中國物聯網智慧家電2024年將優先導入LLM技術
AI功能產品佔中國物聯網市場比重逐年提高,DIGITIMES Research預估,2024年有機會突破50%。而2022年中國消費型AIoT產品應用於智慧家庭與家電佔比最高(佔50%)。目前多數智慧家電產品具備簡易語音辨識功能,為提升語音辨識品質,2024年首選方案為導入大型語言模型(Large Language Model;LLM)技術,而售價人民幣3,200元以上與運算晶片成本佔總成本比重高於25%的智慧家電將優先導入LLM技術。
2006~2023年中國政府積極推出物聯網相關政策,包括「國家信息化發展戰略綱要」及「十二五」、「十三五」規畫等,政策強力支持物聯網產業的發展,同時,加大物聯網建設投資,包括基礎網路、感知層設備等,為物聯網產業建立穩固的硬體基礎。
DIGITIMES Research認為2024年中國智慧家電將優先導入LLM技術,因中國智慧家電生態鏈的軟硬體關鍵技術與資源皆已完備。運算晶片部分大於40 TOPS運算力的系統單晶片(System on a Chip;SoC),中國業者已有自行研發設計與製造的能力,而軟體LLM部分,百度、阿里巴巴、華為、騰訊等指標業者皆投入自有LLM的開發。
2024年中國IoT市場中具AI功能產品佔比將突破50%
DIGITIMES Research觀察 ,全球物聯網(Internet of Things;IoT)市場規模受拉力及推力影響快速成長,拉力如零組件與產品製造成本下降、政策支持等,而推力如製造、家庭、醫療領域等領域的需求提升。
DIGITIMES Research預估全球IoT市場2022~2030年將以年複合成長率(CAGR) 10%的速度成長,在2030年達9,040億美元的規模;而2022~2030年中國IoT市場規模CAGR將達12%,略高於全球市場主因之一為中國政府政策的強力支持。
2009~2014年為中國IoT市場萌芽期,此期間,中國政府開始制定IoT發展政策,並推動IoT基礎建設同時,中國業者開始探索IoT應用的可行性,整體IoT產業處於起步階段。
2015~2025年為中國IoT市場成長期,此期間,中國政府積極發布相關IoT政策,並提高IoT基礎設備建設的預算(約人民幣1.5億元以上),助長IoT市場快速發展,且應用領域亦迅速擴張。
中國2023年IoT市場(包含無AI與具備AI功能)規模達2,380億美元,其中,具備AI功能產品的市場規模佔48%。DIGITIMES Research觀察,2024年具備AI功能產品的市場規模佔比預估將突破50%(約1,750億美元)。

中國積極祭出物聯網政策並加強基礎建設
中國物聯網政策最早始於2006年3月19日的國家信息化發展戰略,施行時間為期4年(2006~2020年),引領國家電子政務發展,設定於2020年中央與省級政務部門主要政務電子化達成70%,各政務機關單位積極推動智慧政府,運用大數據、物聯網等技術,達成「放管服」(簡政放權、加強監管、優化服務)目標,宗旨為推動政府職能轉變,達成政務改革與流程再造。
另外,「十二五」、「十三五」規畫亦包含實施物聯網相關政策,「十二五」規劃於2015年在中國形成具有核心技術的產業,產值達人民幣2,000億元(感測器100億元、檢測設備開發700億元、晶片和零組件及設備600億元、服務開發系統600億元),鎖定十大應用重點領域,包含智慧電網、交通、物流、家居等,建立50個以上示範工程及5個以上示範城市。
而「十三五」規畫綱要為強化IC設計能力,並打造自主生態系,指標業者包含海思、展訊等IC設計公司,在政策鼓勵下,與國際大廠結盟,加速技術升級,並建立物聯網所需核心技術,如資訊安全晶片,包含安全加密晶片(Secure Element;SE)或一般晶片的安全性,皆為中國IC設計公司積極發展的方向。
中國政府於2021年9月29日發布「物聯網新型基礎設施建設三年行動計畫(2021~2023年)」,政策內容為打造固定與移動裝置融合、寬窄頻結合的IoT環境,並加速推動建立多元感知層與IoT的基礎設施,其中,基礎設施方面著重社會治理(市政、鄉村、能源、公共衛生等應用)、行業應用(製造、營建、旅遊等行業)、民生消費(家居、健康等應用)三大重點領域。

2022年中國消費型AIoT產品以智慧家庭與家電類型佔比最高
2022年中國各AIoT應用領域佔比以消費型最高,達68%,其中,又以智慧家庭與家電佔比最高,達50%,智慧家庭產品包含燈具、門鎖、溫/溼度感測器、煙霧感測器、影像監控器等,而家電產品包含電視、冰箱、洗衣機、空調設備、烤箱/微波爐等。

中國智慧家電品牌眾多,依中國智慧家庭產業聯盟(China Smart Home Industry Alliance)報告顯示,2022年中國智慧家電出貨量品牌前三名依序為小米、美的、海爾。小米成立於2010年,主要產品包含智慧型手機、智慧家居、穿戴裝置、電視、NB等,2022年營收達人民幣3,290億元,其中,中國市場營收為人民幣2,310億元(佔70%),中國以外市場營收為為人民幣980億元(佔30%),中國以外市場營收依區域分類以亞太地區最高,達17%,其他區域包含歐洲、北美、非洲、中東等。
美的成立於1968年,總部位於廣東省佛山市,主要產品包含白色家電(冰箱、洗衣機、空調、廚房電器等)、黑色家電(電視、空氣淨化器、吸塵器等)、小家電(電熱水器、加濕器、吹風機等)等,2022年營收達人民幣3,443億元,其中,中國市場營收為人民幣2,880億元(佔84%),中國以外市場營收為人民幣563億元(佔16%)。
海爾成立於1984年山東青島市,企業初創經營電冰箱、冰櫃、冷凍產品製造業務,發展至今產品延伸廣泛,包含家電、藥品、通訊、智慧家居、軟體、物流、金融保險、房地產、醫療設備等,2022年營收達人民幣2,900億元,中國市場營收為人民幣2,200億元(佔76%),中國以外市場營收為人民幣700億元(佔24%)。
智慧家電產品類型眾多,而2022年中國消費者使用頻率最高為電器,包含白色家電、黑色家電。

資料來源:中國智慧家庭產業聯盟,DIGITIMES Research整理,2024/1
中國指標智慧家電業者大幅依賴中國市場,因此,在中國產銷一條龍模式具備成本優勢,凸顯製造生態系的完整性極為重要,智慧家電關鍵零組件包含微處理器、通訊模組、感測器等,其中,微處理器外商代表有美商德州儀器(Texas Instruments)、Microchip、邁威爾(Marvell),以及瑞士商意法半導體(STMicroelectronics)、日商瑞薩電子(Renesas)、荷蘭商恩智浦(NXP)等,中國業者包含杭州中科微、華潤微電子、兆易創新、芯海科技等。
通訊模組外商代表有美商博通(Broadcom)、高通(Qualcomm)、邁威爾,荷蘭商恩智浦,挪威商Nordic,台商聯發科等,中國業者包含海思、上海移遠通信、中興通訊、紫光展銳等。
感測器外商代表有德商的博世(Bosch)、美商Honeywell、Cypress等,中國業者包含漢威科技、華天科技等。
中國智慧家電發展在萌芽與成長期間,多數關鍵零組件需仰賴外商供應,而在政府政策支持下,目前中國業者已有自主開發、製造對應產品的能力,進而達成建立智慧家電自主生態系的目標。

小米2022年營收達人民幣2,800億元,主要營收來自手機產品(佔60%),而居家產品營收排名第二(佔29%),達人民幣812億元,亦為小米重要營收來源之一。
小米居家產品眾多,如居家監控攝影機、智慧門鎖、掃地機器人、空調機、電視等,其中,掃地機人、洗衣機、冰箱、空調機、電視屬於高單價產品。以小米智慧電視為例,目前具備語音助理與語音搜尋功能,語音助理可開啟智慧電視系統內的應用程式,如音樂、YouTube、Netflex等,而語音搜尋功能用於例如YouTube搜尋影片的過程,使用語音轉文字技術,可省去手動輸入文字的程序。
2023年LLM迅速發展,相較於傳統簡易的語音辨識控制,LLM技術可使用自然語言方式操控智慧電視或搜尋更複雜的資料,DIGITIMES Research分析,若新產品導入LLM技術需提高運算晶片運算力,將會提高運算晶片成本。
目前可於邊緣運行LLM推論的晶片約100美元(約人民幣708元)以上,以小米居家產品為例,售價人民幣3,200元產品,運算晶片成本約人民幣720元(總成本25%),有機會優先導入LLM技術。

附加40 TOPS以上 NPU的SoC可運行7B LLM
具備簡易語音控制功能的家電產品,主要以微控制器(Micro Controller Unit;MCU)附加神經網路處理單元(Neural-network Processing Unit;NPU)或低運算力SoC附加NPU為運算控制晶片,兩者皆屬於低運算力晶片類型。
MCU附加NPU以普林芯馳SPV系列為例,相容RISC-V架構、128KB RAM、2M NOR Flash,語音部分可運作深度壓縮語音辨識模型、最多可支援50個語音控制命令辨識等規格,應用產品如藍牙耳機、穿戴產品、家電等。
SoC附加NPU以瑞芯微RK3588晶片為例,相容Android與Linux系統、雙核中央處理器(Central Processing Unit;CPU) Cortex-A76結合Cortex-A55、NPU運算力為6 TOPS等規格,語音功能包含語音播報、 文字轉語音(Text To Speech;TTS)、語音辨識等,應用領域如智慧居家、智慧製造等。
高運算力晶片以雲天勵飛為例,產品規格為40核CPU、支援3D圖形運算加速、自研NPU NNP400T運算力為48 TOPS等規格,另外,AI深度學習運算支援卷積神經網路(Convolutional Neural Network;CNN)、遞迴神經網路(Recurrent Neural Network;RNN)、圖像神經網路(Graphic Neural Network;GNN)、變換器模型(Transformer model)等,並可離線運行參數量70億個的大型語言模型,可應用於智慧居家、智慧汽車、智慧製造等領域。

LLM技術具有廣泛的應用潛力,可應用於生成文本、翻譯語言、編寫創意內容等,因而中國科技指標業者(百度、阿里巴巴、華為、騰訊等)紛紛投入資金和資源來開發自有LLM,且被業者視為AI技術新顯學。
LLM參數量越多的模型越複雜,模型在各種任務上的性能越好;依參數量等級大致分可為高/中參數量與低參數量,其中,高/中參數量界定為100億個以上,代表模型包含百度的文心一言4.0 (1.75兆個)、阿里巴巴的通義千問2.0 (1,000億個)、華為的盤古3.0 (710億個)、騰訊的混元(1,000億個)等,因模型具有龐大的參數量,需使用雲端AI伺服器的高運算力設備才可運行。
低參數量大型語言模型界定為100億個以下,代表模型包含阿里巴巴的通義千問2.0 (70億個)、商湯的SenseMirage3.0 (70億個)、小米的MiLM (65億個),因模型為低參數量,需求的運算力較小,適用於導入家電產品,達成使用自然語言的操控。
另外,小米具備豐富家電製造經驗與完整製造生態系,並自行開發LLM,在軟硬體具備的優勢條件下,DIGITIMES Research預期,小米將積極推動LLM技術導入家電產品。

結語
DIGITIMES Research觀察,中國物聯網市場在政府政策推動下,目前處於成長期的尾聲,未來進入成熟期後,市場成長幅度將趨緩,尋求新的成長動力成為業者關切的議題,LLM技術導入為可行的解方之一。
中國物聯網市場具備AI功能的產品比重逐漸提高,DIGITIMES Research預估,2024年有機會突破50%,而單一傳輸數據功能的IoT產品可能逐步被取代。另外,AIoT應用領域以消費型智慧家庭與家電佔比最大,此亦為LLM技術最佳的切入領域。
中國智慧家電製造生態系完整,再加上科技業者紛紛投入資金和資源開發自有LLM。中國智慧家電在軟硬體皆備條件下,為提升智慧家電語音辨識功能,指標品牌業者將積極開發具備LLM功能的產品。
2024年中國智慧家電若需升級為具備LLM技術功能的產品,綜觀品牌業者小米、美的、海爾等的開發能力,小米具備家電豐富設計經驗與完整製造生態系,並開發自有LLM的優勢條件下,將是中國首先推出具LLM功能智慧家電產品的領先業者。
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