重塑智慧家居场景，5G AIoT开启智能家电新蓝海【5G & AIoT应用案例】
2020年，“宅经济”崛起，再次引爆智能家居热潮，国内市场规模达到千亿级，已逐渐成长为物联网领域中规模最大的产业之一。据亿欧智库发布的数据显示，2020年智能家居市场规模约为4354亿元，预计2025年将突破8000亿元。面对如此广阔的发展空间，互联网企业、手机厂商、家电企业、平台服务商等纷至沓来，智能家居赛道“好不热闹”。
随着行业巨头的涌入、资本的关注，智能家居产业从底层技术到场景创新，再到终端种类都处于快速发展阶段，全屋智能时代加速到来，同时也意味着终端数量的激增。然而，在企业接连发布各具特色的AIoT战略，并不断扩张生态版图的同时，却造成了产品及平台同质化严重、行业标准混乱等一系列问题，严重影响了用户体验。
对于行业高速发展表象下所隐藏的种种痛点，各大厂商并未置若罔闻，纷纷以“全屋智能”为载体，通过生态、技术的迭代升级优化客户体验。具体而言，随着5G商用日趋成熟，AIoT时代全面开启，智能家居赛道自然成为其技术融合的最佳场景之一。反之，智能家居产业也在5G AIoT的加持下开启了产品升级、场景重塑、生态重构。
5G重塑智能家居
4月30日，工信部网站发布了“公开征求对《5G应用“扬帆”行动计划（2021-2023年）》的意见”（下称《征求意见稿》）。在“赋能5G应用重点领域”中，《征求意见稿》明确提出了5G 信息消费领域的工作包括推进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，不断丰富5G 应用载体。
图源：摄图网
其中，智能家电作为智慧家居的基础载体，在全屋智能的大趋势下，其互联互通性快速提升，所承载的数据规模也在扩大，这也意味着数据传输量与运算量的提升。此前，智能家电主要采用WiFi、蓝牙、4G等通信方式，但在数据传输速率及家电互联时延等方面明显“力不从心”。毫无疑问，5G凭借低时延、大带宽、广连接等特性将为智能家居行业注入一剂“强心针”。
具体而言，5G的“低时延”实现了智能家电间的快速互联，消费者下达命令后可以在更短的时间内得到反馈；5G的“大带宽”保障了数据的传输速率与稳定性，使得更多数据得以上传至云端统一处理；5G的“广连接”充盈了智能终端的种类与数量，进一步推动全屋智能落地……更重要的是，5G在很大程度上帮助解决了智能家居的通信标准乱象。
针对于此，海尔智家在转型、布局智能家电的过程中率先开启了5G技术的探索与应用。3月23日，海尔智家在中国家电及消费电子博览会（AWE 2021）上发布了全球首台5G智能美食物联生态冰箱,（以下简称“5G智能冰箱”），搭载了“底置平行流恒温制冷”技术，回风口前置，可形成天然的平行流风，实现冷藏、冷冻全空间保鲜。
海尔5G智能美食物联生态冰箱
值得一提的是，海尔5G智能冰箱搭载了高通骁龙690 5G移动平台，内置高通骁龙X51 5G调制解调器及射频系统，支持全球频段、组网方式以及包括SIM和eSIM在内的各种用户鉴权方式；具体架构方面，海尔5G智能冰箱采用第五代高通AI引擎、Hexagon张量加速器，AI性能提升70%，CPU性能提升20%，图形渲染速度提升60%，覆盖了“买存吃做”全场景。
以购买食材为例，普通智能冰箱可以感知食材余量，并提醒用户补货。而在海尔5G智能冰箱的“智慧购买”场景中，冰箱感知到存量不足时能够自动下单补货，无需用户单独采买，为用户提供了主动式、场景化的服务。
不仅如此，海尔5G智能冰箱还可以成为智能家居终端互通互联的中心，依托于高通5G技术，携手运营商，将每台冰箱打造为一台“家用5G小基站”，为家居场景下的其他智能硬件提供5G网络连接，并通过冰箱将数据传输至云端做统一处理。这样一来，既保证了全屋5G信号的稳定性，也突破了不同终端产品连接标准不统一的痛点。
海尔智家认为，未来的智能家居行业将有越来越多的家电与智能硬件接入，联动与主动智能将快速发展。例如，随着5G的广泛应用，车联网与智能家居的协同或将成为现实——通过车辆所在位置，判断用户到家的时间，从而联动冰箱自动完成解冻食材、冰镇啤酒等操作。
AIoT挖掘家用机器人的“蓝海”
在数字化技术赋能家居场景的过程中，除了传统家电的智能升级外，家用机器人随着消费升级与“宅经济”的崛起，已经开始普遍被消费者接受。家用智能机器人作为家居环境中为数不多的可移动智能设备，可以成为连接用户和其他家用智能终端的纽带，以增强家庭中智能化设备的集成程度，实现智能硬件联动。
图源：pixabay
其中，扫地机器人无疑是最早一批落地的家用机器人，其相关技术发展于 20 世纪末，并于2010年前后开始在国内逐渐普及。最初，由于产品价格、消费者理念与生活习惯等因素，消费者对于扫地机器人的购买欲并不强。但随着消费结构的升级与理念的转变，其国内市场规模渐起，据奥维云网数据显示，2020国内智能扫地机器人销售量达到了654万台，销售规模增长18%，达到94亿元。
尽管如此，扫地机器人在国内市场也远没有达到家庭常态化，专注于中国消费品市场零售研究的中怡康曾发布数据称，目前国内扫地机器人在城镇家庭中的渗透率不足 8%。
究其原因，首先是性价比有待提升，部分家用机器人借AI、大数据噱头附加了很多非功能性的需求从而实现溢价，令不少消费者望而却步；第二是产品本身的智能化程度不足，部分扫地机器人在使用过程中常常出现卡、撞、漏扫、垃圾识别不精准等问题，反而为消费者增加了不必要的麻烦；最后是智能家居领域普遍存在的隐私问题，扫地机器人作为搭载了智能摄像头的可移动设备，在一定程度上增加了用户安全与隐私暴露的风险。
有别于传统物联网技术，AIoT作为AI与IoT的融合体，在普惠各行各业的同时也打开了人工智能落地应用的重要通道。
针对于此，北京石头世纪科技有限公司（简称“石头科技”）专注于家用智能清洁机器人及其他清洁电器研发，开创性地将无人机和自动驾驶领域中的AI双目视觉避障系统运用到适合扫地机器人近地视角的场景上，推出了石头扫地机器人T7 Pro。建立在海量图像基础上的机器学习和卷积神经网络的AI双目视觉技术配合LDS激光雷达，能够让扫地机器人根据障碍物类别自主选择相应的避障策略，规划清扫路径，避免卡、撞、漏扫。
石头科技扫地机器人T7 Pro
具体而言，石头扫地机器人T7 Pro采用了两颗500万像素，120°广角摄像头，通过立体视觉识别技术和AI物体识别技术，用大视角双目摄像头获取环境深度信息，同时采用卷积神经网络深度学习进行AI物体识别，基于障碍物类别和深度信息进行避障策略判断进而精准避障。在这背后，则是高通骁龙625处理器作为数据处理的后盾，在其强劲性能的加持下，基于对数万张图像训练而成的卷积神经网络，T7 Pro可以快速识别、准确处理、及时避障。
石头科技扫地机器人T7 Pro采用高通骁龙8核CPU
纵观国际市场，美国iRobot公司（以下简称“iRobot”）作为最早进入扫地机器人领域的企业，在其产品迭代的过程中，依托物联网、AI、大数据、云计算等技术，研发并落地了诸如Imprint智能规划、vSLAM视觉导航等一些列功能。同时，在高通骁龙212处理器的加持下，iRobot的新款扫地机器人产品在计算能力、智能化程度及清洁效果等方面得到了明显提升。
图片图源：高通中国官方微博
具体而言，凭借高通处理器集成的人工智能技术，以及iRobot的软件和技术，该产品可以迅速掌握房间的格局，并在使用过程中学习和适应不断变化的家庭环境，能够记住多达10个不同的房间平面图，且自动识别其所处的位置并进行清洁，此外，高通骁龙212处理器支持Boot A/B功能，可以确保扫地机器人在OTA更新期间能够正常使用，并为其不断升级最新功能。
写在最后
2020年堪称5G商用元年，国内5G建设如火如荼，新建开通5G基站超60万个，终端连接数突破2亿，终端生态呈现百花齐放格局。行至2021年，5G在eMBB、mMTC、uRLLC三大应用场景的加持下逐渐触达更多行业，加之AIoT快速发展，其技术融合更是为产业发展带来了无限可能。
就智能家居领域而言，5G技术本身不仅可以在终端连接数、数据传输时延及稳定性等方面为行业带来革新性改变，更在极大程度上缓解了行业标准不统一而导致的生态藩篱，而AIoT技术的注入，无疑为智能家居产业的“智能性”再次加磅，随着算法、算力的提升，也可以将5G的超强通信能力发挥的淋漓尽致。相信，在5G网络建设日趋完善之下，5G AIoT在智能家居行业中的应用也将再次迎来产品创新、场景重塑以及生态革新。
