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创新薄膜半导体芯片技术持续迭代，引领红外LED亮度与效率双提升！ 在科技的浪潮中，一个看似“不起眼”的技术正悄然改变着我们的生活。 红外LED，如同隐形的网络，悄无声息地渗透到我们生活的每一个角落。它们不仅是高科技产品的标志，更是日常用品智能化升级的关键元素。从智能家居到自动驾驶汽车，从医疗诊断到工业自动化，红外LED以其独特的光谱和稳定的性能，为我们开启了一个又一个便捷、安全、高效的新世界。 1、大有用武之地 “当我们翻开国家有关智能制造标准化建设的指南白皮书，可以看到这些词汇非常高频的出现，比如可持续发展、安全可靠、人机协作、数字化、互联互通等等，而这些智能产业，从软件到硬件，从算法到系统，其实都离不开一些半导体元器件的加持”艾迈斯欧司朗市场经理Monica说道。 无处不在的红外补光，同样离不开半导体元器件的加持。 比如大功率红外LED，它在智慧工厂里大有用武之地。像工业质检中，在检测传送带上的一些产品是否有瑕疵，是否能够过关等等，特别是对一些特殊的矿石，它们对红外光的反射率更高，也更为敏感，这个时候850nm和940nm的红外光就发挥了显著作用。 来到离我们生活更近的智能家居中，带有人脸识别功能的智能门锁，需要红外补光才能精准识别；很多家庭中配备的安防摄像头同样必须搭载红外LED，才能在任何状况下对例如宝宝、老人的安全状态，以及家中的情况实现精准捕捉。 将距离半径再往外扩展，在各大会场中乃至整个智慧城市中无处不在的安防摄像头，里面都搭载了成千上万颗红外LED。 2、IR:6，翻开红外技术创新的新篇章 耕耘红外LED已经有十多年历史的艾迈斯欧司朗，不仅产品系列可以覆盖多维应用，而且仍在不断迭代红外基础技术，例如最新发布的IR:6技术。 基于创新薄膜半导体芯片技术的持续迭代，IR:6芯片的推出，再次为红外技术领域带来革命性进步。 先说数据。 相较于艾迈斯欧司朗公司现有IR LED发射器芯片，基于IR:6芯片的红外LED能将显示亮度提升35%，工作效率提高42%。 这一飞跃源于IR:6芯片技术中的几大提升： 其一，创新型内部反射器有效减少了晶片的光学损耗，同时增强了辐射强度； 其二，通过改进芯片表面的粗糙度，这也是薄膜技术的一大特色，优化了光解耦效率，进而实现了更集中的光输出分布； *图. LED内部结构横截面图，展示内部光线发射情况 其三，在于新型n触点（金线焊接位置）的设计，通过将金线焊接位置移至芯片表面中央，显著改善了电流在器件内的分布，并降低了正向电压需求。 *图. 金线焊接位置的改变（原有位置在边角处，新的位置更居中） 也正是基于上述革新，IR:6芯片技术才得以进一步赋能生物识别和安全解决方案，为其注入强大动力，带来质的飞跃。 比如在安防摄像头、个人电脑及智能门铃中的生物识别认证系统等产品中，将在助力制造商提升照明效果与图像质量的基础上，有效降低能耗以及延长电池续航时间； 而在用于治疗组织损伤的光疗医疗设备领域，IR:6芯片凭借其卓越的光功率输出，使设备制造商能够在保持治疗效果的前提下，减少LED使用数量，从而减少设备尺寸并降低物料成本。 “像在机器视觉应用中，本来需要用到6~8颗的红外LED，同等条件下使用基于IR:6芯片技术的LED新品，则只需4~6颗就可以了。” 或者在家用的智能门锁上，换上新品LED，它的待机时间就会更长，充电次数也会减少，如此一来，用户体验也更佳。 未来，IR:6将成为艾迈斯欧司朗目前推出的各款新型红外LED系列产品的核心发光元件。 预计在2024至2025年期间，艾迈斯欧司朗将逐步采用IR:6芯片，以替换现有的OSLON® Black、OSLON® P1616以及SYNIOS® P2720 等系列LED中的芯片。 3、One More Thing 据艾迈斯欧司朗介绍， OSLON® P1616与OSLON® Black系列是首批采用IR:6技术的产品 ，它们也将为客户提供直接替换方案，显著提升终端产品的亮度与效率。 其中，OSLON® P1616高功率LED系列采用1.6mm x 1.6mm紧凑型封装；OSLON® Black系列提供多种视角选项，其中包括专为IR摄像头设计的新型矩形照明视场。 那么在具体应用场景中考虑红外LED选品时，要统筹哪些维度呢？ Monica认为主要是三方面：功率、角度和波长。 如果是在高速公路上去识别车牌，首先应用距离较远，通常为100米、200米甚至是300米。此时，需要红外LED功率足够大、角度足够窄、才能够把能量聚焦到飞速而过的小小车牌上； 那在另一种应用场景下，在家门口的带有人脸识别的智能门锁中，因为使用距离通常在1米左右，但角度要大一点才能保证图像的均匀度，此时就对功率和角度呈现出不同需求。 而波长就是另一个非常重要的维度了，业界常用的选择主要是850nm和940nm，二者各有优势。 850nm的优势在于摄像头的感光灵敏度更高，但也更容易产生红暴现象，在人眼长时间注视时会略感不适； 而940nm则反过来，红暴现象更弱，更舒适，但摄像头对940nm的感光灵敏度也相对较弱。 因此，在考虑波长选择时，业界一直有一个较为简单的“法则”——应用距离较远时选850nm，应用距离较近时考虑人眼舒适度就选940nm。 有没有更为兼顾的方案？ 920nm波段成为了很多客户的新选择。 “我们也是市场上为数不多会推出3种红外波长的供应商”Monica补充道。 在平衡感光灵敏度和红暴现象的同时，920nm的红外LED还能从源头去补偿温漂现象带来的感光下降问题。这是由于在一些散热非常严苛的设计下，LED会存在温漂现象，也就是当LED内部结温升高时，波长会向长波长方向漂移，而920nm红外LED就可以天然补偿此类问题。 据悉，此次全新的IR:6技术增添了以920nm为主导波长的产品，比如OSLON® P1616。得益于光电二极管对较短波长更高的灵敏度，920nm新选项相较于940nm选项能提供更高的信噪比（SNR），并且其可见红光效应较850nm更为微弱。 众所周知，红外LED主要用作补光产品，那么对它的技术迭代就聚焦在2件事：第一，提升它的光输出功率；第二，提升它的电光转换效率。 这看似简单的两句话，都凝结在IR:6芯片技术上，而这也是艾迈斯欧司朗众多工程师合力追求数年才达到的成果。“同时，艾迈斯欧司朗还是市面上为数不多从晶圆设计、生产到LED封装、测试、出厂，全部自主完成，由此整个供应链的管控也会更加严格，不仅品质更好，性价比也更高！” 当然，除了高功率、高效率以及供应链的全程管控之外，艾迈斯欧司朗的红外LED产品还有一个很大优势便是 高可靠性。 究其原因，Monica这样说明，艾迈斯欧司朗的红外产品除了服务于工业的大量应用，还会供应于汽车舱内的驾驶员状态监控以及乘客状态监控（DMS/OMS）模块。 大家都知道车规产品均是要经过严格检测的，而艾迈斯欧司朗的工业级产品和车规级产品是共用芯片、共用封装材料、共用产能的， 携带 基因也就自然而然了。

据Mordor Intelligence调研数据，2020年全球智能门锁市场规模达到31亿美元，年复合增长率或高达15.4%，预计2026年将达到80亿美元左右；此外，亚太市场的增速最快，预计2021-2028年年复合增长率可达24%。另据洛图科技(RUNTO)调研数据，2020年中国智能门锁销量为1640万套，同比增长幅度为17%。智能门锁是踏入智能家居的入门关？如今中国的智能门锁在售品牌早已超过上千个。 智能门锁是指基于传统机械锁改进的，在住户识别、安全守护和智能管理方面有所创新，兼具安全、便利、先进技术等复合型锁具。常见的智能门锁物理结构一般由前面板（前把手、按键/触控/刷卡/摄像/指纹/虹膜等模块、显示模块、机械钥匙孔、锁体前壳等）、中心主体（主控板及通讯模块、语音/蜂鸣器、灯条控制板、传动机构、前固定板、后固定板等）、后面板（保险开关、电池仓盖、后把手、传动机构、反锁旋钮、锁体后壳等）组成。智能门锁的技术构成除一般的机械传动技术外，还包含识别与控制技术（生物识别、RFID、密码控制等）、通信技术（Wi-Fi/蓝牙/Zigbee/NB-IoT/LoRa等）。 图1、智能门锁物理结构图 智能门锁按开锁技术和方式，可分为密码锁、射频卡锁、指纹锁、人脸识别锁、静脉识别锁、虹膜识别锁、通讯解锁等。大部分智能门锁都可与住户手机建立连接，为用户提供防撬、开关锁记录与提醒、警报、可视监控、设置临时密码等功能。随着指纹和人脸识别等生物识别技术在智能手机或其他应用领域的广泛应用与成熟，不带钱包不带卡不带钥匙的生活方式大行其道，机械门锁逐渐被取代，根据调研数据在生物识别类门锁中，指纹锁目前占据着市场主流，占比高达92%，另外人脸识别门锁的市场占比大约是6%，虹膜和声纹识别分别占据1%。 图2、智能门锁硬件结构图(来源：国民技术) 新兴开锁和通讯技术是门锁智能化的真核，对应的芯片及模组也就成为核心元器件，我们从元器件选型角度简单剖析一下。 一、指纹识别是指利用用户指纹进行身份认证和开锁，类比手机指纹解锁，较为便利，难点在于浅指纹、破损指纹、太干太湿指纹的识别与容错，这就需要芯片和算法的配合，指纹识别也还是存在被破解的风险。以下是部分芯片或模组： 品牌 型号 特点 FPC FPC1011/FPC2020 电容式指纹传感器 贝特莱(BETTERLIFE) BF82160 160*160的像素阵列 芯启航(CHIPSAILING) CS3211/CS3216/CS9511 超低功耗电容按压式 指芯(FINGER CRYSTAL) FM118B/FM118A/FM138A 电容式一体化指纹模块 邦融(BRMICRO) BS500C 半导体指纹传感器 指昂科技(ZHIANG) ZAZ-0A0 圆形一体指纹模块 魔力(ML) ML8192/ML-FPl002 集成指纹识别算法 艾迪沃德(IDWORLD) ID809/808 指纹算法芯片 微正(MICROZERO) MZ1011V5 高性价比圆形半导体指纹模块 迈瑞微(MICROARRAY) MFM018A 指纹模块 晟元(SYNOCHIP) AS578 第六代指纹识别算法芯片 十指科技(SZZW) TFS-K71/TFS-K75/TFS-K76 指纹锁模块 二、人脸识别在金融、政务或公安系统中已得到广泛应用，用在智能门锁除了也得具备相同的安全性和稳定性，离线化和降低成本也是必要的。最好是同步应用当前的3D人脸识别技术，不易受姿态、表情、光线等因素影响，同时能防止照片、视频、头套等攻击，精度较高、安全性强。双目立体视觉、结构光、 ToF是主流技术，以下是相关芯片或模组： 品牌 型号 特点 奥比中光(ORBBEC) MX6000 已用于支付宝刷脸终端 奥比中光(ORBBEC) MX6300 已用于OPPO Find X手机 瑞芯微(ROCKCHIP) RMSL212 安全防拆 瑞芯微(ROCKCHIP) RV1126 安防级ISP，Turnkey软件+硬件方案 长光华芯(EVERBRIGHT) VCSEL-1W-808 CW 应用于ToF 3D传感方案 商汤(SENSETIME) SenseID智能人脸识别模组 已用于TCL K6X智能门锁 清微智能(TSING MICRO) TX5103D人脸识别模组 集3D结构光相机模组、人脸识别算法、传感器于一体 英特尔(INTEL) RealSense ID F450/455 即插即用的3D人脸识别模组 埃瓦科技(AIVA) A31L18 符合国家认证的金融支付级安全标准 肇观电子(NEXTVPU) NE-D163A 集成了高精度的CVKit™ VSLAM 和3D深度计算引擎 艾芯智能(AX) AXON MF1 3D ToF人脸识别门锁模块 阜时科技(FORTSENSE) 3D结构光模组 已用于多款智能门锁 瑞识科技(RAYSEES) TR85C**-H12C 应用于ToF 3D传感方案 海凌科(HI-LINK) HLK-T210 智能AI离线人脸识别模块 勘智(KENDRYTE) K210 RISC-V指令集架构AI芯片 小钴科技(GCO) AF-MD01B00-X01/AF-MD01B00-X02 3DM模组 熵基科技(ZKTECO) FAM520 集成了人脸算法加密芯片的一款高性能人脸模组 三、虹膜识别是基于眼睛中的虹膜进行身份识别，误识率低、难伪造、难复制，一度被誉为最精准、最安全的生物特征识别法，还能实现戴口罩的识别，当前智能手机上尚未普及，所以智能门锁上应用率极低。以下是相关芯片或模组： 品牌 型号 特点 虹识技术(HOMSH) Q32 虹膜识别比对应用单芯片解决方案 虹识技术(HOMSH) HS-QMOD-ERM401 ASIC芯片双目虹膜模组 中科虹霸(IRISKING) SLM1000 自动对焦模组，嵌入式虹膜识别 舜宇(SUNNY OPTICAL) SW02A 可应用于虹膜光学识别分析的摄像模组 四、声纹、掌纹、指静脉、基因等生物识别技术，在智能门锁上应用率更低，在此略过。 五、密码识别、RFID/NFC识别的智能门锁主要落地在酒店、公寓等应用场景；远程开锁要求智能门锁联网，目前主要采用WiFi、蓝牙、ZigBee、NB-IoT等组网方式，以下是相关芯片或模组： 品牌 型号 特点 致远(ZLG) ZM32系列 基于Silicon Labs EFR32MG1系列芯片设计的高性能ZigBee透传模块 致远(ZLG) ZM7100NB-IOT 支持电信和移动频段的NB-IOT无线通信模组 致远(ZLG) LTM400TU LoRa模组，休眠电流仅有1uA，定时休眠电流2uA 国民技术(NATIONS) N32G4FRx 低功耗32位主控芯片，集成了指纹识别算法、安全组件 国民技术(NATIONS) N32WB4x 低功耗32位主控芯片，集成了指纹识别算法、安全、BLE5.0 蓝牙组件 宏思电子(HSEC) SSX1820 内置1KByte的BPK RAM区域，密钥、PIN及敏感数据等将被存储在此区域 英飞凌/赛普拉斯(INFINEON/CYPRESS) PSoC64 内置Wi-Fi / 蓝牙模块，安全保护 龙芯(LOONGSON) 龙芯1C101 集成触摸、语音控制单元，待机功耗为30uA以下，最大动态电流小于280mA 紫光国微(GUOXIN MICRO) THD89 国际SOGIS互认的CCEAL6+安全认证芯片 德州仪器(TI) CC2530 基于IEEE 802.15.4协议的Zigbee芯片 芯科(SILICON LABS) EM357/EFR32 组网规模大，稳定性强的Zigbee芯片 芯旺(CHIPON) KF32L530 集成指纹和音频算法、Touchkey，LCD，PGA，CMP以及12BitDAC等功能 图3、部分WiFi芯片原厂(来源：物联网智库) 图4、部分NB-IOT芯片或模块提供商(来源：ZLG致远电子) 图5、ZigBee生态系统(来源：智慧产品圈) 智能门锁实现智能开锁还需搭配电机控制机械锁体，以下是相关选型表： 品牌 型号 特点 劲力(JL) FF-N20WE 电机循环使用10-15万次以上 德昌电机(JOHNSON ELECTRIC) NFC03/NFA03 高抗干扰的低压直流电机 天孚电机(TIANFUMOTOR) TF-GM12N20-08230 可按客户要求进行微电机性能，安装，电源连接方式以及外型尺寸设计改动 超力电机(CLCZH) CL-FGW74-RS365-A 涡轮蜗杆减速电机 秦基(QINJI) QJ-24GF130-734 5V直流减速电机 最后，智能门锁研发与设计过程中需遵循的安全或行业标准： 1、《锁具安全通用技术条件》（GB21556-2008）； 2、《电子防盗锁》（GA/T374-2001）； 3、《指纹防盗锁通用技术条件》（GA/T701-2007）； 4、《智能门锁自动控制模块技术要求》（T/ZSPH 01-2021）。 图6、智能门锁模块结构图(来源：全国智标委) 工程师要从零开始设计和研发一款智能门锁，难度看起来并不小，希望这篇文章提供一些技术和选型参考。拍明芯城作为快速撮合的元器件交易平台，聚焦服务长尾市场的中小微电子企业，帮助每一颗芯片的Design In、Design Win和流通买卖更高效，深入落地到千行万业，做最好的元器件搬运工和SaaS工具提供商，帮原厂和代理商卖好芯片，为工程师提供更好的支持！

一、前言 随着科技的逐渐发展，智能门锁也从小众逐渐主流，价格也不断下降，被越来越多的用户所接触使用，凭借免于带钥匙的便利性，让众多用户从传统门锁转向智能门锁。 智能锁是传统门锁、电子信息技术、生物识别技术、物联网技术等相结合的产物，融合了人类社会众多的科技成果，内置嵌入式处理器和智慧监控系统，大大提升了开关门的效率，同时在门锁的安全警报等方面更加完善。 目前，智能门锁的智能不仅仅在于它便利性的开锁方式，更在于它所具备的安防功能。智能锁拥有警报功能，当门锁被撬动、密码连续出错、指纹连续识别错误时，门锁都会发出报警信号，及时提醒家中成员注意小偷的“光临”，部分有联网功能的智能锁还会向手机推送消息，让在外的户主也能及时处置，避免财产损失。 二、智能门锁解决方案开发原理： 智能门锁一般都包含锁具，电源和继电器驱动程序构成。电子锁具它是以单片机（NY8A054E）为核心，配以相应硬件电路，完成密码的设置、存贮、识别和显示、驱动电磁执行器并检测其驱动电流值、接收传感器送来的报警信号、发送数据等功能。 单片机接收键入的代码，并与存贮在EEPROM中的密码进行比较，如果密码正确，则驱动电磁执行器开锁；如果密码不正确，则允许操作人员重新输入密码，最多可输入三次；如果三次都不正确，则单片机通过通信线路向智能监控器报警。单片机将每次开锁操作和此时电磁执行器的驱动电流值作为状态信息发送给智能监控器，同时将接收来自传感器接口的报警信息也发送给智能监控器，作为智能化分析的依据。 三、智能门锁解决方案功能介绍： 芯岭技术为客户带来的智能门锁解决方案采用了九齐NY8A054E型号单片机作为其主控芯片，封装型号为16引脚Sop，加上外围辅助执行电路，通过单片机程序开发设计而成，最终智能门锁能够实现如下功能： 1、密码设置，正确输入密码，点击开锁按键自动开锁，点击关锁按键实现关锁; 2、可手动修改密码，密码保存在NY8A054E单片机中; 3、密码中途输入错误时，可整体删除或逐位删除; 4、密码输入3次错误，将锁定密码输入区，同时伴有短暂报警声音，并且在一定时间内禁止重新输入; 5、背光显示，触摸显示背光，在黑暗环境下依然清晰可见。 6、警报功能，多次输入错误密码触发警报; 7、指示灯显示，低电量指示灯闪烁。 四、智能门锁的多种开锁方式： 1、密码开锁 密码开锁是智能门锁的基本功能，也是目前很多商店和酒店使用的方法，现在市面上销售的智能门锁大都支持在密码前后插入随机数字输入的方式以避免有人偷窥密码，密码开锁的一大缺陷和漏洞是密码锁盘处是始终裸露在外的，外媒有报道黑客使用特制的肉眼不可见喷剂喷涂在密码盘处，当主人输入密码锁时会在密码盘的喷剂上造成划痕和轨迹，从而导致密码泄漏。密码开锁相比而言是比较安全的方式。 2、指纹开锁 指纹开锁的方式其实是大众对于智能门锁的最初认识，由于目前的手机很多都采用了指纹解锁，所以指纹也可以说是应用最为广泛的生物特征识别手段了。一旦一项技术推广开来，那么一些漏洞肯定会显现出来，指纹锁最大的风险其实就是指纹的泄漏。作为消费者，如果一定要买智能门锁的话，也一定要购买带活体指纹检测功能的智能门锁，降低一定的风险。 3、蓝牙开锁 蓝牙解锁实际上解锁方式与刷卡解锁类似，不过比刷卡解锁要高端一些：可以用手机蓝牙连接门锁将其打开。安全性比普通的刷卡解锁要高很多，毕竟现在指纹识别那么普及，不是每个人都能解锁你的手机。 4、虚位密码 输入密码的开锁方式则有固定密码、虚位密码、临时密码之分。固定密码也就是我们设定的永久性开锁密码；虚位密码是当有人在旁窥伺时，将真实密码的前后各加若干扰乱数字来防止密码泄露；临时密码是指当有人来访时，你所指定的一次性或临时开门密码。 5、远程开锁 手机远程开锁是当你不方便亲自开门时，远程为他人开门的一项技术，主要通过WiFi、蓝牙技术实现，有的智能锁甚至采用了先进的NB-IoT窄带物联网技术。 芯岭技术 从事芯片代理、方案开发、物联网产品研发、生产、销售，同时为众多企业提供物联网应用解决方案服务，目前公司正着力于Wi-Fi、Zigbee、2.4G、433、MCU等相关产品方案的自主研发。

智能门锁是在传统机械锁的基础上改进，具有安全性, 便利性, 先进技术的复合型锁具。智能门锁是门禁系统中锁门的执行部件。 智能门锁控制方案中，对门锁嵌入式开发是比较重要的一步，这样才能在硬件上实现无线数据转换以及无线控制。 智能门锁采用嵌入式Wi-Fi模块产品，软、硬件接口兼容，体积小，功耗低。嵌入式wifi模块内置IEEE802.11协议栈以及TCP/IP协议栈，能够实现用户串口到无线网络之间的转换。支持串口透明数据传输模式，可以使传统的串口设备可轻松接入无线网络。 智能改变生活习惯，让人与屋相联，人与设备相联的同时，实现屋与屋相联，万物互联发展。 作为家居安全的第一道防线，智能门锁的安全举足轻重。一直以来，安全也都是用户对智能门锁的根本要求。内置智能传感器方案的智能门锁相对于采用其他开门方式的智能门锁，能提供更多的安全保障。 例如内置的传感器可以感知暴力撬门时的冲击然后向户报警，使得用户可以随时了解门锁的安全状态。 智能雷达传感器全自动门锁解决方案，内置一颗单芯片智能雷达传感器。雷达传感器搜集数据可以与其他智能家居产品联动，对于打造“全屋智能”具有推动作用，同时为门锁功能的扩展提供了可能。 根据建筑特点和功能需求，智能控制方式在安防、照明、环境、健康等场景，智能家居实现领域化多策略管理模式。 智能安防场景与人体存在雷达传感器的搭配，通过监控门外是否有可疑人徘徊，智能门锁则起到防撬报警；门内则是通过监测可疑人移动轨迹，联动室内云摄像头记录，并自动发送警报信息；通过手机APP让里外一目了然！ 得益于智能传感器的可编程能力，更多的功能可通过升级添加。相关算法由低功耗传感器完成，可以让主控休眠，从而降低系统功耗。 随着智能家居概念的普及，智能门锁已成为智能家居及家庭安防的核心产品。智能健康场景与微波人体存在雷达传感器的搭配，可监测人体睡眠情况、心跳呼吸、BMI等数据，周期数据通过WiFi技术联动智能设备，建立一份健康数据分析、健康、运动建议，守护家人健康。 飞睿科技聚焦于居住空间场景，围绕用户需求，以IoT连接智能家居为核心驱动力，结合大数据、人工智能和家居应用场景，为用户带来便捷、舒适和健康的家居体验。

导语： 伴随着人工智能等技术的发展和传感器等技术的进步，智能产品将在人机交互模式、智能化性能上更加完善。物联网技术打破了“信息孤岛”效应，智能硬件从单品爆发向万物互联模式发展，智能门锁随着互联网应用需求的发展，逐渐进入公众视野，国内市场从试水到不断拓展。 国内智能门锁的普及率远低于国际正常水平，目前不足3%且集中分布在东南沿海地区，随着B端市场的持续增长、C端市场逐渐走热，智能门锁在国内的市场风口即将来临，市场将进入井喷期。 政策方面，发改委、工信部等14个部门共同发布《国家物联网发展专项行动计划》，明确将智能家居作为战略性新兴产业来培育发展，此外，地方政府也在密集出台政策和规划，如《促进智能锁产业发展十条政策（试行）》，支持智能门锁迅速发展。 随着智慧城市和智能家居产业的兴起，智能门锁行业的关键地位逐渐显现。本报告将主要以智能门锁进行行业洞察和机遇分析，并给出相应的行业解决方案。 智能门锁发展及现状简介 智能门锁简介 近几年，中国智能家居行业出现了多项宏观利好因素：政府部门出台多项扶持政策、人工智能技术迅速发展、消费者在智能家居领域消费需求激增等。在利好因素的刺激下，行业正进入快速发展期。智能门锁作为智能家居的入口级产品也成为智能家居服务群的关键入口。同时，智能门锁作为家庭智能安防产品的核心单品，已经成为智能家居生态链上不可或缺的核心组成部分。可以说，谁主导智能门锁，谁就能领先智能家居行业。 智能门锁种类革新 智能门锁经历了传统机械门锁到电子门锁，再到智能门锁的发展历程。随着安防意识的逐渐形成完善，智能家居服务的不断拓展，智能门锁进入公众视野，成为客户需求的主要选择。 传统机械门锁 ：采用机械密码组合的方式，钥匙插入锁孔后，齿孔和锁内的弹珠相互形成凸凹配合，只要相互组合一致，即可顺利将锁打开。但由于钥匙和弹子凸凹组合的排序有限，会出现其他钥匙能开启门锁的情况，导致门锁的安全性能大打折扣。 电子门锁 ：通过密码输入来控制电路或是芯片工作（访问控制系统），具有防盗报警功能的电子密码锁代替传统的机械式密码锁，克服了机械式密码锁密码量少、安全性能差的缺点，使密码锁无论在技术上还是在性能上都提高一大步。 智能门锁 ：区别于传统机械锁，在用户识别、安全性、管理性方面更加智能化的联网锁具。是具有安全性, 便利性, 先进技术的复合型锁具。同时也是智能家居重要组成部分，可建设完善安防家庭智能控制能力及匹配提供各项智能化的家居服务。 智能门锁技术介绍 智能锁的五金结构基本都延续自传统锁样式，而在外观结构上，基本由6部分组成（外部）：生物识别模块、显示屏、刷卡区、开门把手、应急电源、钥匙孔，智能锁突出的特点是联网操作。 目前智能锁的主流开锁技术主要有短距离无线技术识别（如蓝牙、NFC、RFID）、钥匙、密码、指纹、指静脉、人脸、远程APP等，在智能锁短距离连接技术占比中蓝牙占有率高。 随着通讯技术与平台连接便捷性的发展，智能锁也正在逐步过渡到联网时代，由短距离连接增加互联网接入能力，其中现阶段占比最高是通过WIFI直接利用家庭网络实现互联，而目前已经出现了通过蜂窝网络进行互联的智能门锁，主要是通过2G/NB-IoT的运营商网络，保证了连接的可靠性。 在智能锁互联网接入的网络技术中，其中WIFI技术更适用于家庭市场，而对公寓，租房，酒店等市场，将NB-IoT技术应用于智能门锁，用户完全不用布线，它具有比手机信号更强的覆盖能力，又支持低功耗的管理，以低成本、低功耗的方式，实现更大范围的物联网信号覆盖通信，NB-IoT门锁是把设备真正连接到物联网中，对门锁进行远程监控、管理。（ 在接入物联网的通信部分：中移OneMO NB-IoT模组M5310-A、M5311，具备优势信号覆盖能力，平台连接管理能力，已达成NB-IoT门锁项目50余个，与多家门锁企业已开展合作密切。） 智能门锁行业市场发展 2016年以来，随着中国智能门锁零售市场的正式爆发，智能锁市场进入快速发展时期。资料显示，2017年中国智能锁行业整体销量超过700万套，到2018年，仅上半年全国智能锁行业的整体销量就超过了830万套，增长势头明显。预计到2020年，中国智能门锁销量将突破3500万套。 数据来源：全国锁具行业信息中心 B端市场渠道的积累以及C端智能锁消费概念的普及将为智能门锁进入高速发展期打下良好基础，同时也将成为IoT最大的应用市场之一。 B端市场需求仍将持续走高 B端市场，是大部分智能锁企业起步和立足的基础。在B端市场，各中高端小区、酒店、写字楼、政府部门、企事业单位等对安防需求较高的客户构成了大部分智能锁企业的主要客户群体。2017年中国智能锁工程市场出货量约为200万，占总体市场份额的40%左右。 数据来源：易观中国智能门锁产业白皮书 C端智能门锁市场基础良好，发展潜力巨大 C端市场，即个人家庭市场。对于国内市场来说，中国约有4亿家庭，如果按照日韩、欧美国家的市场渗透率计算，市场空间非常巨大。而智能门锁相对于传统门锁，更为适合互联网浪潮下的青年群体家庭使用，能够避免钥匙丢失、忘带钥匙，实现访客远程开门等场景。综合国内市场来看，智能门锁潜在市场巨大，目前正是一片蓝海。 数据来源：根据公开数据整理 智能门锁成本分析 目前主流的智能门锁市场价格均在几千元至上万元不等，相较于传统机械门锁几十至几百的价格，较高的价格成为客户购买智能门锁第一道门槛。根据智能门锁行业的普遍成本构成情况分析，硬件成本占据了相当的比例。（使用中移OneMO模组M5311、M5310-A，除去最具优势的行业最低价格，质量我们也从不打折扣喔） 除此之外，运营成本和管理成本过高，更是加重了后端用户购买的压力。一把普通的智能门锁出厂价在300/400之间，一把“指纹+感应+密码”智能门锁出厂价在500/800之间，一把相对高端的智能门锁出厂价也就1500元左右，某进口品牌到港价也不过两千元左右。而这些产品一到用户的手上就变成了几千元甚至上万元，运营成本和管理成本成为阻碍智能门锁向大众普及的又一道门槛。 智能门锁销售模式 随着行业的发展，智能门锁企业逐渐形成了三大阵营。一是传统锁具企业，二是互联网门锁企业，三是跨行业企业。三大阵营围绕各自的优势，形成了三种不同的核心商业模式。传统锁具企业：线下代理，实体店面销售，以上下级差价博取盈利。互联网门锁企业：线上线下协同，O2O的典型商业模式。跨行业门锁企业：线上线下协同，以智能锁微入口进行产业的全面布局，市场价值的最大范围和最大规模拓展。三种模式各有优劣，又在逐步融合。 商业模式 在智能锁产业分布方面，主要集中在深圳、中山、金华、佛山、温州、杭州等地。全国制锁行业信息中心的数据显示，2018年深圳的产销量占比最高，达到全国的21%左右，其后是金华，占比达19%，其次是中山，占比18%。佛山、温州、杭州也有较高分额。智能锁的产业分布改变了原有的中山小榄，浙江温州，浙江浦江，山东烟台四大锁业基地的格局，展现了行业新局面。 智能门锁行业产业链分析 智能门锁行业链可以粗分为上游、中游和下游。上游产业链主要包括：智能门锁的硬件生产商、软件开发及服务支持厂商。中游产业链主要包括：智能门锁的主要生产厂商、供应链平台企业、代工厂以及系统解决方案提供商。下游主要为各渠道企业向用户进行智能门锁及服务的最终销售。 智能门锁行业痛点分析 智能门锁通过不断的更新发展，逐步适应着客户多变的需求，市场认可度也随之不断提升，但在整个使用和运营过程中仍然暴露出安全防范能力不足、成本单价居高不下及传统锁具厂商平台建设难等各项问题。 （一） 安全防范问题凸显 大多数智能门锁企业更注重于智能化方面的功能开拓，相反，在机械结构的安全设计上、电子信息的加解密与认证技术的开发投入相对不足，客户敏感数据的传输安全、前端各项客户应用的使用安全以及服务平台自身的安全问题日益凸显。 （二） 成本单价居高不下 智能门锁的高成本现象主要源于其市场还没全面打开，产品研发成本高、认证技术开发投入大，大部分门锁企业为了保证稳定的现金流，高定价是目前无可奈何的选择。当智能家居全面普及、智能门锁市场培育过程基本完成的时候，才有大幅降价局面的到来。 （三） 平台建设难度较大 针对传统锁具厂商而言，缺乏专业IT支撑能力，要通过自身能力搭建满足客户互联网需求的服务平台难度较大，大部分是通过借助外部平台作支撑。同时也源于平台不统一，很难将门锁与其他产品联动起来。 （四） 功耗较大问题仍是短板 功耗较大的难点是许多厂商在设计门锁功能时优先考虑的问题，之所以人脸识别解锁或智能猫眼这样的设计未能成为主流，主要原因还是功耗太大。目前市面上大部分家用智能锁在使用时均需安装4-8节干电池，每次更换电池后平均使用时间长的可达一年以上，短的只能维持三四个月，频繁的更换电池会直接降低用户的体验效果。 行业解决方案 从市场趋势来看，未来几年都是智能门锁的增量市场，且增长空间仍然十分巨大。即使在进入存量市场后，基于全国4亿户家庭每年的更换量而言，智能门锁需求依然旺盛。从技术更新来看，未来基于NB-IoT，WiFi等新型通信网络和更智能AI服务的智能门锁必将取代未接入网络的老一代智能门锁和传统机械门锁。所以总体而言，智能门锁行业在可预见的将来必将迎来更大的发展和更广泛的应用。 具体到物联网公司，为智能门锁行业提供“云-管-端”解决方案： 端：2G/NB-IoT模组与物联卡SIM认证 物联网公司针对智能门锁行业提供安全可靠的2G/NB-IoT模组，具备完整知识产权，具备良好的安全性能优势。同时为降低智能门锁实际成本，物联网公司可推动省移动公司加大模组补贴力度，采用NB-IoT模组加物联卡资费联合捆绑销售的模式，打破智能门锁企业成本疑虑，助力智能门锁市场单价调降，提升细分市场竞争能力。 针对智能门锁使用安全，应用物联卡SIM认证实现终端侧的数据传输加密与安全认证，提供智能锁的安全能力。通过物联卡SIM认证，数据以密文方式进行I/O操作，只能在COS内部进行解密，同时数据以密文方式传输和存储，实现终端与平台双鉴权，并提供的安全认证能力，对远程操作进行鉴权管理，提高远程操作安全性，增强智能锁的应用安全。针对智能锁终端安全我司可提供安全、可靠、成熟、稳定的NB-IoT与物联卡SIM认证相结合方案，全面解决智能门锁安全问题。 管：物联网专网管道保障网络 自主化连接管理，可靠的专用APN数据传输通道，功能强大的OneLink平台助力智能门锁服务提升，为客户提供更好的连接和更个性化的服务。 中移物联网充分利用OneLink相关API能力，提供满足用户使用需求及智能门锁企业市场管理诉求的NB-IoT连接管理解决方案。利用eDRX/PSM技术，支持对智能门锁终端进行节电管理配置，可合理分配电池工作、休眠时间，尽最大可能延长电池的使用寿命，通过对电池真实电量有效管控，实时提醒客户电池低电量情况，将极大程度的提升客户使用体验。同时基于OneLink系统为客户提供完善的自服务管理及空中写卡等业务管理能力，便于客户实时套餐变更、账详单查询及利用空中写卡完成物联卡的全生命周期管理，实现各阶段的精准计费，充分服务智能门锁相关企业。 云：一站式搭建智能门锁开发平台 应用OneNET，提供一站式搭建智能门锁开发平台：基于OneNET云平台和物整体开发套件，打造智能门锁应用的基础能力云服务台,为智能门锁企业提供一站式智能硬件SaaS服务，帮助传统锁具行业快速实现智能化。 行业发展趋势总结 行业小趋势 智能门锁市场呈现逐步细分趋势： To B端市场，公寓、酒店、写字楼等领域是新型互联网智能门锁企业所瞄准的市场，也是2G/NB-IoT门锁发展的集中市场，随着NB-IoT网络技术的成熟，将引领公寓、民宿、酒店等市场的联网智能锁具快速发展，形成酒店、民宿、公寓无钥匙入住体验，例如以阿里未来酒店为代表的新型酒店，此类应用形成新的快速增长市场，预计2019年是此类业务的起步之年，需在此类细分市场尽快布局。另外此类客户的门锁使用场所相对聚集且用于室内较多，可以定点进行NB-IoT基站补点覆盖，又能够发挥NB-IoT在单站容量、覆盖增强方面的优势。 To C端市场，电商渠道销量快速增长，客户认可逐渐增多，以指纹，密码为主，联网为辅的智能门锁将会迎来千万级市场。现阶段家庭智能门锁的安全性问题凸显，且市场混乱标准难统一，各类售后投诉较多，容易引起消费者协会关注，因此在此类市场的安全方案预计在2019年将会有爆发式增长的需求，并逐步形成与智能门锁企业与运营商/互联网企业合作，增加品牌影响力的同时提升可信度的趋势。 智能门锁安全小常识 特斯拉线圈开锁现象 ：利用高强度、高频率的脉冲对门锁造成干扰，导致芯片重启然后恢复到出厂设置，打开未设防门锁。经市场调研可通过增加稳压模块，过载保护，同时改变重启设防逻辑解决问题。 光学指纹开锁漏洞现象 ：光学指纹开锁存在指纹泄漏容易被专业工具套取且指纹识别准度不高的现象。经市场调研，相比光学指纹，活体指纹模块（半导体指纹模块）可预防硅胶模等假指纹的同时提高指纹识别度。