从今年3月开始，我们深入调研了国内十余家优秀的服务机器人企业，不断总结与反思形成了本篇重量级报告，在我们前期的基础上，仍然想重点解决几个问题：服务机器人产业现状如何，产业链有哪些特点？在这一场竞争中，最终是巨头的胜利还是初创草根企业的狂欢？未来哪些细分市场具备投资价值，哪些场景是容易产业化的领域？希望我们的报告能为各位投资人在产业链认知上有所启发，对大家未来的投资和研究有所帮助。最后，我们也感谢帮助过我们的服务机器人产业链企业，尤其是在经历多次叨扰后仍然倾囊相授的公司，抱歉报告中未能一一列举，我们真诚祝愿大家蒸蒸日上，共同书写这个智能化的时代！核心观点：服务机器人产业链特点：技术推动产品迭代，产品反哺技术革新服务机器人产业链目前呈现出几大特点：（1）核心技术和产品相互交叉缠绕，互相推动，技术推动产品迭代，产品开发反哺技术革新；（2）按照业务属性逐渐分化为平台型企业和应用级企业，平台型企业更多专注于上游核心部件和入口级技术，应用型企业专注于应用场景的产品深度开发；（3）从产业应用方向来看，智能交互和特定场景的机器人开发是发展方向，教育机器人是最大的细分应用领域；（4）A股服务机器人企业较少，大多通过外延方式切入，大部分企业是以初创型草根企业为主。巨头已经抢滩入口级技术：全球企业同台竞技目前，国际巨头已经在入口级技术方面抢滩登陆，入口级技术包括感知、交互、芯片、操作系统等环节。语音交互领域，美国巨头布局即将结束，国内语音战场方兴未艾，国内外分别形成以科大讯飞和Nuance为龙头，此外，互联网巨头公司大部分有自己的语音部门，初创公司也有一定优势；感知技术方面：在国外，激光雷达已经成为民用领域的“宠儿”，但市场份额大多被诸如瑞士Leica、加拿大Optech、奥地利Riegl、美国Trimble等老牌测绘企业占据，国内刚刚起步，部分优秀初创公司包括华达科捷和欧镭激光、镭神智能、思岚科技、北醒光子等。细分市场率先启动：技术升级和成本降低带来爆发服务机器人细分领域产品有80余种，其中在市场上可查到产品信息的有34种。从产业化的进程来看，目前无人机、扫地机器人和教育类场景的机器人会率先实现产业化，产业化的进程中，技术升级和成本降低是两个不可或缺的环节。扫地机器人行业正在经历由ODM企业向自主品牌进阶的过程，国内也涌现出了科沃斯、银星智能、宝乐机器人等一大批本土企业；随着STEAM理念深化，教育机器人的产业化逐步加快，逐步涌现出优必选、康力优蓝、未来伙伴等优秀的教育机器人品牌。 投资建议服务机器人产业化目前尚处在早期，我们建议结合初创企业的发展，从两个角度把握投资机会：（1）关注技术型平台公司，如AI芯片、OS、语音语义、感知等环节，重点公司包括地平线、图灵、寒武纪、智臻智能、云知声、科大讯飞（广发计算机覆盖）、思岚科技、捷通华声等；（2）关注在细分领域做应用开发的企业，基于特定场景整合行业资源，重点关注的公司包括康力优蓝、科沃斯、优必选、未来伙伴、大疆、深圳宝乐等公司。上市公司建议关注巨星科技、康力电梯、慈星股份、机器人、科大讯飞（广发计算机覆盖）等。风险提示服务机器人市场需求低于预期；行业过度竞争；核心技术突破低于预期。正文内容一、产业链纵览：产品与技术交叉缠绕1服务机器人产业链包括平台级公司和应用级公司服务机器人产业链的特点是产品和技术交叉缠绕。产业链 上游是元器件厂商，包括 芯片、激光雷达、舵机等，这些厂商是典型的技术驱动型，并且如果中下游出现快速爆发，则产能可能成为制约因素； 中游包括语音提供商和图像提供商，这个版块相对比较独立，数据和算法是其核心竞争力，中游产品板块包括从设计、加工一直到营销，品牌、渠道和产能是其核心壁垒，如果做产品的公司能够通过操作系统建立起生态圈，将成为其重要壁垒，中游的语音图像板块和做产品的板块通过虚拟和实体向下游各个场景的消费和流通环节进行渗透，各个场景按照产业化的难易程度进行产品的迭代放量，成为中上游的强力引擎。 服务机器人产业成长逻辑：核心技术突破，产品迭代放量，成本大幅降低，之后大规模扩张。而平台级公司和应用级公司是行业的两条平行主体。平台级的公司以技术和成本为核心。包括语音、图像识别公司，核心在于提高其AI水平，核心零部件公司如芯片、激光雷达公司等，核心在于提高其性能和降低其成本，而操作系统公司将入口接口统一并且易开发是其主要任务。为应对多元化的应用场景，这类平台级的公司面临的问题就是核心技术的快速提高，各种不同平台和场景的兼容或者说迅速应用。 应用级的公司以场景实现为核心，是基于特定细分市场实现的，如扫地机器人、陪护机器人、教育机器人、人形机器人、导购机器人等。这些领域的公司，将结合相关的产业集成，做基于一个点的创新。这类公司的最核心竞争要素包括两方面：（1）产品经理思维主导，研发具有刚需场景的机器人品种；（2）对上下游软硬件集成，采用平台级厂商的产品，将上游的硬件厂商提供的硬件设备进行集成。2从全球来看，智能交互和特定场景是未来方向服务机器人产业从全球范围来看，美国是绝对的霸主。美国《Robotics Business Review》是世界上报道机器人产业最权威的机构之一，2016年该榜单公布第四届了“全球最具影响50家机器人公司”，代表了未来全球机器人的发展方向。在这个榜单中服务机器人占据2/3，服务机器人中美国又占据2/3，美国的服务机器人企业，既有Google、亚马逊这样的上市公司巨头，又有Jibo、Seegrid这样的初创企业。美国2016年企业的数量相比2015年增加5席，在服务机器人领域是绝对的全球霸主。除美国外，日本、英国、德国等表现也不错， 中国唯一一家服务机器人企业是大疆无人机。 非上市企业是主流，智能交互和特定场景机器人是发展方向。RBR50中，非上市企业占比约2/3，数量远高于上市企业。服务机器人主流方向包括：智能交互式机器人、医疗机器人、无人机、其他特定场景服务机器人。在用户需求的驱动下，服务机器人呈蓬勃发展之势，以垂直领域发展为主，无人机的广泛运用、医疗机器人的不断更新、以及智能交互式服务机器人（教育、陪护、客服等）的兴起将成为世界服务机器人发展的主流方向。3从国内来看，A股标的较少，但初创公司火爆从国内来看，A股服务机器人的上市公司标的较少，并且大部分是通过并购切入。A股服务机器人产业链的公司包括 科大讯飞（语音）和 川大智胜（转型人脸识别）以及一些通过并购切入服务机器人领域的公司，如 巨星科技、康力电梯、慈星股份等，此外，在新三板上，有三家公司 天智航（医疗机器人）、捷通华声（语音）、智臻智能（客服）。由于战兴板的搁浅，同时目前服务机器人处于产业爆发前期， 初创公司通过并购进入二级市场成为一个重要渠道。 国内初创公司在平台类和应用类均出现诸多优秀公司。从平台类来看， 语音板块包括云知声、出门问问、思必驰等， 激光雷达包括思岚科技、镭神智能、华达科捷（巨星科技持股65%）、北醒光子（华灿光电拟入股3.75%）等；从应用类来看， 扫地机器人有科沃斯、银星智能、深圳宝乐机器人等， 教育机器人有康力优蓝、优必选、未来伙伴等。 2014年是国内初创公司成立高峰，北京和广东公司最多。据IT桔子170家服务机器人初创公司，近年来服务机器人成立公司不断增长，2014年是国内服务机器人初创公司成立的高峰，一共48家公司成立，从地域分布来看，北京和广东最多，主要受北京创投氛围和广东创新氛围和机器人基因影响。 教育类机器人是目前最大细分场景。这170家服务机器人公司共有36种细分场景，其中教育类机器人是目前最大的细分场景，占比达到16%，包括优必选、小卡机器人、康力优蓝、未来伙伴、乐创教育等。这些教育类机器人公司包括两类，一类是以优必选为代表的“技术流派”公司，一类是以乐创教育（新三板：836667）为代表的“教育流派”公司，前者主要提供机器人产品，后者着重培训教育。 二、巨头已经抢滩入口级技术：全球企业同台竞技入口级技术美国布局完善，中国发展迅猛。语音和图像的技术相通性高，属于AI范畴，全球范围内最强的当属美国的Alphabet，还有微软、英特尔、IBM、Facebook、Nuance等巨头，国内的百度将战略直接跨至AI，期待未来有超预期表现，除此之外，众多初创公司如思必驰、云知声、face++等也具有较强技术储备，总体来看，AI领域国内虽与国外有一定差距，但有希望追赶并超越；激光雷达是从军用到民用，国外有部分公司如Velodyne转型较早，国内思岚科技、镭神智能等技术也较为成熟；芯片来看，目前英伟达的GPU最为火爆，英尔特的布局也渐渐清晰，国内企业正在积极追赶，有望弯道超车；操作系统部分，主流的是安卓和ROS，但国内有图灵等公司在做，未来仍有变数。 1语音交互：美国巨头布局即将结束，国内语音战场方兴未艾全球语音市场分为三个阶段：市场培育期、市场爆发期、市场稳定期。全球语音市场的龙头是美国Nuance公司，Nuance的发展历程，代表了全球语音市场的发展历程。从1994年至2003年，市场处于培育期，Nuance由营收百万美元的量级增长至1亿美元的量级；从2004年至2012年，市场高速增长，Nuance营收从1亿美元量级爆发至16.5亿美元，年均复合增长率达37.28%；从2013年至今市场处于稳定期，Nuance营收近年来稳定至20亿美元左右。 全球语音以Nuance为龙头，各大科技公司具备独立语音部门。Nuance是全球语音市场的龙头，下游客户广泛，包括医疗保健、手机及消费者、企业、图像四大部分。谷歌和微软内部的语音部门也在积极拓展。苹果通过收购Siri后，又引进了新的技术团队进行语音研发和市场开拓。目前已经形成了以Nuance专做语音公司为主，各大科技巨头具备自己独立语音部门的局面。 国外体系完善，国内仍处于市场爆发期。从整体实力来看，国外强于国内；从路径来看，国外收购初创团队后再补齐其他短板，而国内脉络不清晰，一般谋求自建；从技术水平看，国内外集中在巨头公司和科研机构，实力水平国内外差距不大；传统的语音识别行业公司都在谋求转型发展，比如Nuance、科大讯飞等，未来参与的公司将增加， 技术集中在前端技术和语义理解。 美国语音市场已完成布局，语义市场跑马圈地接近尾声。全球最大的语音语义的巨头集中在美国。从语音市场到语义市场，美国资本市场经历了相似的路径，大企业纷纷收购创业型公司，从2013年到现在，语义市场仍然在进行大规模军备竞赛，而语音市场已经结束了这个阶段，诞生了类似于Nuance这样的国际巨头。 国内语音市场以科大讯飞为龙头，从2012年起连续大爆发，2015年行业规模约为45亿元。2015科大讯飞营业收入约为25亿元，按照市场份额占比56%测算，2015年语音行业的规模约为45亿元。 国内语音市场竞争激烈。科大讯飞和捷通华声成立早，在语音市场占据第一梯队，其中 科大讯飞目前占有中文 语音技术市场60%以上市场份额， 语音合成产品市场份额达到70%以上，在 电信、金融等主流行业的份额达80%以上， 开发伙伴超过1500家，是国内语音市场行业龙头； 思必驰和 云之声虽然成立时间较短，但是发展迅猛；2015年歌尔声学和谷歌入资出门问问，主打移动领域。此外在BAT等巨头内部也有专门的语音部门，主要服务于公司整体战略规划。总体来看，国内公司既有巨头的语音部门，又有初创公司竞争，各家技术的准确率都很高，从语音转换成文字基本都在95%以上的准确率，体验上来说差距都不大。 他山之石：Nuance拟被收购失败，发力内生技术成熟后迅速上市，抢占市场份额稳住脚跟。Nuance成立于1992年，创始人Mike Cohen等均毕业于名校，经历13年的研发与扩张，公司语音技术不断成熟，在2005年成功在纳斯达克上市。借助资本的力量，Nuance不断扩展，业务扩展到医疗保健、手机及消费者、企业、图像四个部门。2005年到2012年，公司营收从389百万美元增长到1，652百万美元， 年复合增长率达到27.26%，股价从7.34美元涨到29.39美元， 增长率达到300.41%。为包括苹果的Siri在内的六十余家财富100强公司提供语音技术支持服务，成为全球最大的专业从事语音识别软件研发及销售的公司。 发展到瓶颈寻找突破，被收购屡屡失败。自2012年起，公司发展遇到瓶颈，客户都是B端，无法继续大量扩张，营业收入增长率不断下降，2012年到2015年，平均复合增长率仅为5.34%。公司便积极通过寻求被收购来继续扩展业务，Nuance曾传言被苹果，三星，谷歌等公司Nuance收购，股价飙升，但是后来谈判失败，股价又跌回。谈判失败一方面是因为体量较大，收购不易，另一方面是Nuance的业务难以同苹果、三星、谷歌等协同整合，还有一方面是巨头发展战略有所改变，语音通过挖Nuance团队的人才组建自己的语音部门。 转型内生，寻求新的利润增长点。在屡次被收购谈判失败后，Nuance转型内生，寻求新的盈利增长点：一、 高研发投入以保持领先地位，每年Nuance的研发投入占营业收入的比重都在10%以上；二、 拓展新的垂直领域，传统的医疗、智能手机、汽车、平板电脑、企业、图像等领域扩张遇到瓶颈，未来Nuance在服务机器人、无人驾驶汽车等领域积极布局，在C端积极布局，扩大市场。三、 拓展国际市场，尤其是是亚洲及拉美新兴市场，公司来自美国本土的收入约占70%，而新兴国家的巨大消费潜力急待开发。 2图像识别：群雄混战，布局应用图像识别领域活跃着微软、谷歌、Facebook及国内BAT等巨头，各自投入研发领域以使图像识别与本公司业务相契合。各家公司在技术层面上竞争激烈，在具体商业模式上各有特色。Google主要做开放平台，微软希望将图像识别技术与硬件相结合，Facebook将图像识别用于社交，亚马逊则更多地考虑电商购物，百度在传统搜索和未来无人驾驶汽车皆有布局。 他山之石：微软突破图像识别技术，与多种项目协同发展微软图像技术方面发力迅猛。2015年5月，微软本用于内测的用于测照片年龄的 How-Old项目有意无意的扩散出来，成为社交引爆点，极大的提升了微软图像识别的知名度。2015年8月，第三代小冰拥有了图像识别功能，在于用户交流上更近一层，平均用户跟小冰的沟通高达16次。2016年3月，在微软Build 2016开发者大会的最后阶段，其 人工智能项目Seeing AI——一项帮助盲人“看见”世界的科技震惊世界。这项人工智能的核心是图像识别技术，它以智能眼镜为载体能识别、描述盲人眼前的人和物，能识别文字、并念给盲人听。 3激光雷达：欧美技术领先，国内正迎头赶上在国外，激光雷达已经成为民用领域的“宠儿”，但市场份额大多被诸如瑞士Leica、加拿大Optech、奥地利Riegl、美国Trimble等老牌测绘企业占据。相比于国外企业已经具有相对成熟的成型产品，且已经和相关公司展开合作，国内公司在激光雷达的研发和生产上则只是刚刚起步。目前，国内研发生产激光雷达的公司主要： 华达科捷和欧镭激光（都是巨星科技子公司）、镭神智能、思岚科技、北醒光子。激光雷达的下游应用领域核心是无人驾驶汽车、服务机器人、无人机和工业测绘领域等。从目前全球激光雷达企业的下游应用领域分布来看，居多的仍然是智能汽车和机器人领域，传统的测绘领域中，也有一批3D激光扫描仪的企业，转型向更具成长性的机器人和无人驾驶领域。 2016年有望迎来激光雷达的发展元年。按照目前的发展速度，激光雷达率先放量的领域是扫地机器人，核心原因在于扫地机器人的第一代产品已经非常成熟，拥有了核心的用户市场。随着2016年市场上核心厂商都开始加装激光雷达， 扫地机器人领域的激光雷达需求有望率先爆发。其次为无人机、室内服务机器人、AR增强产品和无人驾驶汽车。根据我们草根了解的情况，目前国内扫地机器人领域主要的厂商，在新一代的产品中，都利用激光雷达的方式替换了传统的随机碰撞式扫地机器人。科沃斯、银星智能等国内品牌也都开始研发带自动导航系统的产品。目前， 全世界仅有日本、德国等少数几个企业有能力生产激光雷达，但其价格都不低，百度、谷歌无人汽车采用的激光雷达，成本在2-8万美元，价格几乎与汽车本体相当，一般服务机器人很难承受如此昂贵的元器件。影响激光雷达价格的主要有两大要素： 线束数量和采购量。通常线束越高，激光雷达的价格越高。采购量越大，价格越低。Quanergy公司通过降低线束维度，逐步使用固态激光雷达，让成本降低到了250美元左右，国内企业思岚科技，可以在采购量超过1万台左右的量时，单线束的价格可以降低到1000元以内。随着终端用户的产品放量，激光雷达的产业化将会带动价格打破瓶颈区域。 4智能芯片：国外传统芯片积累较久，国内智能芯片有望弯道超车通用芯片向深度神经网络方向发展如火如荼。传统的CPU是计算机的核心，在图形处理和深度神经网络的计算上，GPU表现出更强的性能，而2015年Intel收购Altera的主要产品FPGA即现场可编程门阵列性能更加优异，中端FPGA能够实现375 GFLOPS的性能，功耗仅为10-20W，和CPU和GPU相比，FPGA在深度神经网络（DNN）预测系统中性能更加出色。DNN系统用于语言识别、图像搜索、OCR、面部识别、网页搜索以及自然语言处理等各种不同应用。相同功率时，在32线程下，FPGA的速度/功耗比约为CPU的42倍，约为GPU的25倍。 专用芯片以智能算法和仿生两条主线并行。专用芯片又称为“人工智能芯片”“神经网络芯片”等，目前专用芯片有两种思路：以智能算法为主线和以仿生为主线，两者的典型代表分别为 寒武纪、IBM TureNorth。寒武纪1号的主频可以达到0.98GHz，处理速度相当于同等面积下CPU的100倍。即便与最先进的GPU相比， 寒武纪1号的人工神经网络处理速度也不落下风，而其面积和功耗远低于GPU的1/100。IBM在复杂性和使用性方面取得了突破。4096个内核，100万个 “神经元”、2.56亿个 “突触”集成在直径只有几厘米的方寸之间，能耗不到70毫瓦。 通用芯片和专用芯片各有千秋，未来将是并存局面。芯片是指内含集成电路的硅片，是机器人的大脑。芯片包括通用芯片和专用芯片，通用芯片不限使用领域，而 专用芯片一般为专门为服务机器人定制。对于机器人来说，由于涉及到深度神经网络，故在计算量上将会更大，通用芯片中GPU和FPGA在解决这问题上优于传统CPU，扩展性和移植性较好，但是软件复杂度和开发周期较高；相比之下，专用芯片能实现更高的效率和更低的功耗，但是目前整体处于研发阶段，根据目前的资料，虽然其扩展性和软件移植性不如通用芯片，但是软件复杂度和开发周期优于通用芯片。两种芯片各有千秋，未来预计是并存局面。 过去在国内外市场上，由于技术国际芯片巨头几乎占据了全部的市场份额。科技巨头英特尔、英伟达、IBM等受制于PC和智能手机的市场空间，看好人工智能的前景，纷纷进行布局。在这个重要的转折点，中国也投入巨额资金，研发人工智能芯片，有望实现弯道超车。 他山之石：从高通拿下移动芯片市场对服务机器人芯片市场的启示专利是高通的核心竞争力。1985年，麻省理工学院教授、美国国家工程院院士雅克布先生退休后，与6位同仁成立了高通公司。高通主营业务有三块QCT（高通CDMA技术集团）、QTL（高通技术授权部门）和QSI（高通的战略投资业务），依靠高通经年积累的专利，QTL业务在2013、2014和2015财年分别贡献了30%、29%和31%的业务营收，相当于每年80亿左右的美金（相当于半个腾讯）。自1985年以来，高通已累计投入328亿美元用于研发。截至目前，高通有超过9000件专利正在申请，覆盖安全与隐私、人工智能、大数据等。2015年 高通专利申请数量位列第四，多年来一直保持芯片领域第一名。 小米放量成就高通骁龙芯片的辉煌。1998年高通和Palm联合开发的第一款具有互联网功能的CDMA手机padQ成就了高通的辉煌，诞生于2007年的骁龙处理器高通在移动无线芯片领域最成功的产品之一。高通与成立于2010年的小米的合作，从小米1开始一直到小米4都是采用的高通最新的骁龙处理器，随着小米市场份额的扩大起到了巨大的宣传作用，高通一举拿下了高端市场。 高通在机器人领域的布局。高通一直在进行科技大赛的赞助，在2016年赛季的FTC比赛中将会采用更高级别的科技平台，该平台中的机器人和控制台都将采用高通骁龙处理器。高通研发的Zeroth神经形态芯片计划方案也入选了 (MIT Technology Review) 评选的2014全球十大突破技术。除此之外，创建机器人加速器、投资无人机公司、推出飞行器机器人，与开源机器人基金会（OSRF）机器人操作系统（ROS）合作等，一系列动作彰显高通在机器人领域 以芯片为核心建立生态的决心。 5操作系统：全球两大主流操作系统，国产品牌的在突围对操作系统平台的争夺就像手机上的安卓系统同iOS系统的竞争，能够在很大程度上左右未来服务机器人产业的发展。安卓由Google公司开发，在商用领域有广泛应用，占据智能手机和平板电脑的绝大部分市场份额，在机器人上也有广泛应用。ROS诞生于斯坦福AI实验室，在学术和研究领域广受欢迎，目前的应用更偏向于在工业机器人领域和工业控制。除此之外，法国Aldebaran公司自主开发的NAOqi操作系统也较为知名，国产操作系统TuringOS、iBot OS等也在突破。 实现了手机的爆发后，安卓又被广泛用在不同设备上。鉴于安卓开源和定制化的特性，在手机上得到广泛应用后，在平板电脑、电子书、智能电视、智能机器人、智能眼镜、智能手表、智能耳机等领域，安卓不断的攻城略地，截至2015年底， 安卓被用在24，093种不同的设备上，比上年增长了28%。 得益于广泛硬件市场，安卓生态圈应用数全球第一。据App Figures发布的报告显示，谷歌Play商店中的应用数超越了比苹果ios App store中的应用数，截至2014年底，谷歌Play拥有143万款应用，而苹果ios App Store仅有121万款应用。鉴于此，为吸引更多开发者，原本搭载基于ROS自己研发的NAOqi系统的Pepper机器人，也在自身操作系统上增加了Android系统层，供开发者开发应用。 ROS诞生于实验室，使用机器人类型快速增长。ROS系统诞生于2007年斯坦福人工智能实验室。当时是为了支持一个名STAIR项目，在项目之初，机器人平台集合了所有AI的方法，包括机器学习、视觉、导航、计划、推理、语音和语言处理。2008年到2013年，Willow Garage与超过20家研究机构的工程师一起合作开发ROS系统。2013年2月，ROS的管理工作转移到Open Source Robotics Foundation，2013年8月Willow Garage公司被它的创立者转为另一家创立者成立的公司Suitable Technologies的子公司，Willow Garage对PR2的支持工作随后交给了Clearpath Robotics。自从2010年至今， 搭载ROS系统的机器人类型数从0起步至目前的106种。 ROS系统主要应用于智能机器人。截至目前，ROS应用在106种机器人上，以智能机器人为主，其中又 以移动机器人和智能交互机器人为主，包括著名的 Pepper和 NAO。目前已经有很多机器人公司采用了ROS系统来开发一些应用于全新市场的产品，如ClearPath，Rethink，Unbounded，Neurala，Blue River等，最典型的就是Willow Garage的 PR2机器人。 国产操作系统在孕育。Turing OS是中国首批人工智能级可商用的机器人操作系统之一，是具备情感和思维能力的机器人操作系统，商业应用前景广阔。Turing OS拥有情感、思维、自学习三大引擎，情感计算引擎已支持25种语言类情感识别，识别准确率达95.1%，而在情感表达方面，Turing OS支持468类情感语言表达，88套表情动作表达组合，120种声音语调，能够让机器人模拟人类80%的情感表达模式。据图灵机器人后台数据显示，在近一年时间内其与超过13万的合作伙伴和开发者达成长期合作，共享知识库达到15亿项，应用领域累计覆盖用户超过3亿人次，进而每天可收集和积累亿级的用户大数据，在中文语言处理方面处于领先地位。他山之石：Alphabet欲借安卓操作系统的统一全球服务机器人市场安卓系统从2009年起短短2年内在市占率上就击败了其他操作系统。据IDC数据，2015年安卓系统的出货量占有率为80%，目前全球约有14亿台设备运行Android，全球近五分之一的人在使用，是全球智能手机第一大操作系统。从2007年谷歌发布安卓系统至今，安卓系统如此受欢迎有两个重要原因： 代码完全开源，使用完全免费。 就安卓系统来说，其应用如此广泛基于其诸多优点： 其一是开源性，缩短开发周期，降低开发成本； 其二是给用户更高的自由度，用户可以根据自己的喜好来设置手机使其与众不同； 其三是选择多样化，海量机型供用户选择； 其四是海量应用程序，不受开发商限制，方便实用； 其五是丰富的硬件选择，不会影响数据同步和软件兼容； 其六是不受开发商限制，第三方开发商有一个十分宽泛、自由的环境，更容易设计出实用型软件带给用户方便。但同时，安卓系统也面临部分缺点： 安全问题，由于其开源的本质以及应用广泛的现状，恶意软件的攻击不可避免的成为一个首要问题；其次是 系统缺陷必须用高配置弥补，由于渲染过程的优先级等问题，内存占用不可避免。但是 在手机操作系统上瑕不掩瑜，安卓系统是当之无愧的最优秀的手机操作系统之一。 在人工智能蓬勃发展的今天，很多人一直对人工智能的安全性表示担忧，比尔盖茨和霍金等人经常公开发表人工智能威胁论，特别是在在AlphaGo在围棋上打败人类之后，这种担忧在持续加剧。 因此作为服务机器人“大脑”的人工智能的安全性是社会关注的焦点之一，而操作系统是连接硬件和软件的中枢，其在安全性上的影响程度不言而喻。过去安卓系统在手机上的表现并不好，其中 应用审核性差无需root即替代系统应用是非常重要的原因。事实上，Google从未停止打击恶意程序(PHA)，Android设备总体安全性还是非常高的，安全的Android设备百分比为99.5%，为同年最低值。但是这项数据统计的是未root的过的安卓手机，国内的手机root现象非常严重。所以在中国市场上，安卓手机的安全性问题是一个重要的问题。 这也启示未来安卓系统在服务机器人应用时，统一管理，实时防护，特别是root权限一定要有整体的解决方案。 三、细分市场率先启动：技术升级和成本降低带来爆发1扫地和教育场景将率先启动国内外服务机器人的应用场景广泛。服务机器人细分领域产品有80余种，其中在市场上（来自天猫淘宝京东等电商网站数据）可查到产品信息的有34种。目前在国内外形成产业化的场景有：清洁机器人、医疗机器人、教育机器人等，未来陪护机器人等具有广阔的发展空间。清洁机器人目前主要是扫地机器人，擦窗机器人也在逐渐放量，国外龙头是iRobot，国内巨头是科沃斯，医疗机器人的最典型代表是美国的直觉外科公司，其手术机器人达芬奇机器人享誉全球，近年来，教育机器人成为创业和投资热点，国外的乐高，国内的优必选、康力优蓝、未来伙伴均是优质标的。 近年来国内也涌现了一批优秀的服务机器人创业企业，2016年将是功能类服务机器人企业转折之年。近年来在平台类和功能类都涌现出了一大批优秀的服务机器人企业，近期广发机械组对其中的部分优秀企业进行了调研， 经过统计分析，发现功能类的企业可能在2016年实现盈亏平衡，2016年将是功能类服务机器人企业的转折之年。 应用场景的深度和宽度决定了产业化的快慢。应用场景的深度：在某个特定的应用场景下，可以针对单一属性的需求开发更深层次的需求要素。典型的例如扫地机器人的深度开发需求，除了扫地这个最基本的需求外，还可以有自动回充、自动巡航等功能。应用场景的宽度：对某一特定的应用场景，其内涵丰富，可以有多个维度的拆分，例如陪护。产业化规律： 应用场景宽度越窄，深度越深，越容易产业化。扫地机器人就是例子。 扫地机器人和教育机器人将率先实现产业化。我们在《智能机器人系列报告二：智能的世界，正在发生的应用场景革命》中将 各个场景的服务机器人的需求分为原有需求满足，现有需求升级和未知需求探索，三种需求的预期度依次提高，在《智能机器人系列报告三：技术的盛宴，服务机器人核心技术与模块解析》中将 服务机器人的技术模块分为运控模块、感知模块和交互模块，三个模块的技术实现难度依次提升。对每个场景下涉及到的技术模块和每个场景所处的需求综合进行整理，得到的结论是： 扫地机器人和教育机器人将率先实现产业化。 2扫地机器人集中度提升是大势所趋美国市场上iRobot是绝对龙头。国际上最著名扫地机器人公司是iRobot，成立于1990年，具有军工背景，具有很强的技术积累，2002年发布了第一款扫地机器人Roomba Original Series，从此连续13年全球销量第一，截至2015年底全球累计销量 1400万台。近三年在美国市场市占率逐渐提高，从83%提升至89%，是美国市场的绝对龙头。 国内市场经历了“龙头-山寨-龙头”的发展过程。扫地机器人是舶来品，目前国内除了少数公司拥有核心研发能力，大多数公司都是处于山寨模仿的阶段，或者为国外品牌做ODM代工。国内早期的扫地机器人也都是国外品牌的代工厂，随后打造自主品牌，建立自己的价格体系，运用低价占领市场，同时加大研发投入，最后形成国内独立自主品牌。就国内扫地机器人产业而言，目前已经拥有60家以上的扫地机器人品牌。未来产业的发展趋势大致呈“龙头-山寨-龙头”的发展局面。 国内未来有50亿市场空间。根据淘宝指数显示，2012年1月1日至2015年11月，家务机器人的销售主要集中在东部沿海地区以及少部分中部地区。目前线上市场的表现基本能够代表整体市场的分布情况，所以不妨将北京、上海、江苏、浙江、福建、广东六个省及直辖市视为扫地机器人销量最大的地区。德国GFK统计表明，中国沿海地区的家务机器人渗透率为4%-5%，内陆地区只有0.4%左右。据国家统计局数据，上述六个地区2014年总户数为8496万户，中国其他地区总户数为2.90亿。中国家务机器人平均价格大概在1100-1200元，根据上述渗透率经过计算我们可以得出目前中国家务机器人的市场规模大概在50-55亿元，这与GFK对于今年中国扫地机器人50亿的市场空间预测基本吻合。 国内扫地机器人产业链的核心在于中游本体制造商。从我国扫地机器人目前的产业链构成来看，上游部件主要是机电设备、电池、主板芯片等零部件行业，中游本体制造中，包括两类企业，一类是自己拥有独立品牌的自主品牌商，另一类是给国外品牌做ODEM和OEM代工的企业。下游流通环节中，主要是线下实体店+线上渠道为主，并且线上渠道目前有超越线下渠道的趋势。 目前产业链的核心，仍然掌握在中游的本体制造商手中，尤其是具备自主品牌的本体制造商，享有的议价能力更强。 目前国内扫地机器人企业大致可以分为五个梯队集团。分别是：（1）以 科沃斯和Irobot等拥有核心研发实力的企业为主，形成第一梯队，在产品研发能力，产品体系和产能创新能力方面都领先其他梯队的公司，这部分市占率大约在60-65%左右；（2）第二梯队主要是国内早期从事ODM的厂商，转型较早的公司，在产品设计和制造方面有一定的基础，代表性企业包括 福玛特、地贝和Xrobot等，市占率约为5-10%；（3）第三梯队主要是一些国外领先品牌，这部分品牌在技术研发实力上优势非常明显，唯一不足的是渠道优势较弱以及售后能力不足，以 浦桑尼克、飞利浦和三星为主，市占率在5%左右；（4）第四梯队是国内的传统家电厂商，例如 海尔、美的等，这类企业在转型方向进入比较迟，但是拥有渠道优势，后续发展空间不容忽视；（5）其他小企业为主体的第五梯队，这类公司目前占比高达20%左右，未来这类公司的市场空间会逐渐被削弱，众多没有核心技术和产业链整合能力的公司将会被行业整合。 科沃斯是目前国内最大的家用清洁机器人公司，成立于1998年。科沃斯品牌最早只做出口业务，远销欧美等国。2007年开始关注国内市场，自主研发开拓国内家务机器人市场。目前科沃斯每天销售的家务机器人数量在5000台左右。在2015年的“双十一”活动中，科沃斯以3.15亿的销售额力夺生活电器类目销售冠军。目前，科沃斯主打的产品有地宝、窗宝、沁宝和亲宝，分别是扫地机器人、擦窗机器人、空气清洁机器人和管家机器人系列。 目前科沃斯在国内家务机器人市场占据着50%以上的市场份额，主要产品就是地宝和窗宝，大概分别占比90%与8%-9%。尽管这几年持续遇到外来国际大品牌的冲击，但科沃斯依然能够维持一个很高的收入水平。 银星智能是进军中国扫地机器人市场的先行者之一。2005年公司成立以来，就进军扫地机器人市场，开始一直做的是的ODM厂商。在国外市场的澳洲及欧洲取得巨大成功，尤其是在澳洲机器人市场占有率稳居第一。在2015年，公司的预计销售量能达到60万台。宝乐机器人公司是一体化的服务机器人高新技术企业，产品线丰富。公司成立于2012年10月，位于深圳市宝安区沙井镇，是一家集研发、生产和销售于一体的服务机器人的高新技术企业，公司现有员工200多人，其中研发人员25人（博士4人，硕士5人），管理及销售人员25人。公司目前主要产品为扫地机器人，现有4大系列15款产品销售中，正在研发全自动擦窗机、全自动割草机等新产品、授权专利16项，多项专利申请中。 宝乐机器人公司自主技术扎实，合作伙伴众多。公司的产品研发技术包括：智能规划路径；智能防跌落、脱困；智能故障检测和报警；智能自动回充；红外、无线、WIFI、手机遥控；APP应用。未来研发方向为：SLAM、视觉识别、激光测距、风道设计与优化。公司获得多项认证证书，合作伙伴包括众多国内外著名公司。 宝乐机器人公司产品规划：由初级到高级，由清洁到护理、医用。公司目前做中低档家用清洁机器人，之后向高档家用清洁机器人、智能割草机深入，再向商用智能清洁机器人、商用智能割草机、特殊用途清洁机器人、智能轮椅的方向加速推进，在此基础上，公司用前期积累的技术、产能和销售渠道进一步转型升级各种类型清洁机器人、个人护理机器人、医用护理机器人等。 在国内市场上还活跃着福玛特，飞利浦，益节智能的地贝这些品牌。但在iRobot等品牌进入中国市场以后，这些品牌的市场份额都被大幅度压缩。 3教育机器人中培训场景有望爆发教育机器人还可以细分为三类场景。分别是以早教机器人为核心产品的家庭场景、以竞赛机器人为核心产品的竞赛场景、以积木机器人为核心产品的培训场景。三类场景中，早教场景待市场检验，竞赛场景较为稳定，而培训场景可期，凭借低成本的舵机和积极的市场战略，优必选可能成为未来的黑马。 家庭场景：早教机升级，待市场检验。家庭场景中，主要是指早教机器人，对于消费者来说，早教机器人相当于早教机的升级，主要升级之处在于交互方式，由从前的手动交互拓展至语音交互，但截至目前，市场反应并不强烈，究其原因技术层面上，语音部分可以做到，但是语义还不够，需求层面上，当消费者面对早教机和早教机器人目前价格比较时，对早教机器人的预期度当然很高，如果仅仅在技术上实现一个语音转换文字的话，并不能满足消费者的预期，因为早教机器人对于消费者的意义最大的痛点并不是交互方式，而是内容。至于未来的方向可能有两种，一是早教机器人价格做到和早教机一样低，在此基础上加入语音交互功能，超出消费者预期，产品放量，使得价格进一步降低；二是早教机在语义技术上的突破，使得产品迭代，在高价位上就达到消费者预期，使得产品放量，价格降低。 竞赛场景：兴趣为主，较为稳定。竞赛场景，这个场景中包括国内外各种大赛，它有三个特点，第一个是以培养兴趣为主，第二个是空间较为稳定，第三个是器材的提供商较为稳定，比如国际足球世界杯机器人比赛的提供者是NAO机器人，FLL比赛的提供者是乐高机器人，世界教育机器人大赛和国内能力风暴大赛是未来伙伴的机器人。 培训场景：人形机器人舵机优势，看好优必选。在培训场景里，首先看提供者：机器人公司，乐高机器人是龙头，市场份额为12%，其他机器人公司约1%-2%，甚至更低；再看需求者：教育机构，全国目前约有7600家机器人教育机构，最近5年增长15倍，预计年底将突破1万家。在教育机构中，高端产品基本使用乐高机器人，低端产品主要是教育机构自制的简单机器人教具。然而看似独大定位高端的乐高机器人的市场可能有机会变动，逻辑从两方面出发：增量扩张和存量替换。首先是增量扩张，市场可能有翻倍的增长空间。2016年的市场规模约为100-200亿元，随着教育机构的迅速扩张，未来潜在的市场规模约为300-600亿元，在教育机构迅速扩张的过程中，如果能够借助低成本的新型机器人教具开发新型课程，借此建立差异化的竞争优势吸引学生，对于教育机构来说具有强推动力，对于新型机器人公司来说是很好的扩张机会。再者是存量替换，乐高机器人2000-5000，定位高端，而优必选机器人1000-2000，定位中端，其积木机器人可以与乐高机器人进行差异化竞争，优必选的品牌在国内具有一定优势，同时价格也可以做低，这对于国内被乐高机器人垄断的教育机构来说是一件差异化吸引学生并且可以降成本的好事。为什么优必选可以把成本降低呢？原因在于优必选的核心优势：舵机的技术和成本优势，同等质量，价格只有国外1/3，大约20元。未来培训场景中，优必选可能是一匹黑马。 舵机是步态服务机器人的核心部件，舵机对价格十分敏感。舵机也叫伺服电机，包含了电机、传感器和控制器，是一个简单而完整的伺服电机系统。最早用于船舶上实现其转向功能，由于可以通过程序连续控制其转角，可以得到比较精准的位置、速度或力矩输出，因而广泛用于机器人各类关节运动中。步态机器人自由度（关节数）众多，优必选Alpha1S有16个自由度，本田Asimo第三代有57个自由度，步态机器人对舵机价格十分敏感。 目前在服务机器人舵机领域，最流行的品牌是韩国Robotis的Dynamixel系列。舵机功率（角速度X扭矩）相同时，角速度与扭矩成反比。舵机的功率和舵机的尺寸比值可以理解为该舵机的功率密度，一般同样品牌的舵机，功率密度大的价格高。对于服务机器人舵机的核心参数扭矩更是如此，随扭矩增加，价格增长飞快。比如Dynamixel系列中，扭矩12 kg?cm的价格约400元，扭矩28 kg?cm价格约2000元， 扭矩106 kg?cm价格约4000元。 国外舵机价格昂贵，国内优必选公司突破技术壁垒降低成本。优必选开发的舵机内置MCU系统，自主改进PID算法，扭矩大，体积小，控制精度高，获得多项发明专利。6.5V时扭矩为8kg·cm，速度为0.238sec/60°，价格约20元，参数相似的舵机，特别是扭矩相似的国外产品，价格往往在优必选舵机的3倍以上。 4日本三大人形机器人Asimo、NAO、Pepper介绍人形机器人结合了硬件和软件，日本在这方面走在世界前列。本报告选取国际上三家最著名的人形机器人进行介绍：Asimo、NAO、Pepper。Asimo是日本丰田公司研发，NAO是日本软银的控股子公司法国Aldebaran公司研发，Pepper是日本软银集团投资的法国Aldebaran研发。Asimo：世纪之初，第一款可以直立行走的机器人30年技术积淀，成就今日Asimo机器人。本田公司自从1980年开始研发Asimo的原型，希望目标是研发出行走机器人。1986到1993年研发出本田E系列人形机器人，1993到1997年研发出本田P系列机器人，在此基础上，本田继续研发，直到2000年10月Asimo公布于世。从此Asimo不断更新换代。最新一代是Asimo第三代，于2011年发布。 Asimo成名最核心技术：运动控制。Asimo的运动控制技术在1991到1993年的E4-E6过程中被研发出来，成为世界上其他机器人控制的经典，其运动控制包括三个部分： 地面反作用力控制：脚底要能够适应地面的不平整，同时还要能稳定的站住。 目标ZMP控制：当由于种种原因造成ASIMO无法站立，并开始倾倒的时候，需要控制他的上肢反方向运动来控制即将产生的摔跤，同时还要加快步速来平衡身体。 落脚点控制：当目标ZMP控制被激活的时候，ASIMO需要调节每步的间距来满足当时身体的位置，速度和步长之间的关系。三种姿势控制保证机器人稳定行走。 Asimo性能优异，在家庭和公共服务有广阔前景。一台Asimo机器人的制作成本在300-400万美元之间，最新一代Asimo是2011年研发的，高130cm，重48kg，最高奔跑速度为9km/h，比上一版提高了50%，具有57个自由度，比上一版本增加了23个自由度。具有高度的行动力和稳定性，能够完成慢速跑、上下楼梯、单足跳跃等高难度动作，也能端茶递水提供服务，被设计用来帮助人类完成一些任务，尤其是帮助一些行动不便的人， 在家庭和公共场所服务方面被认为具有广阔的应用前景。 Asimo是人形机器人的经典标本。Asimo全身由镁合金和塑料树脂材料覆盖，既保证了足够的强度又使得运动轻便，在Asimo的胸前有3个指示灯，绿色代表电源打开，白色代表准备运行，红色代表处于控制模式，在Asimo的背后有一台6Kg重的51.8V可充电锂离子电池，充满电后可运行1h，在身体内部有众多计算模块、网络模块、控制模块，全身上下关节处运动十分灵活，一共有57个自由度。在运动性上，Asimo能够打开开关，开门，搬东西，推小车，还能在照顾人的过程中精准的控制力的大小。在智能性上，Asimo可以自动规划路径，可以识别移动物体，可以分辨声音来源，可以进行面部和手势识别。 NAO：教育机器人NAO是法国Aldebaran公司研发的第一个机器人项目。法国aldebaran公司成立于2005年，自成立至今一共有3个机器人项目。第一个机器人项目是NAO，2006年研发成功，至今已有9000余台NAO机器人在使用中，用于研究和教育领域；第二个机器人项目是Remeo，2009年启动，至今仍处于研发中，旨在帮助缺乏行动能力的人更好的生活；第三个项目是Pepper，由母公司日本软银集团委托研发的个人情感机器人。NAO作为Aldebaran公司的第一个机器人项目，具有十分重要的意义，尤其是NAO在教育领域的成功经验，值得其他机器人公司借鉴和思考。NAO研发成功已10年，是经典的智能交互机器人。机器人NAO自2006年研发成功，它可以行走，会认人，能听人说话，还可以与人交谈。被广泛应用于教育领域，还有在科研领域，未来将进入家庭。NAO身高58cm，拥有25个自由度，其关键部件为电机与驱动器；有一系列传感器：2个摄像头、4个麦克风、1个超声波距离传感器、2个红外线发射器和接收器、1个惯性板、9个触觉传感器及8个压力传感器；有用于自我表达的器件：语音合成器、LED灯及2个高品质扬声器；有两个CPU，一个CPU位于头部，运行一个Linux内核，并支持操作系统NAOqi，第二个CPU躯干内；有一块55瓦时的锂离子电池，根据使用方式的不同，可为NAO提供1.5小时、甚至更长的自主时间。 自主研发的NAOqi操作系统。NAO的操作系统是NAOqi，该操作系统由Aldebaran公司设计，建立在自然互动和情感基础上，能够帮助NAO理解和诠释由传感器获取的数据，也是Aldebaran公司三代机器人的共同基础。NAOqi操作系统使机器人通过在日常生活中观察人的起居习惯，逐渐做到无需人类开口，就会主动提供适当的服务。 未来，NAOqi操作系统将让机器人具有学习和对话能力，会通过观察人的饮食起居和情感，辨识出人生活中的重要时刻。 客户遍及世界各地。NAO的硬件成本大约为Nao学术版的售价是一万欧元（1.46万美元），据beta测试者透露，Nao家用版的价格很可能会在4800欧元（7000美元）左右。在教育方面，NAO被用于课堂教学，具有很强的吸引力；在研究方面， 超过5000个Nao已经被全球50个国家的550间顶尖高校和实验室购买作为研究工具，NAO的客户遍布全球，包括美国哈佛大学、MIT，欧洲巴黎高科、不莱梅大学，亚洲浙江大学、东京大学等。 Pepper：情感机器人厚积薄发，Pepper情感机器人技术在两年内突破。2012年初，日本软银集团收购了法国机器人公司Aldebaran，以此为基础成立了软银机器人控股公司（SBRH）。2014年9月，SBRH成功研发出陪护机器人Pepper。由于制造复杂，短期内基本上每月只能供货1000台。2015年6月20日Pepper第一次公开发售，1000台在1分钟内被抢光。2016年1月，公司与IBM进行合作，增强Pepper的人工智能。 与Asimo类似，Pepper的硬件十分强大。20个电动马达、一套基于英特尔Atom凌动的计算机系统、两个摄像头、一个3D传感器、四个麦克风以及一个确保12个小时的续航时间的锂离子电池，一个用于人机互动沟通的显示屏。其 情感分析系统过阅读分析人类的面部表情、语音语调、讲话内容来判断用户当前的情绪，让 Pepper 机器人能够灵活应对；其 控制系统能探测到潜在的人和障碍物以避免跌倒；其 运动系统依靠三个多向轮能够使其360°旋转，最高运动速度3km/h，依靠20个电动马达更加精细的控制动作；除此之外，Pepper拟将安装更多应用满足用户需求。 Pepper目前仅在日本销售，提供个人购买和企业租赁两种销售模式。个人购买方面Pepper的本体售价为198000日元，同时需要购买3年的付费应用软件及故障保修服务共需885600日元，算上税费整个全套的售价为1170288日元，约六万元人民币。在企业租赁方面，客户同样需要一次性签订三年的租赁协议，每月费用为5.5万日元。 四、投资建议与风险提示投资建议：服务机器人产业化目前尚处在早期，我们建议结合初创企业的发展，从两个角度把握投资机会：（1）关注技术型平台公司，如AI芯片、OS、语音语义、感知等环节，重点公司包括地平线、图灵、寒武纪、智臻智能、云知声、科大讯飞（广发计算机覆盖）、思岚科技等；（2）关注在细分领域做应用开发的企业，基于特定场景整合行业资源，重点关注的公司包括康力优蓝、科沃斯、优必选、未来伙伴等公司。上市公司建议关注巨星科技、康力电梯、慈星股份、机器人、科大讯飞（广发计算机覆盖）等。风险提示：服务机器人市场需求低于预期；行业过度竞争；核心技术突破低于预期。版权声明：部分文章推送时未能与原作者取得联系。若涉及版权问题，敬请原作者联系我们。风险提示：投资有风险，入市须谨慎！以上内容转载自网络，不代表本平台观点。