【儀表網 儀表下游】復盤2021年幾大風口行業，機器人可以說占有一席之地。
不管是應用在工業領域的工業、制造機器人，或是落地于商用、家用領域的服務機器人。機器人的浪潮，都在2021年工業4.0的推進中，留下了濃厚的一筆。
據企查查數據顯示，搜索“掃地機器人”相關在業/存續企業數量達到1939家，2021年成立的企業超過90家。
近三年，國內清潔機器人、掃地機器人相關企業投融資數量達到65起，已披露金額近60億。2021年，國內掃地機器人融資事件也已超過10起，如追覓科技、Trifo、順造科技、由利等公司紛紛獲得資本青睞。
搭乘“懶人經濟”以及人工智能的風口，掃地機器人成為工業4.0下的一個熱門行業。
“懶人經濟”與人工智能下的產物
作為人工智能與機器人相結合下的產物，掃地機器人并沒有具備傳統機器人那種形態，而是為實現解放人的雙手做出的一系列調整。
但與傳統機器人相同的是，掃地機器人所具備的智能化、物體識別技術以及核心軟件算法同樣具有核心壁壘。具體來看，掃地機器人核心控制系統主要是由導航系統、清潔系統、續航系統、交互系統組成，每個部分系統背后則是由不同零部件以及算法、軟件控制。
隨后人們生活水平的提高以及消費偏好的升級，掃地機器人逐漸被越來越多的消費者所接受，行業規模以及發展機遇也隨之提升。
根據深圳市人工智能行業協會近日發布的《2021年中國家庭服務機器人行業研究報告》顯示，2020年，國內家庭服務機器人行業市場規模達到114.6億元，復合年增長率高達42.5%。預計到2021年家庭服務機器人市場規模將達到142.9億元。
事實上，掃地機器人行業之所以能夠迎來一輪爆發。一方面，跟國家層面出臺利好政策脫不開關系。包括工業機器人在內的機器人領域得到國家層面的高度重視，出臺相關政策支持機器人研發和應用，促進行業發展。
近日，由工信部等15個部門起草的《“十四五”機器人產業發展規劃》發布。《規劃》提出，到2025年成為全球機器人技術創新策源地、高端制造集聚地和集成應用新高地，機器人產業營業收入年均增長超過20%，制造業機器人密度實現翻番。
另一方面，“懶人經濟”、疫情等大環境因素，致使貼近人們生活、服務的領域，轉向更為智能化、更為高效安全等趨勢，促使消費者形成這種無接觸服務的意識以及欲望。
當然，更為重要的是，隨著相關企業的技術、產業鏈的成熟、進步，掃地機器人相關零部件、產品得到更為全面地落地、成熟。很明顯的一點，隨著工業4.0的推進，人工智能、物聯網、大數據、云計算等新一代信息技術在工業領域的應用，促進了掃地機器人相關制造業企業的數智化轉型，促使掃地機器人軟硬件技術不斷進步。
掃地機器人巨大的市場前景，刺激著傳統與新型玩家試圖在這個“懶人經濟”爆發下的“年輕市場”中分得一杯羹。然而，掃地機器人產品看似簡單，背后卻是對整個產業鏈的研發、制造的考究。
風口掀起的全產業鏈變革
目前，盡管包括掃地機器人在內的家用服務機器人，市場規模在百億元左右，但其背后全產業鏈規模卻已經達到千億級別。
掃地機器人的市場熱度，催生了全產業鏈的繁榮。
一個很明顯的趨勢就是，掃地機器人產業鏈正在自上而下地進行一場變革，無論是上中游生產端，還是下游銷售端，對掃地機器人產能布局和需求都在逐漸加重。
圖源：36氪Pro
作為掃地機器人的上游端，主要是承擔起供應商的角色，其中又分為原材料、零部件兩大板塊，核心零部件就涵蓋芯片、傳感器、電子元器件等，僅是芯片領域就涉及眾多企業，包括三安光電、安克創新、美的集團、比亞迪等。
2021年上半年，三安光電砷化鎵射頻半導體擴產設備已逐步到位，產能達到8000片/月，未來目標擴產到3萬片/月，對標穩懋4萬-5萬片/月產能規模。三安光電表示，目前，半導體、芯片下游需求旺盛，公司加快實施擴產計劃，盡快滿足客戶訂單交付。
中游端則是掃地機器人產業鏈的核心部分，承擔起產品的生產制造、核心軟法算法提供等。目前，國內掃地機器人整機代工廠代表有銀星智能、杉川機器人、欣旺達等。米家在售掃地機器人12個項目中，杉川機器人占據了4款，正逐步成為小米掃地機器人高端項目的新興主力軍。
而在核心軟件算法方面，據國盛證券研報和未來智庫資料顯示，掃地機器人方案商多為軟件算法方案提供商，現階段方案商主要提供掃地機導航方案，包括SLAM導航算法與導航芯片。
36氪Pro一篇文章提到“SLAM導航算法又可以分為兩大類，一是SLAM；二是VSLAM。相比VSLAM，激光SLAM起步更早，產品落地已經比較成熟。”涉及的廠商就有科沃斯、石頭科技、iRobot等企業，像石頭、米家、Neato、浦桑尼克的掃地機器人主要采用了LDS SLAM技術；戴森Dyson、LG、iRobot的掃地機器人主要采用了VSLAM技術。
最后下游端則是品牌商的營銷推廣以及產品銷售，銷售渠道又分為線上、線下銷售，線上渠道方面包括京東、淘寶系、拼多多、抖音、快手等；線下渠道則是國美、蘇寧易購、小米等線下門店。
中國家電網發布的《2021年掃地機器人市場發展白皮書》顯示，2021年，科沃斯線上及線下零售額分別占比43.8%和78.2%，自主生產的掃地機器人銷量超過310萬臺。
從底層芯片、元器件等零部件的生產制造，到代理商的激光模組代購，再到中端代工廠、方案商的軟硬件代工以及視覺導航方案、相關軟件算法的提供，最后是品牌商、下游客戶的營銷、推送。掃地機器人背后的眾多相關企業，已經逐步形成了一條相對成熟的產業鏈規模。
家用清潔機器人的最終目標是實現家務勞動全自動化，完全解放人的雙手。
從最開始的家務勞動、到打包清理、再到最終的機器自動清潔，由一個鏈條實現完成全自動清潔。
翻看掃地機器人行業出現過的三次發展拐點，似乎都是由技術突破或創新，進一步推動行業的增長，向實現全自動清潔的目標靠近。
第一次拐點出現，是由于激光雷達導航、移動導航等技術的落地應用，改善了掃地機器人隨機碰撞的清掃方式，提升清潔效率；第二次拐點，是來自以iRobot為代表的掃地機器人，推出自動集塵功能，推動了掃地場景的自動化趨勢演進；第三次發生在2019年，云鯨推出自帶“自動清洗拖布”功能的掃拖一體機產品，更進一步地豐富和完善了掃地機器人的自動化體系。
目前，掃地機器人已經形成了一定的競爭格局，像國內云鯨、石頭科技、米家、浦桑尼克、科沃斯等品牌占據市場大部分份額，國外則是Neato、戴森Dyson、LG、iRobot等巨頭。
未來，隨著應用場景進一步擴大，市場熱度還將持續一段時間，在經歷3次產業變革后，掃地機器人的發展又將駛向何方？業內人士判斷，掃地機器人行業將會沿著更加智能化、全自動化、更高顏值、更高品質的方向演變，在“掃、拖、洗、導航、避障”等核心功能層面不斷升級之外，也會在人機交互、智能語音等方面不斷進化。
如何實現更加智能化、全自動化的演進？背后則是對掃地機器人核心技術壁壘的突破。
目前，掃地機器人除了在功能更為豐富之外，更多的是，在導航、避障以及智能化層面進行突破。激光雷達、機器視覺、SLAM算法、AI算法等軟硬件設施共同構成了掃地機器人的自動化、智能化，控制掃地機器人不同的功能，例如感知測距、構建周圍環境地圖、規劃清掃路徑。
就目前來看，導航算法上多數掃地機器人品牌是以選擇LDS SLAM為基準，但隨著人們生活水平的提高，居住環境會更為復雜，這個時候LDS SLAM無法發揮出更多優勢。
相比LDS SLAM，VSLAM的定位精度相對較弱，但憑借紋理信息豐富性的優勢，可以識別出內容上的不同，這就帶來了場景分類上的優勢，可以適用于擺放物多、環境復雜的居室場景，這也是掃地機器人玩家所突破的方向。
而在避障AI算法上，當下大多數玩家是通過用戶數據的積累和機器的深度學習來提升算法準確率，但避障AI算法壁壘較高，現階段僅科沃斯、石頭科技等少數中高端品牌商掌握避障算法的自研能力。
對于掃地機器人來說，要想實現最好的避障效果，要借助圖像識別障礙物后再判斷運動軌跡，在這個基礎上計算機識別技術成為當下玩家發力的方向之一。
可以預見的是，隨著人工智能、“懶人經濟”的推進，未來掃地機器人或許會像洗衣機、洗碗機一樣成為家庭的標配，但目前掃地機器人所存在的問題，將會是對工業4.0背景下相關產業鏈以及企業的智能化轉型變革的考究。
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