华为发布新一代全屋智能方案,PLC 和千兆宽带产业链受益

发布时间:2022-03-22 16:31:14 浏览次数:497

报告出品方/分析师:华安证券研究所/张天)



华为全屋智能“1+2+N 解决方案”是对“All in One”多元一体化 物联网战略的细化,其核心是 1 个全屋智能主机 + 2 张智能网络 + N 个子系统构成。用户通过在家中放置一台智能主机,就可以通过 WIFI6 和 PLC 两套网络将家中所有硬件和系统进行连接。



1、2022 华为全屋智能及全场景新品春季发布会中,华为发布新款全屋智能主机



2022 华为全屋智能及全场景新品春季发布会中,华为发布新款全屋智能主机。 此次华为智能主机 SE 实现了产品系列化,以面向<150平米的中小户型,降低用户 使用成本的同时,体积缩小方便快捷部署。价格方面,华为全屋智能主机,从 2021 年 覆盖 3 房 2 厅(约 100 平米) 的 99999 元和 5 房 2 厅(约 200 平米) 的 149999 元,降低至覆盖 2 房 1 厅(约 80 平米)的 39999 元,从而有望实现更多家庭客户的覆盖。



“1+2+N 解决方案”是对“All in One”多元一体化物联网战略的细化,其核心是 1 个全屋智能主机 + 2 张智能网络 + N 个子系统。作为华为全屋之智能的大脑,华为家庭智能主机采用模块化设计,内置了中央控制系统、全屋 PLC 控制总线、光猫、 WiFi6+主路由等,内置鸿蒙 AI 引擎,可对全屋环境、设备、用户感知进行信息同步理。华为家庭智能主机简化了传统家装弱电箱、信息媒体箱、通讯箱等布线复杂、体积庞大的痛点,实现内嵌在墙壁的集中管理。华为仍为家庭智能主机预留了模块,未 来或为家庭边缘计算、家用 NAS 等新应用拓展预留空间。



2智能网络由全屋 PLC 网络和 Wi-Fi6+网络构成。第 1 张网络是 PLC 网络, PLC 是工业自动化领域中控制总线常规技术,其通过电力线进行数据传输,在本地化 全屋主机控制下,实现有电的地方就有网络,智能家居断网仍可。第 2 张网络是全 屋 Wi-Fi6+,作为当前家庭宽带的最佳覆盖解决方案。2 张网相互补充,从而实现对控 制信号和数据信号的高效传输,用户使用体验加分。



N 个子系统基于高可靠高性能传输,实现安防、照明、水控、环控等子功能。用 户通过在家中放置一台智能主机,就可以通过 WI-FI6 和 PLC 两套网络将家中所有硬 件和系统进行连接。华为目前已提供 10全屋子系统,其在安防领域推出首款毫米 波 AI 超传感器和具备人脸识别功能的智能门锁,将科技元素进一步下沉。华为通过 丰富的鸿蒙智慧联接生态,构建了强大的全屋子系统,通过和超过 1900 多个大品牌 合作,形成了超过 4500 个智能单品



图表 4 华为全屋智能全套解决方案带动控制面板、传感器、智慧家居等品类销售



中控屏是智能家居中人机交互重要端口,是人与设备重要的桥梁和全屋智能解决方案的核心。华为中控屏拥有 UX 交互,按键交互,语音交互和传感交互功能。通过收纳式的卡片全屋管理,将 N 个子系统分类归纳,空间信息一目了然,操作得心应手。



中控屏大量使用交互传感器如 MEMS 麦克风、温度传感器、光照传感器和人脸识别摄像头等。其中内置的 6 个麦克风,搭载波速算法 BSS 、盲源分离算法和唤醒二次解析算法,唤醒率超过 99%,实现高识别率,高回应速度的无线语音控制。相 比于直接使用控制面板,语音控制更加便捷。此外,人脸识别传感器中内置 3D 传感 器,打造千人千面的服务体系,提供定制化的服务体验。



华为智能家居面向 B 端市场相比 C 端或更具潜力。在用户层面,华为全屋智能 通过和地产厂商合作实现预装,目前已经和绿地、融创、中海、万科、华润、金茂、 绿城、世茂、永德信、御隆等多家 TOP 地产达成战略合作。除了地产领域,华为通过 全屋智能 Open Lab 平台打通数据、应用和控制的三方开放和对接,未来将满足办公 楼宇、酒店、学校、居民物业等差异化对 N 个子系统如安防,照明,空间管理的需求。



全屋智能解决方案将推动智能家居市场快速增长。根据 Strategic Analytics 预测, 全球使用智能系统的家庭数量将从 2020 年的 2.5 亿户提升至 2023 年的 3.09 亿户, 人均每年支出将从 115 美金提升至 157 美金。与此同时国内智能家居设备数量也将快 速增长,IDC 发布的《中国智能家居设备市场季度跟踪报告》显示,未来 5 年,中国 智能家居设备出货量将以 21.4% 的年复合增速持续增长,到 2025 年接近 5.4 亿台。 华为全屋智能解决方案的推广将进一步提升智能家居硬件设备的渗透率。



目前我国智能家居市场仍旧以单品为主,全屋智能是未来重要和必然的发展趋势。 全屋智能意味着更丰富的组合搭配、更多定制化场景,满足千人千面的用户体验需求。 全屋智能让家居生活实现更多期待的同时,能实现单品间的互动,打破智能家居设备 孤岛式的现状。其中,华为全屋智能的两张网是实现全屋智慧互联的核心。



2、华为全屋智能的核心是 PLC 网络和 WI-FI6 网络



传统智能家居系统为完成对电器设备的控制和监测需要铺设专门的通信线路,而 直接采用通信线路和动力线路并线的方式大幅节约布线成本。PLC 通信技术主流应用 在工业总线领域,在智能配电网和抄表领域已得到广泛应用。华为将其成熟的工业级 PLC 技术引入消费者领域,PLC 技术在全屋智能解决方案中发挥核心作用。



华为通过芯片和算法创新实现“电线秒边网线”。传统的 PLC 通信以单输入输出 为主(SISO-PLC),存在发射功率低、信道环境复杂且带宽受限诸多缺陷。华为采用 工业级的多输入输出电力线通信(MIMO-PLC)PLC Turbo 2.0 芯片,该芯片搭载于 华为最新的子母路由 Q6 系列。PLC Turbo 2.0 理论速率为 1.3Gbps,用户实际体验 速率可带 100-650Mbps,能够满足目前国内大多数家庭宽带覆盖需求。



此外,传统电力载波通信具有复杂的信道特征,家庭电力网络中各类设备的接入 都会注入脉冲噪声,负载不断变化导致 PLC 噪声具有时变特性。华为研发的 AI 抗干 扰专利有效解决背景噪声和脉冲噪声等电力线噪声,保障了网络稳定不掉线。



PLC 的应用有效弥补了当前有线 KNX 的不足,且抗干扰能力较 ZigBee 更强。 此前主要的智能家居有线通讯协议为 KNX,其需要单独的走线敷设,系统灵活性差不 易修改和维护。PLC 电力线载波通信只需原有电力线,大大减少了线缆的需求,前装 布线和材料成本极低,并且存量客户也仅需在零线和面板等做少量改造。在性能方面, PLC 抗干扰能力是 ZigBee 的 100 倍,显著降低了误码率的同时,提升了网络速率。 华为将工业级 PLC 芯片首次应用于家庭物联网,目前已有超过 2 亿颗芯片在国家电 网服役,具备超过 2000 米传输距离和超过 100 万小时不掉线高稳定性。



WiFi6 是华为全屋智能高速数据通讯主力网。此前华为发布的 Q2S 子母路由系 列在全屋组网市场产生了巨大反响。Q2S 可实现 PLC、网线、无线混合组网,得益于 自研凌霄芯片及 PLC Turbo 技术加持,其主路由 PLC 连接速率最高可达 1Gbps,子 路由使用 WiFi5,最高速率可带 867Mbps。子母路由均可以即插即用,实现有电的地 方即有网,最多可实现 1 拖 15。此次同时发布的 Q6 子母路由系列使用 WiFi6,其在 功能、速率、覆盖范围等方面均有很大改善。



1)速度更快,通过采用高阶调制方式(1024 QAM)和调制编码策略(MCS)实 现更多的子载波数量和更低的帧间隔开销,实现 9.6bps 最大理论传输速度,相比 WiFi5 3.5Gbps 速度提升了 3 倍;2)网络容量更大,WI-FI6 同时支持上行和下行 MUMIMO,空间数据流提升至 8 条,最大支持 8*8 MU-MIMO,使得多设备使用体验更优 异;3)功耗更低,续航能力更强,WI-FI6 引入了 TWT 技术(Target Wake Time), 路由器可统一调度无线终端休眠和数据传输时间,增加睡眠时间,提高设备电池寿命。 4)时延更低,通过采用正交频分多址技术(OFDMA)技术,将可用带宽分配给不同 接入用户,提高同信道通信效率同时降低排队时延。



图表 12 Wi-Fi6 相比于前代带宽有接近 6 倍的提升



此外,华为全屋智能主机的 WI-FI6 模块支持鸿蒙 Mesh+ 无缝漫游技术,实现 全屋无感过渡覆盖。其供电采用 PoE 供电,可通过网线直插摆脱独立的电源接口,而 Q6 还支持宽带 PLC 通讯,实现真正意义的即插即用。通过三链路的超级组网,华为 Q6 路由器实现全屋智能网络的高效稳定。



3、投资建议



手机等消费者业务承压下,华为“1+8+N”继续拓展发力,此次全屋智能解决方 案惊艳发布,将加速国内智慧家居行业发展,我们认为电力载波(PLC)、AIoT、千兆 宽带产业链将会受益。



1)PLC 在华为全屋智能解决方案中发挥重要作用,可同时实现智慧家居控制 (IEEE1901.1 标准)等窄带通讯功能和全屋 WiFi6 子母路由(G.hn 标准)宽带通讯 功能。通过最新自研凌霄 650 芯片配合 AI 降噪算法可实现超千兆 PLC 传输,为 PLC 通讯由工业走向家装场景打开巨大潜力。未来智慧家居和家电或内置 PLC 模组,我们 建议关注华为 PLC-IoT 生态合作伙伴以及业内具备 PLC 芯片能力的威胜信息、力合 微、创耀科技东软载波等。



2)华为 PLC Turbo2.0 技术支持超千兆电力线传输,或加速千兆宽带全屋部署。 目前千兆宽带全屋方案有千兆网线、光纤(FTTR)、PLC 三种方式,我们认为 FTTR 在地产前装渗透率将逐步提升,而 PLC 布线改装简单更适合现有住户。我们预计到 2025国内千兆宽带用户数量将3 亿户,其中 FTTR 近 8000 万户,建议关注千兆 宽带产业链光猫、WiFi6 路由器、10GPON 芯片相关标的,如平治信息、创维数字、 天邑股份、共进股份、仕佳光子等。



3)华为全屋智能华为 HiLink 为底层框架,鸿蒙为操作系统,“智慧生活”APP控制中心,将推动鸿蒙 AIoT 生态发展。WiFi MCU 目前是智慧家居&家电主要连接 方式,建议关注乐鑫科技、博通集成、翺捷科技等。



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