业发展,助力产业升级。企业用户公共安全金融支付穿戴设备移动办公oneLinkchinaMobile智能网联管理人车卡实名流量内容权益全连接管理风险防控智能网联管理人车卡实名流量内容权益全连接管理风险防控一键处理合规管理API服务物联卡管理数据统计终端控制多APN多APN管理通信服务开停账务管理流量池管理高精度定位图170neLink物联卡管理平台PAGE180neNET物联网平台定位为全球—站式物联网开放平台,具备亿级接入、千万级并发连接、百万级消息并发处理能力,为全球开发者提供物联网开发服务,支持设备接入、消息