【智家观察】家庭算力终端专题研究

学术   财经   2024-10-17 19:13   北京  


随着人工智能技术的突破、数据的爆发式增长以及计算机硬件技术的突飞猛进,家庭终端正在发生重大变革:不仅极大地提升了功能性和用户体验,而且推动了家庭向更高算力和智能化演进。我们研究发现家庭算力终端正走进千家万户,呈现算力终端家庭化、家庭终端算力化和家庭算力共享化的三大趋势。未来,随着技术的进一步发展,家庭终端在算力的加持下将更好地服务于人民的美好生活。

研究对象
家庭算力终端是应用于家庭生活场景的具备计算或存储功能的终端设备,现阶段尚无可借鉴的客观定义,主观来看,既包含应用于家庭场景的边缘计算终端,又包含具备计算存储能力的智能家庭硬件,前者侧重计算机系统功能,后者侧重满足自身应用功能的同时提供额外的计算存储资源,如网关、机顶盒、电视、音箱、摄像头等。

图:家庭算力终端的界定

市场趋势

家庭算力终端的宏观政策环境主要背靠两大领域:边缘计算和智能硬件。两大领域充满机遇,具备可观的市场发展空间。

边缘计算

中国边缘计算市场在这六年间保持了稳定的增长势头,中商产业研究院发布的《2024-2028年中国边缘计算深度分析及发展趋势预测报告》显示,2023年中国边缘计算市场规模达732亿元,同比增长35.09%,2024年边缘计算行业市场规模将达975.8亿元。

图:2018-2024年中国边缘计算市场规模趋势

2023年,中国边缘计算市场结构显示硬件市场以71.22%的占比主导,凸显了硬件在边缘计算部署中的核心地位。软件和服务市场虽然以28.78%的占比位居其次,但也反映出随着技术成熟和市场需求增长,软件和服务在边缘计算领域的重要性正逐渐增强。

图:2023年中国边缘计算市场结构

智能硬件

智能硬件的应用范围广泛,包括智能家居、医疗健康、零售支付、智能玩具、机器人等场景,市场规模增长显著。中商产业研究院发布的《2022-2027年中国智能硬件产业发展趋势及投资风险研究报告》显示,2022年中国智能硬件市场规模达12852亿元,同比增长24.1%,2023年中国智能硬件市场规模达到14031亿元,2024年将达15033亿元。

图:2018-2024年中国智能硬件市场规模趋势

我国智能硬件产品结构以智能家居为主,市场规模增长显著,占智能硬件市场的30.6%,其次是智能穿戴,占比为20%。智慧交通、工业级智能硬件、智能医疗占比分别为10.1%、9.4%、5.0%。

图:中国智能硬件市场产品结构占比


主要结论
算力终端家庭化:高性能计算正在向家庭场景延伸,家庭具备强大的本地处理能力
家庭场景边缘计算有望凭借切实需求和市场推力形成规模性应用示范。边缘计算高度依赖场景,虽然在智能安防、智慧水务、智能建筑等领域广泛应用,但是碎片化严重,在当下各个细分场景的体量较少,导致标准化的规模部署缓慢。家庭场景呈现6大特性:市场规模大、智能化终端多、数据量丰富、个性化需求多样、隐私化要求高、交互响应时延低,与边缘计算技术高度匹配,有望成为边缘计算规模化落地的应用示范。
由算力切入家庭、由家庭切入算力是布局家庭算力主机市场的两种策略。由算力切入家庭是芯片与服务器厂商的发力方向。以英伟达为例,推出NVIDIA Jetson Orin嵌入式AI计算机,供边缘AI应用开发者使用,支持接入摄像头、家用机器人以及具备全面分析功能的智能网关,借助NVIDIA全面的AI软件堆栈和生态系统,帮助开发者打造基于生成式AI模型的本地推理应用。由家庭切入算力是专注家庭智能终端厂商的自然演进方向。以卡特加特为例,研发的中控主机、操作系统、云端大模型和本地小模型,为用户提供个性化和智能化的体验,产品设计注重实用性,支持智能家居行业99.9%设备接口类型。
传统存储厂商与ICT多元化企业开辟各自发展路径渗透家庭存储领域。传统存储厂商发挥其在存储领域的专业优势推出简单易用的家庭存储终端。以西部数据为例,推出的My Cloud Home产品,通过接入家庭路由器以备份照片、视频和文件等,提供配套的My Cloud Home应用程序,支持随时随地访问、上传与分享。ICT多元化企业借助多元产品生态优势创新家庭存储解决方案。以华为家庭存储为例,以“AI+鸿蒙+生态”的创新策略打造产品吸引力,依托华为的HarmonyOS生态系统,实现了家庭存储与华为手机、平板、PC等终端的无缝连接和数据同步,提供了统一、便捷、高效的跨设备体验,通过“一碰扩容”功能,用户可以轻松扩展手机存储空间,解决了手机存储空间不足的问题,进一步推出AI相册功能,能够根据时间、地点、人物智能分类照片,同时智慧搜索功能可以根据用户的搜索关键词精准呈现搜索结果,提高了数据整理和检索的便捷性。
家庭终端算力化:家庭终端加持算力泛化更多应用,纷纷布局家庭智能生态核心
“家庭终端+算力”模糊产品边界,超级入口将“一将功成万骨枯”。在相对确定的智能家庭终端整体市场规模下,各厂商纷纷基于算力和人工智能提升原有细分品类的泛化性,拓展应用领域,打造融合产品,首当其冲的是智能家庭超级入口——全屋控制中枢。

算力技术放大细分领域优势,打造极致单品走出差异化竞争道路。得益于硬件计算性能的提升,家庭智能硬件在商业模式、运营方式和性能提升等方面展现了不俗的创新力:商业模式方面,Melos Studio推出基于AI驱动的DePIN智能音箱MelosBoom,不仅提供优质的音频体验,还通过数据贡献、算力资源共享等方式为用户创造收益。运营模式方面,腾讯依托强大的游戏运营能力和对用户需求的深刻理解,在搭载8核计算芯片的极光盒子内置了START云游戏,让用户畅玩《黑神话:悟空》等游戏大作,实现高画质低延时的8K游戏体验。性能提升方面,海雀智能摄像头3Pro回归摄像本身,搭载AI旗舰芯片和800万像素CMOS图像传感器,配置F1.6大光圈和BSI超感光传感器,达到影院级4K画质。
家庭算力共享化:家庭泛终端算力资源池持续扩大,统筹调度可盘活资源实现最大化利用
家庭算力资源池随终端性能提升而增长,算力调度面临异构挑战。家庭闲散算力资源正随着智能家庭终端性能的提升而不断增长,形成了一个庞大且未被充分利用的计算资源池。然而,这些算力资源的异构性(终端类型不同、芯片架构不同、操作系统不同)对纳管和调度提出了严峻挑战,未来有望通过算子适配开发、算力统一度量和容器化管理等手段解决。
闲散家庭算力资源统筹调度可聚沙成塔,形成分布式计算平台。京东云无线宝和MelosBoom有效盘活了自身终端的闲置算力资源。加州大学伯克利分校则盘活了社会泛在算力终端,其建设的分布式计算平台(BOINC)鼓励志愿者提供闲置计算资源以支持各种科学研究项目,已在250个国家拥有约54.9万台活跃的主机,提供约852TFlops算力。


发展趋势
家庭算力终端正在走进千家万户:计算机硬件技术的不断进步,尤其是处理器性能的提升和存储能力的增强,为家庭终端提供了强大的算力支持,能够执行更加复杂的任务。在人工智能技术的驱动下,家庭终端变得更加智能,能够学习用户的习惯和偏好,提供个性化服务。同时,大数据技术的应用使得终端能够处理和分析海量信息,为用户提供更加精准和高效的服务。未来,随着技术的进一步发展,家庭终端将更加算力化和智能化,更好地服务于人民的美好生活。
【信息来源】
本文出现的所有图片均来源于网络,仅供学习交流使用。
审稿:智家中心 生态合作部 | 叶朝阳、洪夏云
本文作者
张士聪   中国移动智慧家庭运营中心
就职于中国移动智慧家庭运营中心,主要从事智慧家庭生态规划、生态合作、行业研究等工作。


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