白 雪，王 興，郭偉潔

(1.山西瑞諾風電子科技有限公司；2.太原科技大學 計算機科學與技術學院，山西 太原 030000)

進入21世紀后，隨著生活水平的提高，人們對生活舒適度有了更高的追求。而門作為家庭與外界接觸的第一道防護，人們對門鎖的便利性和可靠性也提出了更高的要求。傳統(tǒng)的機械門鎖使用鑰匙開鎖，人們不僅需要防備鑰匙可能被人復制，還常會出現(xiàn)忘帶、丟失鑰匙被鎖家門外，房屋出租多人需另配鑰匙等情況。而電子門鎖不用金屬鑰匙，使用語音、虹膜、活體指紋識別等多種開鎖方式，以其安全可靠，使用方便等特點[1]，已經(jīng)越來越多的為人們所接受。據(jù)HNYResearch發(fā)布的報告顯示，2017年全球智能鎖市場規(guī)模為12.4億美元，到2023年全球智能鎖市場規(guī)模將達到26.1億美元，年復合增長率為13.26%，而該報告中調研的主要智能鎖品牌中并未包括中國的主要智能鎖品牌。而國內(nèi)的全國鎖具行業(yè)信息中心數(shù)據(jù)顯示，2016年全國智能鎖需求量為300萬套，2017年為800萬套，到2018年需求量已達1 400萬套，產(chǎn)值已過百億人民幣規(guī)模；而2019年智能門鎖依舊穩(wěn)步增長，需求量達到1 500萬套。由此可見，電子門鎖行業(yè)有望成為21世紀的下一個千億級規(guī)模的新興產(chǎn)業(yè)。在此背景下，研究國內(nèi)外電子門鎖的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢，對我國電子門鎖產(chǎn)業(yè)發(fā)展有一定的參考作用。

1 國外電子門鎖的現(xiàn)狀

國外的電子門鎖發(fā)展較早，經(jīng)多年發(fā)展，已較為成熟，接受程度和滲透率較高，據(jù)全國鎖具行業(yè)信息中心和前瞻產(chǎn)業(yè)研究院數(shù)據(jù)，目前歐美電子門鎖滲透率約為50%左右，日本電子門鎖滲透率達40%，而韓國電子門鎖覆蓋率高達80%，國外電子門鎖滲透率對比如圖1所示。其中，日韓的智能門鎖以非聯(lián)網(wǎng)式為主，既有以密碼鎖、卡片鎖為主的智能門鎖，也有指紋識別智能鎖、人臉識別智能鎖等功能豐富的智能門鎖，在行業(yè)沉淀、發(fā)展形態(tài)和市場普及等方面都比較成熟。而歐美國家少有生物識別類的鎖具產(chǎn)品，主要應用的是單密碼鎖、單藍牙鎖和單指紋鎖的電子門鎖，功能相對簡單；其智能門鎖多用于商用領域，市場有相對完善、嚴格的相關標準，門鎖有統(tǒng)一的尺寸，對鎖芯、鎖體都有相關規(guī)定。不過歐美國家智能門鎖的家庭普及率仍然偏低，有待提升，而校園、公寓、酒店等商用領域發(fā)展較快，且民宿等共享空間、公共空間已廣泛應用智能門鎖。

圖1 國外電子門鎖滲透率對比

國外的電子門鎖已普遍進入各類賣場，從專業(yè)鎖具賣場、超市到智能家居賣場等相關市場，均有所銷售。以美國為例，其價格在99美元～400美元區(qū)間不等。目前國外電子門鎖市場主要是韓國和中國產(chǎn)品占據(jù)主流地位，其中韓國是以自主品牌為主進行銷售推廣，而中國產(chǎn)品更多是以ODM、OEM為主，以美國或其他國家品牌形式進行推廣銷售。

1.1 國外電子鎖的發(fā)展現(xiàn)狀

自20世紀30年代國外就已經(jīng)開始了電子門鎖的研究。至70年代初期，已研發(fā)出性能簡單的電子鎖并應用于部分特殊領域，開始進入電子鎖時代。之后迅速發(fā)展，到了80年代中期，以美國耶魯制鎖廠、歐洲的西沙集團、西德的多姆公司為代表的國際制鎖行業(yè)，已開發(fā)出了包括卡片式電子鎖在內(nèi)的多種電子鎖。到了90年代，隨著電子信息技術和通信技術的快速發(fā)展，又出現(xiàn)了以聲控電子鎖、虹膜電子鎖、指紋電子鎖等為代表的生物識別電子鎖[2]。

進入21世紀后，得益于電子技術和互聯(lián)網(wǎng)技術的快速發(fā)展，歐美、日韓等國相繼出現(xiàn)了以藍牙、Z-Wave、WiFi技術和密碼指紋相結合為主的新型聯(lián)網(wǎng)型電子門鎖。

目前，國外的電子門鎖經(jīng)過多年研發(fā)應用，技術相對成熟，已出臺多項國家標準和行業(yè)標準，對電子門鎖的尺寸、鎖芯、鎖體及測試方法等都有統(tǒng)一的規(guī)定。如韓國(KATS)國家技術標準局發(fā)布的標準KSC 9806:2014《數(shù)碼門鎖》；歐盟發(fā)布的標準EN 14846:2008《建筑五金件鎖和插銷電機操作的鎖和鎖舌片要求和試驗方法》；美國發(fā)布的標準ANSI/BHMA A 156.13-2012《插鎖和插銷》等[3-4]。

1.2 國外電子鎖的技術特點

目前，國外電子門鎖種類眾多，但也屬于剛起步階段，以美國為例，其智能門鎖以全自動鎖和執(zhí)手鎖為主，產(chǎn)品形態(tài)主要是美式輔助鎖和傳統(tǒng)美式球鎖，鎖舌主要是電動鎖舌，且大部分是密碼識別+鑰匙的產(chǎn)品類型，而生物識別結合密碼及藍牙的多功能型智能門鎖產(chǎn)品較少，美國智能門鎖產(chǎn)品如圖2所示。其鎖具應用的聯(lián)網(wǎng)技術主要是藍牙、Z-Wave和WiFi技術。同時進口品牌智能門鎖的機械結構安全上出于用戶習慣，安全要求相對較低[3]。

圖2 美國智能門鎖產(chǎn)品

而隨著物聯(lián)網(wǎng)技術的發(fā)展，谷歌、亞馬遜等大型科技公司已將智能鎖作為智能家居體系的重要組成部分進行布局，將智能鎖與其他家電相結合實現(xiàn)互聯(lián)互動。如谷歌的Nest產(chǎn)品已經(jīng)大量進入到美國家庭住宅中應用，還有蘋果的HomeKit等。

1.3 國外電子鎖的應用

國外的電子門鎖早期受限于高成本和體積，多應用在銀行、軍事等特殊領域。隨著電子技術、互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)技術的發(fā)展成熟，發(fā)展出了更多種類的電子門鎖，從木門、鐵門到玻璃門都有相適配的電子門鎖可以選用，從而降低了成本和縮小體積的智能門鎖，逐漸從商用領域轉入到民用領域，目前國外的智能門鎖B端如校園、民宿、公寓、酒店、工廠、企業(yè)等場所普及率提升較快，但家庭應用普及率仍然偏低，而且據(jù)考察，國外公共場所如校園、公寓等仍以按鍵式密碼鎖和卡片鎖應用為主。

2 我國電子門鎖的現(xiàn)狀

我國自20世紀90年代引入電子鎖后，至今已發(fā)展20余年，雖起步較晚，但發(fā)展很快，尤其是進入21世紀以來，現(xiàn)代科技帶動了電子鎖行業(yè)飛躍式的跨步，出現(xiàn)了一大批科技含量十足的智能電子鎖。從早期性能簡單的按鍵鎖、卡片鎖，發(fā)展到如今的指紋鎖、指靜脈識別鎖、人臉識別智能鎖、藍牙鎖、無線遙控鎖等?，F(xiàn)在的電子門鎖不僅融合了生物識別技術、物聯(lián)網(wǎng)技術等高新技術，還逐漸應用在智能家居、智能公寓、智慧城市等新興領域。而電子門鎖中以指紋鎖為代表的智能門鎖，已成為傳統(tǒng)制造業(yè)與新興電子信息產(chǎn)業(yè)結合而衍生出的新興產(chǎn)業(yè)。

據(jù)全國鎖具行業(yè)信息中心數(shù)據(jù)顯示，國內(nèi)智能門鎖產(chǎn)銷量從2015年開始呈現(xiàn)爆發(fā)式增長，銷量幾乎每年翻一番，到2019年年底，全國的智能門鎖產(chǎn)銷量近1 400萬套，5年間翻了超過十倍。電子門鎖產(chǎn)業(yè)數(shù)量也從20世紀90年代初的9家企業(yè)，發(fā)展到現(xiàn)在品牌數(shù)量超3 000家，企業(yè)數(shù)量超2 000家[4]。除傳統(tǒng)鎖具企業(yè)外，其他領域企業(yè)如互聯(lián)網(wǎng)、智能家居等也都借助其自身優(yōu)勢跨界進入智能門鎖產(chǎn)業(yè)中，已呈現(xiàn)出百花齊放，百家爭鳴的態(tài)勢[5]。同時智能門鎖產(chǎn)業(yè)也出現(xiàn)集群化發(fā)展趨勢，智能門鎖頭部廠家TOP20的企業(yè)集中度上升，其中TOP10企業(yè)產(chǎn)銷量不低于30萬套，且TOP10品牌在零售端的集中度已經(jīng)接近50%，頭部企業(yè)已占據(jù)重要市場份額[4]，但尚未出現(xiàn)一個占有絕對優(yōu)勢的領軍企業(yè)或品牌，目前智能門鎖仍處于品牌發(fā)展的初期階段。

目前，國內(nèi)的智能門鎖領域品牌眾多，有傳統(tǒng)智能門鎖品牌的耶魯、德施曼、頂固、匯泰龍；新興的專業(yè)智能鎖品牌的亞太天能、凱迪仕、黑龍；由家電、五金、安防類品牌跨界的海爾、TCL、正泰、?？低?；互聯(lián)網(wǎng)品牌的鹿客、果加、小米、京東等[6]，當前國內(nèi)智能門鎖品牌，如圖3所示。

圖3 國內(nèi)智能門鎖品牌

2.1 我國電子鎖的發(fā)展現(xiàn)狀

我國在20世紀90年代初期開始對電子鎖進行研發(fā)和生產(chǎn)，但此時的大多數(shù)企業(yè)沒有自己的核心技術，仍以模仿、借鑒國外的電子鎖為主。而進入21世紀后，我國電子鎖迎來了快速發(fā)展，從2001年國內(nèi)第一把民用指紋電子鎖的研發(fā)[5]，到我國第一個電子門鎖行業(yè)標準《GA374-2001電子防盜鎖》的發(fā)布，不斷涌現(xiàn)出如指紋鎖、指靜脈鎖、人臉識別鎖、無線遙控鎖等結合各種新興技術的智能鎖，國內(nèi)開始進入智能鎖時代。

國內(nèi)的電子鎖經(jīng)過30年的應用發(fā)展，已形成一定的規(guī)模并開始形成標準。目前已發(fā)布有多項國家標準和行業(yè)標準，發(fā)布的國家標準有《鎖具安全通用技術條件》(GB21556-2008)、《鎖具術語》(GB/T 36920-2018)，行業(yè)標準有《電子防盜鎖》(GA374-2001)、《指紋防盜門鎖通用技術要求》(GA/T701-2007)、《建筑智能門鎖通用技術要求》(JG/T394-2012)[4,7]，還有由中國五金制品協(xié)會發(fā)布的團體標準《電子智能門鎖》(T/CNHA 1009-2018)等。

2.2 我國電子鎖的技術特點

我國早期以簡單的按鍵式電子門鎖應用為主[2]。得益于聯(lián)網(wǎng)技術、電子技術和識別技術的迅速發(fā)展，新型技術開始結合應用到智能門鎖中，目前國內(nèi)智能門鎖以生物識別技術應用為主，當前國內(nèi)智能門鎖產(chǎn)品如圖4所示。在聯(lián)網(wǎng)方面，國內(nèi)主要使用藍牙技術和WiFi技術[5]，ZigBee技術主要應用于智能家居領域，NB-IoT技術也有部分應用。在識別方面，由于半導體模組相較光學識別模組具有活體識別、識別率高、功耗低等特點，半導體指紋識別模組開始大量應用，同時光學識別模組的應用數(shù)量逐漸減少；而人臉識別技術尚不成熟且應用較少，其他生物識別技術如指靜脈、虹膜技術等在特殊場景有少量應用。

圖4 國內(nèi)智能門鎖產(chǎn)品

2.3 我國電子鎖的應用

20世紀90年代期間，我國電子門鎖以按鍵式密碼鎖和磁卡鎖為主[2]，主要用于酒店、賓館等商用領域。到了21世紀，電子鎖開始從酒店電子鎖逐漸轉向家用智能鎖進行推廣。在2000年-2014年期間，我國以指紋鎖為代表的電子鎖行業(yè)從體量小、規(guī)模小發(fā)展到產(chǎn)品形成量產(chǎn)并開始承接工程訂單，企業(yè)開始自主研發(fā)產(chǎn)品并形成自己的特色，電子門鎖成功進入到奧運會、世博會等重大的工程項目中，開始在高端小區(qū)中推廣使用[5]。2015年至今，隨著智能門鎖軟硬件技術的成熟，成本的降低，行業(yè)規(guī)模、企業(yè)數(shù)量、品牌和市場接受度都大大增加，智能門鎖行業(yè)已進入到增長期。如今，智能門鎖已走入尋常百姓家，而且與智能家居結合后，在家用領域的家用住宅、公寓和商用領域的民宿、酒店、賓館、公租房等環(huán)境都得到了快速發(fā)展[5]。不過，國內(nèi)的智能門鎖在校園、企業(yè)、工程等公共環(huán)境仍然使用較少。

據(jù)全國鎖具行業(yè)信息中心數(shù)據(jù)，國內(nèi)電子門鎖早期市場滲透率僅2%，經(jīng)近幾年高速發(fā)展，目前市場滲透率約10%，與國外相對比，我國智能門鎖市場滲透率仍較低，需求潛力和增長空間巨大，近5年國內(nèi)智能門鎖的市場需求，如圖5所示。

圖5 近5年國內(nèi)智能門鎖市場需求量

3 電子門鎖發(fā)展趨勢探討

近幾年的智能家居市場火熱，智能門鎖作為智能家居的入門級產(chǎn)品，受到了國內(nèi)外市場的廣泛關注。除了傳統(tǒng)鎖具企業(yè)進入該領域發(fā)展，也有大量企業(yè)通過或獨立研發(fā)，或聯(lián)營并購的方式開始跨界從事智能門鎖的生產(chǎn)制造，也由此伴隨而來諸多問題。①產(chǎn)品質量不穩(wěn)定，目前智能門鎖產(chǎn)量迅猛增長，雖然電子制造已實現(xiàn)機械化、智能化，但基礎制造如總裝線還是以人工為主，容易出現(xiàn)誤差，難以保證產(chǎn)品質量一致，不利于智能門鎖產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。②智能門鎖與其他電子消費產(chǎn)品不同，消費者對故障是零容忍的，一旦出現(xiàn)問題會給消費者帶來很大麻煩，當前很多品牌是跨界進入該產(chǎn)業(yè)，雖然各品牌都有其自身優(yōu)勢，但由于急于占領市場，導致部分產(chǎn)品還未經(jīng)過長期、準確的驗證就投入市場[6-7]，一旦出現(xiàn)問題不僅導致品牌形象受損，更容易動搖消費者對整個產(chǎn)業(yè)的信任度。③隨著智能門鎖市場多家品牌、企業(yè)的進入，為了追逐短期的利益和占領更多的市場，很多企業(yè)不顧行業(yè)的發(fā)展和品牌的形象，不再投入研發(fā)自己的產(chǎn)品，轉而開始仿制市場爆款產(chǎn)品，繼而出現(xiàn)了非理性的價格戰(zhàn)，在行業(yè)企業(yè)積累不足的情況下，一再拉低智能門鎖的價格，偏離了正常電子產(chǎn)品發(fā)展的價格體系，對整個產(chǎn)業(yè)未來的健康發(fā)展非常不利。④智能門鎖屬于用戶深度體驗的產(chǎn)品，從選購到安裝使用，需要品牌、企業(yè)提供完整的售前售后服務，多數(shù)品牌沒有自己的服務網(wǎng)點，通過選擇和第三方服務平臺合作來解決。而智能門鎖的服務無相關規(guī)范，影響用戶體驗。⑤雖然國內(nèi)外已發(fā)布多項國家標準、行業(yè)標準和團體標準，且智能門鎖使用的各個元器件有相對應的質量檢測系統(tǒng)，但針對智能門鎖整體進行質量標準測試的系統(tǒng)還不完善[6-7]，長期來看，不利于對智能門鎖整體質量的規(guī)范。

從長期來看，智能門鎖的需求將是巨大的，據(jù)全國鎖具行業(yè)信息中心數(shù)據(jù)分析，未來智能門鎖的產(chǎn)銷量至少是5 000萬套量級，而目前產(chǎn)銷量才1 500萬套，發(fā)展?jié)摿γ黠@，未來可期。

4 結束語

如今智能門鎖作為智能家居的基礎聯(lián)動產(chǎn)品，國內(nèi)外各大家電、互聯(lián)網(wǎng)科技巨頭企業(yè)已紛紛在此領域進行布局。而隨著智能門鎖產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，當前國內(nèi)外智能鎖產(chǎn)業(yè)差距已相差不大，無論是企業(yè)數(shù)量、智能門鎖產(chǎn)銷量還是產(chǎn)業(yè) 標準上中國均已處于全球領先地位[3]，只是國內(nèi)外智能門鎖企業(yè)發(fā)展的側重點有所不同。國外的智能門鎖產(chǎn)品更多注重細節(jié)設計，在產(chǎn)品做工上更為細致，且品牌的積累具有一定的優(yōu)勢；而國內(nèi)的智能門鎖產(chǎn)品更加注重產(chǎn)品的形態(tài)、功能以及成本等方面，在產(chǎn)品生產(chǎn)、質量控制、供應鏈完整等方面更有優(yōu)勢。因此，未來我國智能門鎖企業(yè)應更深入了解國內(nèi)外市場，根據(jù)其不同需求，利用自身優(yōu)勢，在細節(jié)和品牌上發(fā)力，開發(fā)出更優(yōu)質的產(chǎn)品，為推動我國智能門鎖行業(yè)高質量發(fā)展做出貢獻[5]。