规模驱动的智能硬件产业创新模式

纪阳　孙婷婷

摘 要：智能硬件将推动人们进入周边智能化的生活情境，是互联网的下一波创新方向。从硬件和服务两个维度，研究探讨了互联网背景下智能硬件产业创新的新型模式。指出互联网智能硬件创新的基本特征是节点规模驱动的创新。而在“硬件+服务”模式下，硬件高集成度、开源硬件、互联网开放平台、众筹众包模式等模式，将对基于互联网的智能硬件生态产生重要影响。

关键词：智能硬件；服务；产业创新；众筹；众包

中图分类号：TN911 文献标识码：A 文章编号：2095-1302（2015）04-00-05

0 引 言

2014年11月19日至21日，首届世界互联网大会在中国浙江乌镇举办。李克强总理在与中外代表座谈时指出，互联网是大众创业、万众创新的新工具。而在探讨未来互联网发展方向的过程中，阿里、腾讯、百度、京东、小米等中国一线互联网公司的创始人都指出，下一波互联网创新的方向是周边设备的智能化。

周边设备智能化的第一波浪潮是物联网。核心产业环节是政府以及信息化集成商，主要从智慧地球、智慧城市、智慧交通等政府以及行业信息化角度切入，商业模式是BT或BOT[1]。在过去几年产业不断试错创新的过程中，物联网产业链也逐步成熟起来，随着中国城镇化大趋势，智慧城市成为产业追逐的热点，推动着多个领域的交叉创新。

第二波周边智能化浪潮的核心概念是智能硬件，其产业核心环节是互联网公司和创新型中小企业，所面向的用户则是个人消费者。特别是近些年，信息产品狂热用户和一些创客与极客们真正开始实践了“大众创业、万众创新”[2]，而互联网也确实提供了前所未有的创新服务。例如，Kickstarter等众筹网站为小型智能硬件创业者们提供了衔接资金与早期买家的通道，让创业更加容易；Arduino、Microduino、树莓派、OpenWRT和3D打印等一系列开放开源软硬件和低成本原型工具为创客们发展新型硬件玩具提供了最为方便的积木，让创新更为快捷。随着谷歌公司发布谷歌眼镜，苹果、三星、小米等公司也开始布局智能手表智能手环等穿戴设备，海尔等公司推出U-Home战略的主要思路也是进一步加速周边设备智能化的速度和幅度。随着巨头的参与，投资变得更加活跃，新一波创新热潮呼之欲出。

智能硬件的模式并非单纯的硬件销售，而是追求“硬件+服务”对于生活更加深入的渗透，特别是期望出现对用户有价值的高粘度的服务。目前的新型智能硬件公司都大多依靠投资驱动，节点的规模和增长速度对于这些具有互联网基因的公司而言非常重要。这为巨头公司与新型创业公司之间通过开放平台形成多赢合作提供了重要的产业基础。本文将分析采用基于Web的开放模式来推动泛在物联网的业务创新，新型商业模式和产业形态出现的可能性。

1 智能硬件产业的创新特点

在万物联网的时代，一个智能硬件产品的价值，不是单独由硬件提供的功能价值，还应该包括由于连接互联网而产生的信息价值和服务价值。根据梅特卡夫定律（Metcalfe's Law）[3]，一个网络的价值与该网络联网用户数的平方成正比。网络规模越大，网络中产生的有价值信息量就越多。智能硬件的价值规律应当遵循互联网的价值规律，而其创新也应当符合互联网的创新模式。智能硬件的节点成本决定了智能网络的规模，而智能服务则体现了网络中产生的信息量的价值。

对于新兴的网络而言，如何实现快速而且可持续的规模化是最为重要的生存问题，这也使得在市场策略上，智能硬件与传统硬件采用了不同的定价模式。传统的新品硬件一般会在刚刚发布的时候高价销售，而以后逐步降价。而许多追求极致的互联网公司一开始就把硬件产品的价格压倒最低，进行所谓“零利润销售”，就是为了快速获得用户，完全把硬件视作是线上与线下之间的接口。这就是互联网模式的一个典型变化。

总的来说，从迅速扩大规模的维度上看，一个高效创新的智能硬件产业链最主要的工作就是如何制造出最低价格、最佳用户体验的硬件送达规模最大的用户群体，并持续加载最高最具特色的附加价值，让用户以最长的时间或最高的频度使用这些硬件以及与之有关的智能服务。而目前的产业实践中，最具有特色的就是两个维度上的创新，即降低硬件成本与构建服务生态。从研究硬件提供商、互联网平台提供商和服务提供商这三者之间的关系开始，对上述两个维度的创新进行总结。

巨型互联网公司采用开放平台的方式去完成生态构建的任务。这可以让给更多擅长作服务创新的公司能够与更多擅长做服务的公司合作，并通过开放平台共享其他公司的数据资源、设备资源、用户资源和市场资源，从而推动更大规模的创新。

2 智能硬件产业的创新模式

互联网预言家凯文凯利曾给出过“硬件终将免费”的大胆论断[4]，他认为：“在未来（至少在很短的一段时间内），我们所制造的一切几乎都将免费：冰箱、滑雪板、激光投影机、服装等。实现的前提是这些东西融合在网络节点中，作为网络服务的载体。” 也许是由于当下越来越热的智能硬件领域正在朝着“硬件+服务”的路线前进，上述极度颠覆性的观点最近被反复讨论。但从目前的实战中看，“硬件免费”更多的被修正为“硬件零利润”。从市场上看，零利润的销售策略在杀伤力方面也是相当可观的。前不久，小米公司推出一款价格仅为79元的小米手环，随后深圳许多准备进军可穿戴设备的山寨机厂家宣布退出手环市场。而从市场上出现智能手环这样的产品概念也才仅仅两年左右，而第一个生产智能手环的企业Jawbone目前的产品价格还是在1 300元。

2.1 降低硬件成本的创新模式

在当前的智能硬件领域，最值得关注的两种模式为高整合度芯片解决方案模式与开源硬件模式，这两种模式将很有可能在各种硬件细分领域得到复制，来推动智能硬件快速推陈出新。

（1）高整合度芯片解决方案模式

高整合度芯片解决方案模式最早来自于联合科技，因此也可以称这种模式为MTK模式。在传统生产模式下，产业链包含芯片提供商、板卡提供商和整机集成商。芯片提供商仅仅围绕核心芯片提供一些参考设计作为解决方案；而板卡提供商需要整合不同芯片提供商的技术方案，进行驱动程序的开发，形成整体解决方案来支撑整机的设计与开发，整机集成商进行后续的产品定义以及市场推广。MTK模式采用了稳定而且更具有成本效益的整体解决方案，在这种模式下，MTK作为核心芯片提供商同时也提供了高集成度的芯片方案，经过MTK测试并深度整合的外围电路以及驱动程序。这样一来，板卡提供商所需要进行的工作大为减少，它们可以有更多的精力关注客户定制化部分，产品研发周期大为缩短。同时，由于技术难度也大为降低，可以有更多的企业进入硬件产品设计与研发的价值链体系，提升了市场规模化的能力，也增多了创新试错的机会。

目前，最初出现在第二代移动通信时代手机领域的MTK模式，正在逐步被业界广泛接受，产业上游向芯片提供商集聚的效应越来越明显，芯片的软硬件集成度也越来越高，功耗水平、通信质量等品质也越来越好。目前不仅仅是联合科技，许多企业都在向这种生产模式靠拢。这对于位于产业链下游的智能硬件提供商而言，意义深远。

伴随着大公司的战略调整，草根运动正在和大公司的创新孵化战略紧密结合。一些大企业相继推出了自己的智能硬件开放平台，例如百度的智能硬件平台和联想的“新板凳”平台，利用这些开源生态系统，硬件厂商只需要进行结构、外观等再设计，并根据产品的特点进行一些定制化的开发，就能在短时间内制造出一款新的智能硬件产品。利用这样的方式智能硬件厂商大大降低其在智能硬件的设计研发环节的成本。2014年11月，芯片巨头Intel也推出了智能硬件套件Edison，其开发平台的主导技术特色是低成本、高完成度和高通用性，其目标也是为了帮助创业者和开发者快速开发出产品，降低技术难度。

（2）开源硬件模式

开源硬件模式（Open Source Hardware，OSH模式），是指采用与开放源码软件相同的方式来设计电子硬件的创新模式。在开源硬件社区中自由释放详细信息的硬件设计包括电路图、材料清单、电路板布局数据及其相关的软件。

开源模式能够以松散的模式聚集全球的创新者提供自由的创意作品。Arduino是开源硬件的代表，开源硬件的支持者主要是狂热的技术极客和创客们。他们会在众筹网站上发布各种硬件项目吸引其他爱好者一同创新，从基于Arduimo的微型卫星ArduSat到基于树莓派的智能家居，多种多样，不一而足。借助开源社区和众筹平台的力量，这些项目除了能够得到丰富的智力资源支持以外，也得到了启动的资金，项目的成果以共享的方式得以延续发展。在早期原型开发阶段和小规模测试阶段，创新者的成本压力被降低到非常低的水平，而尝试新东西的热情却被极大的激发出来。近些年，3D打印等快速原型技术的门槛也越来越低，并且也被开源化。如Makeblock、DFRobot、Microduino等企业会围绕开源硬件制作机械电子套件，这使得越来越多的开发者可以用很低的成本去实现新产品原型。全球范围的创客空间运动也让硬件爱好者形成了在线下一同工作的文化。开源硬件社区的声势也越来越大。值得注意的是，硬件本身也在互联网化。以小型开源硬件为特色的开源硬件板卡Microduino最近推出基于OpenWRT体系的MicroWRT套件，正在将开源互联网体系的成果嫁接到开源硬件领域，这将为泛在化设备逐步Web化提供开源的支持体系。其商业模式是希望借助丰富的Web开放资源来带动更多的人使用开源硬件，使其成为更加流行的跨平台低成本硬件平台。

2.2 构建服务生态的创新模式

智能服务体系拥有更加快捷的效率和更加新颖的模式，有可能带来全新的价值，但并非所有的智能服务都能够被市场接受，这就需要有一个试错的过程。所以创新的过程，也对应着一个试错的过程。某一个创新产品的成功，伴随着一批探索者的共同努力。所谓用信息技术改变世界，更多的是一种传统行业资源与信息行业资源的重组与再造，是在若干种细分领域的试错、创新与快速迭代，也包含一些新的上下游产业链组合方式。所谓智能硬件的服务生态，就是以智能硬件为中心的一些上下游链条要素的有效联动。

构建服务生态的创新模式是超越产品的更为高级也更有难度的创新模式。在过去，往往需要借助于政府对区域经济的资源要素配置来完成，这往往伴随着地产、金融、教育、科研、龙头企业、中小企业、投资等一系列要素的集聚来完成，耗时耗力。

智能硬件时代，互联网催生了新型的服务生态构建模式，并恰巧也接近成熟。智能硬件的服务创新，可以借助这些服务生态的创新来迅速实现高水平发展。而构建服务生态的创新模式，是让这一切有效加速的产业自发的整体行为。

（1）开放平台模式

巨头型互联网公司拥有海量的用户资源和非常强大的信息处理能力，这为他们以这些核心优势资源为中心构建服务生态提供了条件。中小创业企业的创新往往需要寻找高效率的资源协作体，巨头型互联网公司不仅仅提供协作，还能表现为价值的变现渠道。对于巨头型互联网公司而言，中小创业公司往往具有在某个细分领域非常专业化的能力，这是他们所无法模仿的，而中小创业公司在细分领域的推广也使得巨头型互联网公司可以把自己的根系扎得更深。在这样的逻辑下，互联网公司、电信公司、手机公司等各种拥有一定规模的平台型公司都必将进入由开放平台模式所构建的、跨越时空地域限制的在线服务创新平台。

构建基于Web的泛在物联体系架构，就是希望通过泛在网/物联网的Web化，从而将泛在网/物联网的发展与互联网、电信网等相关网络资源关联在一起，形成一个大的开放的生态系统，充分借助第三方、第四方的力量，将泛在网/物联网发展起来。泛在网/物联网的需要借助电信网的基础通信能力，需要借助互联网的内容能力与用户粘着能力，也需要借助自身的海量设备能力，来将业务体系构建完善。

互联网公司在开放平台方面有非常快速的布局。例如腾讯的开放平台可以将腾讯海量的用户资源和社交关系链资源通过开放API提供给合作伙伴，这吸引了大约500万开发者围绕腾讯进行平台进行推广，应用数量已经达到240万款，合作伙伴总市值达到2 000亿元。腾讯近期发布QQ物联智能硬件平台也是一种开放平台，在流量、服务、核心技术、云资源、大数据计算以及硬件创新服务体系等各方面实施了全方位的能力开放。京东开放平台为智能硬件合作伙伴提供了京东智能云以及京东电商营销的大数据支撑和网络众筹预售能力，吸引许多智能硬件创业者围绕京东智能云进行合作。电信运营商拥有庞大的用户群、成熟的短彩信业务能力、精细的通信带宽控制能力以及深厚的政企客户合作资源，能够吸引面向行业的智能硬件开发者围绕运营商进行更加深度的市场探索。

开放性并非仅仅是大公司独有的模式。智能硬件创业企业也可以将自身的资源开放，形成基于Web的泛在物联服务能力。泛在物联业务能力开放应以自身需要为基础，综合考虑上述几种开放模式。泛在物联网络可以提供丰富有价值的原始数据信息，供第三方开发者进行数据挖掘分析。也可以将基于泛在物联网络的业务能力打包为服务，向第三方提供开放化的服务，便于第三方开发者进行业务的混搭。此外，泛在物联网运营商可以集成多种智能设备资源，通过能力汇聚形成智能云，并提供API供第三方调用，并基于自身业务平台能力作细分工具，通过平台来与互联网或电信运营商进行业务集成。从Pachube等一些Web of Things的早期业务实践来看，原始数据的开放具有普遍需求。当前更为有价值的还是服务开放，即屏蔽底层数据获取细节，直接从服务本身价值入手，进行业务的开放化。这方面的细分平台现在还并不多，未来应当具有机会。

（2）众筹众包模式

一个跨接多个行业的处于创新过程之中的创业生态环境并非一个长而有序的链状结构，而是一个复杂的动态的网络状结构。有时候，人们甚至不能弄清楚他们的边界。而一个创新企业在最初仅仅能集成几个创新要素，并不能让自己的创新适应复杂多变的外部环境，这也限制了创新探索的可能性。基于互联网的开放环境所形成的众筹模式，往往吸引了非常丰富的生态资源，并具备内生的演化能力。

值得注意的是众筹不仅仅是筹资，更主要是筹集力量、智慧乃至社会资源。这是一种创业者改变自身生态整合能力的有效模式。对于当前还属小众的智能硬件来说，众筹一开始就提供了一个非常高效率的市场进入模式。相比于借贷模式，互联网众筹预售模式更容易被青年创业者接受。利用社交网络的传播，创业者可以对公众展示创意，如果有足够多的粉丝支持，就可以通过预售获得所需要的资金来启动生产过程；而如果预售失败，也不至于让创业者和消费者产生资金风险。

如果用传统思维看预售众筹，即便有合理性，也不可能在创新中普遍采用。毕竟依据常理，用户没有见到真正的产品就开始进行购买，怎么看都是一种具有风险的交易行为。在一种宽松的理性消费者假设下，即便存在所谓具有刚性需求的狂热用户，可以信任创业者并参与众筹，也往往很难在较短的时间内找到这些用户并形成一定的规模。互联网对预售众筹模式的颠覆式改进表现为在海量互联网用户的参与下，这种散落的刚性需求能够被快速有效的收集和整合，形成支持创新的力量。

质高价廉功能新颖的智能硬件及服务是可以吸引一些用户进行尝试的。这些早期狂热用户的参与对于创业者而言，往往意味着一种超越了钱货交易范畴之外的信任与激励，让创业者能够感受到自己事业的社会价值，也能让风险投资人更加容易看到创业公司的成长价值，所有这一切都促进了在项目早期产业资源向优秀团队的集聚，形成用户驱动的创新。而过去，这一段有如暗夜独行的探索之路是大多数创业公司的死亡之谷。

与预售众筹不同，股权众筹的模式和意义倾向于为重构价值网络服务创新创业。许多股权众筹项目客观上一定程度上起到了整合全链条的闭环资源的作用，但却显得比行业协会或产业联盟更加松散自然。许多具有行业主题特性的众筹咖啡馆集聚了创业资源，同时也降低了获取这些创业资源的门槛，促进了产业链条中各方高频度非正式的交流，使得整个创新体系更加柔韧，更加具有活力和弹性，可以缓冲创新过程中的各种风险，并可以促进多个创新价值链之间的重构与混搭，产生新的创业模型与方向。

基于硬件的智能服务往往也是一种复杂的业务集成，过程中涉及许多的岗位种类。这意味着一个复杂并且有规模的创业公司。而管理这样一个庞大的初创公司同样意味着不小的创业风险，因此许多创业者愿意通过互联网来将一些对于本企业并非核心的任务众包出去，来降低企业内部的管理风险和人才压力。众包与互联网是相互伴生的，互联网上的许多开源项目就是通过众包完成。在智能服务领域，同样可以利用互联网整合志愿者大军的创意和能力共同完成任务。许多志愿者具备完成任务的技能，愿意利用业余时间工作，满足于公益性参与项目或仅仅收取小额报酬。从发包一方的角度，需要了解专业性和独特性越高的环节不适宜众包出去；众包也并非把项目发布了就完事，执行过程中需要对该项目进行管理；国内已经出现许多的众包平台，例如在创新产品设计方面，太火鸟吸引了许多产品设计师。其网站整合创意产品社区与电子商务服务于一体，利用众筹到众包的方式，让社区参与产品开发的整个过程，包括提交创意、审核、估值、开发、预售、生产、销售等多个流程。

京东作为传统的电商平台，正逐步进军智能硬件领域，先后推出了JD+计划、智能硬件云平台、京东众筹等[5]，以期通过一个闭环的生态链达到智能硬件领域生态系统的构建。

JD+计划通过将联合创客社区、众筹平台、生产制造商、技术服务商、内容服务商、渠道商等形成智能硬件产业联盟，为“JD+计划”内的企业提供支持，并搭建创新智能产品开放平台。合作伙伴可获得各种便利和品牌管理成本上的优势，同时获得库存、日销、流量等数据信息，智能硬件企业可以享受京东针对行业现状、趋势及站内品类销售等相关数据评估、预测与分析。与此同时，加入JD+计划的品牌还将获得京东营销、供应链服务、云计算、大数据方面的支持。对于“JD+计划”内的优质企业，经评估后，京东将依据评估结果提供小微贷款或孵化资金支持。

京东智能硬件平台是一个利用云计算技术和能力的典型例子。利用京东智能硬件平台API，JD+计划中的智能硬件可以将数据和软件都托管在京东云上，并实现硬件互联互通，可以用京东账号直接登陆，这样智能硬件的软件体验会更加快、便捷、体验一致化。京东智能硬件云平台向合作伙伴提供的五大支持主要包括：物联网技术支持、大数据分析能力、多方位的云服务支持、构建开放平台生态、强大的超级APP。其中智能云超级APP——京东云助手，主要通过该应用可实现各个品牌多种智能设备的控制，比如发现智能设备和配置，随时随地的远程管理，不同设备的状态自动感知和互联互通控制等。通过超级APP，京东智能云可应用在四大生活场景中，包括家居云、健康云、车载云和个人云，其中家居云是针对用户家中家用电器的智能控制打造。

京东众筹相较于其他的众筹平台主要优势在于京东众筹提供了一个渠道的转变。随着智能硬件从注重功能到注重外观设计的转变，其受众也从极客向数码爱好者逐渐转变，与此同时，对于智能硬件产品的资金筹集的方式也相应出现了变化。以点名时间为例，其从最初开始做股权众筹到后来做产品众筹，直到今年8月份再次转型，成为主打智能硬件首发的预售平台。京东众筹借助于京东的电商平台对于智能硬件创业者不但提供了即展即买的便捷性，同时将受众向更广泛的用户群体拓展。这也是京东众筹在短短上线几月后就一跃成为国内第一大众筹平台的原因。

京东通过这样一系列的智能硬件开发及销售计划，使得智能硬件创业者可以通过京东提供一系列服务，在产品开发、数据获取、资金筹集等方面获得大量的资源，从而使得智能硬件借助于京东这个平台可以实现从产品研发到产品推广最后到产品销售实现一站式服务。而通过这样的一站式服务方式，智能硬件创业者可以专注于智能硬件的产品设计，同时也可大大的降低智能硬件的成本，从而更有利于智能硬件产品的推广。

3 智能硬件产业的生态链

构建智能硬件产业生态链主要是通过制造价格最低、用户体验最好的硬件送达规模最大的用户群体，并持续加载最多的附加服务价值，让用户以最长的时间、最高的频率使用这些硬件或与之有关的服务。

2014年，北京邮电大学与京东、小米、乐视、工信部电信研究院等公司与研究机构一同发起了中关村智能硬件产业联盟，这也是中国第一个专业定位于采用互联网模式进行泛在物联产业化推进的产业联盟。联盟成员将在中关村核心区重点建设以智能硬件为主题的“平台+孵化+投资”的创业孵化器，全面建设检测认证、研发合作等五大公共技术和服务平台，推动组建投资智能硬件的产业投资基金和创投资金，培育智能硬件创新创业的生态环境。从目前联盟企业的发展来看，本文的一些思路如开放平台、能力商店和应用商店模式在产业实践中得到了验证。

而英特尔选择与腾讯合作，旨在用自身硬件及在完整生态链方面的优势，提供性价比最高的软硬件相结合的智能家庭网关解决方案，并结合腾讯云服务、社交渠道推广及变现渠道以及腾讯在智能硬件开放平台上的庞大的用户基数及开发者以及互联网资源等，获得衍生更多更丰富的应用形式，这正填补了当前智能家居技术厂商在市场方面的短板。

小米董事长雷军提出了“小米智能硬件生态链”计划，他认为，智能硬件生态链涵盖手机、穿戴设备、办公家用电子设备等多终端的生态链，并通过互联网服务整合，由电商平台全部打通。他希望通过这种模式来带动更多的创业公司与小米公司合作。

从以上商业案例可以看出，通过构建智能硬件产业生态链，可以充分利用智能硬件开放平台上海量的用户资源，更好地增加硬件销量和降低硬件成本，更快地为细分用户群体提供服务和应用，同时更有效地发挥众筹众包的商业运作模式，由此可以相应地吸引大量的用户参与其中。因此，智能硬件产业生态链可以高效地循环运作，是一种新型的创新创业模式。

4 结 语

通过对一些企业商业模式实例的分析，我们验证了智能硬件开放平台下“硬件+服务”及众筹众包模式的可行性。

高附加值的服务是泛在物联网的重要发展方向，借助于庞大的云平台作为支撑，以能力商店作为吸引能力提供商与第三方开发者之间的纽带，具有海量用户的互联网公司以及电信公司可以比较容易建构起创新生态。通过应用商店衔接最终消费者，并建立计费结算体系来将商业模式具体化，是一个可行的技术路线。

在泛在物联终端领域，基本上表现为硬件智能化、云化。从智能硬件的产品形态角度看，一方面，低成本而且以零利润销售的智能硬件带来普及的规模化市场，为形成互联网的海量用户模式构成基础；一方面，创新的硬件带来高附加值，并且能够比较快速地切入到细分群体市场，为专业化企业带来效益。

最终，借助互联网平台的开放性，在众包众筹的模式下，借助商业体系的自发创新与自发淘汰，形成有高度价值的“服务+硬件”，来实现最终用户的消费认可，从而完成一个闭环的商业模式。

参考文献

[1] Joakim Formo.A Social Web of Things[EB/OL]. http：//www.ericsson.com/uxblog/2012/04/a-social-web-of-things/2012.

[2] Pintus A， Carboni D， Piras A. Paraimpu： a platform for a social web of things[C]//Proceedings of the 21st international conference companion on World Wide Web. ACM， 2012： 401-404.

[3] Hendler J， Golbeck J. Metcalfes law， Web 2.0， and the Semantic Web[J]. Web Semantics： Science， Services and Agents on the World Wide Web， 2008， 6（1）： 14-20.

[4] Kelly K. New rules for the new economy[M]. Penguin， 1999.