物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的成本討論

在我與客戶和整個市場就物聯(lián)網(wǎng) （IoT） 的發(fā)展進(jìn)行的持續(xù)討論中，我經(jīng)常被問到需要什么來增加市場并在更多設(shè)備上擴(kuò)展物聯(lián)網(wǎng)。最近的文章和博客質(zhì)疑圍繞物聯(lián)網(wǎng)的所有炒作，以及市場是否真的會發(fā)生，或者它是否只是對銷售連接設(shè)備感興趣的技術(shù)人員的白日夢。我可能對這個話題有點(diǎn)偏見，因?yàn)槲姨幱谠S多這些發(fā)展的中間，并且與許多客戶以及物聯(lián)網(wǎng)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)密切合作。

但這是一個有趣且相關(guān)的問題：真正發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)需要什么？答案是復(fù)雜且多方面的，我們必須考慮以下幾個方面：

成本

使用方便

互操作性

面向未來

安全

雖然我一般會討論互聯(lián)家庭生態(tài)系統(tǒng)，但這五個物聯(lián)網(wǎng)增長因素也適用于商業(yè)和工業(yè)設(shè)備。在本次討論的大部分內(nèi)容中，我將使用燈泡作為簡單的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用示例，因?yàn)樗砹讼M(fèi)者無處不在的設(shè)備，是當(dāng)前常見的連接項(xiàng)目，并反映了需要解決的每個挑戰(zhàn)領(lǐng)域。

我將深入探討本博客系列中提到的五個物聯(lián)網(wǎng)主題中的每一個，該主題由五個部分組成，探討需要克服的問題以及如何應(yīng)對挑戰(zhàn)。我期待評論和反饋，因?yàn)槲锫?lián)網(wǎng)對我們所有人來說都是一項(xiàng)正在進(jìn)行的工作。

首先：成本。

物聯(lián)網(wǎng)成本

雖然成本始終是設(shè)備制造商關(guān)注的問題，但增加連接的成本與基本設(shè)備的成本相比，為物聯(lián)網(wǎng)能夠在多大程度上滲透市場提供了一個有趣的點(diǎn)。如果為設(shè)備增加連接性的價(jià)值不被認(rèn)為大于成本，那么消費(fèi)者將不會為連接他們的設(shè)備付費(fèi)。

下表顯示了使用 Amazon 和 Lowe‘s 對一些基本設(shè)備與相同設(shè)備的連接版本進(jìn)行的簡單成本比較。基于這些差異，我們注意到連接成本的倍數(shù)。我們還添加了一列我們對美國家庭中這些設(shè)備的典型數(shù)量的估計(jì)。請注意，地區(qū)差異將導(dǎo)致不同的典型數(shù)字。

【圖1 | 亞馬遜和 Lowe’s 的基本設(shè)備和聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的比較表明，增加連接性會增加數(shù)量級的成本，考慮到典型家庭中部署的此類設(shè)備的數(shù)量，成本會更加復(fù)雜。要使物聯(lián)網(wǎng) （IoT） 取得成功，這一成本必須產(chǎn)生相應(yīng)的價(jià)值。注：“A”、“B”、“C”、“D”等表示不同制造商的連接產(chǎn)品。］

有趣的是注意到這些設(shè)備的成本溢價(jià)的可變性。對于技術(shù)的早期采用者來說，成本不太關(guān)心，因?yàn)樗麄兏鶕?jù)其他標(biāo)準(zhǔn)做出決策。引人注目的用例和法規(guī)可以推動早期采用，例如：

聯(lián)網(wǎng)恒溫器為關(guān)注第二套住宅或現(xiàn)有住宅供暖、通風(fēng)和空調(diào) （HVAC） 的成本和便利性的消費(fèi)者提供了獨(dú)特的價(jià)值。此外，在某些地區(qū)，當(dāng)?shù)毓檬聵I(yè)公司會因使用連接的恒溫器而獲得回扣，從而降低成本溢價(jià)。

連接的門鎖提供了一定程度的便利，吸引了一些消費(fèi)者。

推動煙霧探測器協(xié)調(diào)的法規(guī)要求增加與這些設(shè)備的連接性。

為恒溫器和門鎖等物品支付成本溢價(jià)并不那么痛苦，因?yàn)榧抑写祟愒O(shè)備相對較少。家庭中的燈泡或門/窗傳感器等物品會更多，而且這些設(shè)備的價(jià)格溢價(jià)很大是有問題的。消費(fèi)者還直接將恒溫器的使用與成本聯(lián)系起來，因?yàn)樗婕凹彝ツ茉促~單的更高部分，并且使用智能恒溫器可以幫助減少能源使用。

對于已經(jīng)包含微控制器和傳感器等電子元件的設(shè)備，成本溢價(jià)較小，因?yàn)檫@里的溢價(jià)只是增加連接性。最簡單的設(shè)備，例如電燈開關(guān)或插頭，幾乎沒有電子設(shè)備，因此重新設(shè)計(jì)和成本影響更大。

由于我們?nèi)蕴幱谖锫?lián)網(wǎng)市場的早期階段，希望在家中連接一切的消費(fèi)者今天可以期望支付溢價(jià)。一個典型的美國家庭有 40 個燈泡，因此用連接的白色 LED 燈泡替換它們大約需要 600 美元。以當(dāng)前價(jià)格計(jì)算，使用彩色 LED 燈泡的成本為 2000 美元。這是一個高昂的價(jià)格，不包括任何開關(guān)或其他控制裝置，以今天的價(jià)格為整個房屋配備設(shè)備將花費(fèi)數(shù)千美元，而且回報(bào)并未真正確定。

技術(shù)上的一些進(jìn)步確實(shí)推動了對連接的需求。全彩 LED 燈泡就是一個很好的例子。即使是白色 LED 燈泡，仍然可以使用傳統(tǒng)的開/關(guān)開關(guān)或調(diào)光器進(jìn)行控制。一旦完整的紅、綠、藍(lán) （RGB） 范圍可用，消費(fèi)者需要更高級的控制才能使用它們。然后，必須連接到智能手機(jī)應(yīng)用程序和圖形用戶界面驅(qū)動（GUI 驅(qū)動）控件。

此類設(shè)備的早期采用者有助于開發(fā)技術(shù)和市場，但價(jià)格溢價(jià)。為了推動更廣泛的使用，必須降低成本溢價(jià)。這可以通過捆綁產(chǎn)品和服務(wù)來實(shí)現(xiàn)，就像家庭安全系統(tǒng)一樣：系統(tǒng)的初始成本得到補(bǔ)貼，以換取服務(wù)的月費(fèi)。

隨著時間的推移，成本不一定會成為物聯(lián)網(wǎng)的障礙。如下圖所示，在新技術(shù)采用的最初幾年，LED 燈泡的成本曲線可能會急劇下降，從 2010 年到 2015 年出現(xiàn)大幅下降，預(yù)計(jì)將持續(xù)到 2020 年。為了物聯(lián)網(wǎng)市場的增長，增加連接性需要適應(yīng)這條成本曲線。由于 LED 燈泡的成本接近幾美元，因此增加連接性也不會花費(fèi)幾美元。

【圖2 | 此處描繪的是 2010 年至 2020 年 LED 燈泡的成本曲線。來源：US EIA Energy Outlook 2014。］

為這些設(shè)備添加連接時，成本可以通過多種方式降低：

對于小型設(shè)備，我們在功能上不遵循摩爾定律，而是在成本上降低。較小的幾何形狀僅用于添加最少的功能，但主要是降低成本。

將特性和功能集成到片上系統(tǒng) （SoC） 設(shè)備中可降低物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品的成本和尺寸。我們已經(jīng)看到 SoC 中集成了多種無線電技術(shù)、傳感器和控制接口，以及電源管理以最大限度地減少外部組件。增加的集成將繼續(xù)推動功能的增加，同時降低成本。

隨著制造商擴(kuò)大規(guī)模，增加產(chǎn)品數(shù)量也降低了成本。

隨著燈泡等大批量產(chǎn)品降低成本，家庭中的許多其他產(chǎn)品將受益于為它們開發(fā)的更集成和更靈活的連接選項(xiàng)。雖然今天對于想要在家中連接許多設(shè)備的消費(fèi)者來說成本是個問題，但隨著市場和設(shè)備規(guī)模的擴(kuò)大，我們可以預(yù)期成本會持續(xù)降低。

審核編輯：郭婷