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后 APP 时代的家电交互革命：
多模态交互技术的深度洞察
智慧芽增长赋能团队 出品
日期：2026 年 2 月
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目 录
1. 趋势 | “手机遥控”已死，多模态交互上位........................................ 2
2. 警示 | 授权率暴跌：从技术爆发到行业洗牌........................................ 3
3. 算法 | 拒绝“人工智障”：构建多模态感知大脑................................5
4. 博弈 | 头部玩家围剿，谁掌握标准定义权？........................................6
5. 拆解 | 听觉红海突围与视觉交互新机会................................................9
6. 蓝海 | 空间计算与情感：挖掘千亿级差异化......................................12
7. 避坑 | 别卷基础识别：专利布局的“生死线”...................................... 13
8. 底牌 | 供应链“卡脖子”风险与国产替代图谱...................................... 13
9. 战略 | 不做代工厂：构建“场景防线”四步法...................................... 14
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1. 趋势 | “手机遥控”已死，多模态交互上位
当前，智能家电产业正处在从"基础互联"向"主动服务"跨越的历史性拐点。行业的竞争焦
点，已从过去的"如何连接设备"，彻底转向"如何理解用户"。本报告紧扣这一核心议题，直
面当前智能家居陷入"APP 遥控器化"的体验困境，深刻洞察并定义了即将到来的"后 APP 时
代"交互革命。通过对专利数据的严谨验证与技术路径的深度拆解，我们旨在为家电企业清晰
呈现从单一控制向多模态融合转型的必然逻辑。
困境与转折：告别“遥控器化”的智能家居
随着智能家居设备的普及，行业正经历从单纯的"设备联网"向"主动智能服务"的关键转型。
然而，当前用户体验却卡在了"最后一公里"：用户日益增长的便捷需求与繁琐的 APP 控制方
式之间产生了严重脱节。尽管家电已实现互联，但大多数交互仍停留在将手机作为昂贵的"万
能遥控器"。用户疲于在各类 APP 间切换，面对单一、被动的控制方式，难以获得真正的智
能体验。这种"为了智能而操控"的负担，使得用户对当前的交互模式产生了明显的疲劳感，
智能家居亟待一场从"被动接受指令"到"主动理解意图"的革命。
趋势验证：数据背后的行业风向标
行业的研发重心已敏锐地捕捉到这一痛点。根据近十年家电控制方式专利申请数据（见图
1）显示，行业风向已发生决定性逆转：
APP 控制方式的式微： 传统的 APP 控制类专利申请量在过去十年间增长乏力，基本
停滞在年均 万件左右的水平，表明单纯依赖手机端的控制模式已触及创新天花
板。
多模态交互方式的崛起： 与之形成鲜明对比的是，多模态交互方式的专利申请量呈现
爆发式增长态势，从 2017 年的 万件攀升至 2025 年的超 4 万件。
这一数据有力地证明，行业已逐渐摒弃以手机为中心的单一控制路径，全面转向探索更自
然、更直观的多模态交互方案。
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图 1
. 核心路径：多模态融合构建“感知—理解”能力
为实现“后 APP 时代”的自然交互革命，核心在于赋予家电像人一样“感知”和“理解”环
境的能力。多模态信息融合技术正是解决这一问题的关键路径。通过整合语音、图像、手
势、眼神以及环境传感器等多源异构数据，构建一个统一的语义空间，使家电具备：
“听”与“看”的综合感知： 不再依赖单一指令，而是结合语音语义、视觉动作和空
间状态进行综合判断。
“感”的主动理解： 突破被动控制的局限，主动感知用户的行为意图、情感状态乃至
健康需求。
鲁棒的交互体验： 即使某一种模态（如语音在嘈杂环境下）失效，系统仍能通过其他
模态（如手势或视觉）准确理解意图，大幅提升交互的稳定性和自然度。
2. 警示 | 授权率暴跌：从技术爆发到行业洗牌
本章通过对近十年（2017 年至 2026 年）家电领域多模态交互技术的专利数据进行多维度分
析，旨在揭示该技术领域的创新趋势。分析结果显示，家电多模态交互技术正处于高度活跃
且逐渐走向成熟的阶段，研发呈现高度集中态势。
技术演进脉络：高位运行，步入成熟期
a) 专利申请维持高位，授权门槛显现：
根据专利趋势图（图 2）显示，过去近十年间，家电多模态交互技术的年度专利申请总量始
终保持在较高水平。自 2017 年起，年申请量突破 2 万件大关。此后至 2023 年，每年申请
量稳定在 2 万件至 万件的高位区间震荡。然而，授权占比自 2020 年起呈现明显的下降
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趋势。这表明随着技术布局的深化，基础性、开创性的创新难度加大，技术竞争愈发激烈。
图 2
b) 技术生命周期：从成长期跨入成熟期
结合技术生命周期图（图 3）分析， 2017-2019 年为快速成长期，大量新玩家涌入；2020-
2022 年为成熟期过渡，研发主力军基本确定；2023-2025 年进入成熟期深化阶段，市场格
局初定，技术迭代更多转向应用层面的优化。
图 3
全球创新版图：中强美稳，梯队分明
技术来源国/地区趋势分析图（图 4）清晰地展示了全球家电多模态交互技术的创新源头分布
情况。
中国领跑全球： 中国在该领域的专利申请量遥遥领先，从 2017 年的约 6200 件一路
攀升，至 2022 年达到峰值约 9852 件，展现出极其强劲的创新活力。
美国保持第二梯队核心地位： 美国作为第二大技术来源国，其年度申请量多年维持在
6000 件至 8000 件的较高水平，技术底蕴深厚。
日韩跟随，印度崛起： 日本和韩国稳居第三、第四位。值得关注的是，印度近年来专
利申请气泡明显增大，显示出快速崛起的势头。
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图 4
目标市场布局：中美双核，全球覆盖
目标市场国/地区排名图（图 5）反映了专利权人希望在哪些国家或地区获得专利保护，这在
一定程度上代表了对该目标市场商业价值的认可。
中国是最大的目标市场： 专利占比高达 %，总量达到 万件。这说明全球企
业都高度重视中国庞大的家电消费市场。
美国市场紧随其后： 美国以 %的占比位列第二，仍是全球最重要的家电高端市
场和技术竞争高地。
国际化布局特征显著： 向 WIPO 提交 PCT 国际申请的高比例，表明该领域的创新主
体具有强烈的全球化专利布局意识，旨在为产品进入国际市场预留空间。
图 5
3. 算法 | 拒绝“人工智障”：构建多模态感知大脑
为解决当前家电交互中存在的识别准确率不高、交互僵硬、理解能力不足等挑战，业界正在
积极探索多种跨模态信息融合算法方案，以提升系统的整体智能水平。
跨模态交互融合技术： 通过语音文本融合、图文交互等方法，解决表达僵硬、缺乏多
模态交互融合等问题，达到增强语义表示和提高情感分类性能的效果。
跨模态情感识别融合技术： 通过语音文本跨模态融合、多模态情感特征提取等技术，
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解决模态单一、识别准确率不高的问题，提高系统的智能情感交互能力。
跨模态交互对话生成技术： 使用 ASPP 模块与跨模态交互、多模态对话生成等方法，
解决理解和对话缺乏复杂性、信息跨模态交互能力不足等问题。
多模态目标检测识别技术： 解决信息融合相互干扰、人脸识别安全问题，提升检测系
统的可靠性和准确性。
跨模态特征提取技术： 如共有特征挖掘、模态差异减小等方法，解决信息跨模态交互
能力不足、模态共有特征挖掘不充分等问题。
多模态情感识别技术： 如互信息与跨模态交互图、语义联系分析等方法，解决无法充
分考虑语义相关信息和一致性信息的问题。
跨模态人脸识别防伪技术： 如多模态融合检测、行人重识别等方法，解决人脸识别系
统呈现攻击、安全问题凸显等问题。
多模态检索优化技术： 如图文语义理解、模态对齐等方法，达到提高精度和优化响应
速度的效果。
4. 博弈 | 头部玩家围剿，谁掌握标准定义权？
下一代人机交互标准的制定权，正成为全球科技巨头争夺的战略高地。通过分析专利资产的
规模、价值分布以及技术研发布局，我们可以清晰地看到这场博弈的格局。
巨头格局：数量与价值的角力场
根据申请人合并后的专利总量与价值度对比分析（图 6），竞争格局呈现明显的头部集中趋
势。
三星电子（Samsung Electronics）： 展现了压倒性的专利规模优势，在 60 万-300
万美元中高价值区间拥有 2,632 件专利，确保了其广泛覆盖和防御能力。
苹果公司（Apple）： 采取聚焦的高价值策略。在 300 万-2000 万美元超高价值专利
区间拥有 1,882 件专利，表明其掌握着大量定义未来基础交互逻辑的核心专利。
谷歌（Google）： 策略介于两者之间，在各个高价值区间均有极其强势的表现，显
示出在交互技术底层能力上的深厚积累。
此外，微软（Microsoft）在 60 万-300 万美元区间也拥有超过 2,000 件专利，实力不容小
觑。而索尼、高通、Meta（脸书科技）等公司虽然整体规模较小，但在特定价值区间仍保持
着活跃的竞争力。
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图 6
技术路径演进：从单一触控到多模态融合
通过对比分析行业领军企业三星和 LG 的技术功效矩阵（图 7、图 8），我们可以窥见交互技
术从单一模态向多模态融合演进的具体路径。两家企业在显示技术和语音交互上的重投入，
预示着未来交互将是视觉与听觉的高度协同。
三星电子：构建全方位的沉浸式体验。 视觉交互是核心，"显示器"和"电子设备"是专
利布局重中之重。同时深度强化语音交互，并在"增强现实（AR）"领域积极探索。
图 7
LG 电子：聚焦核心场景的精准交互。 显示与语音并重，但战略重点更侧重于"通讯单
元"和"控制单元"，致力于打造智能交互生态。
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图 8
未来交互蓝图：语音、视觉与触觉的三足鼎立
综合 3D 专利全景地图（图 9）显示，下一代交互标准已形成三足鼎立之势：
语音交互走向自然化： 具备深度的理解能力，不再局限于简单指令。
视觉交互走向意图理解： 眼动追踪技术成为理解用户注意力、避免动手操作的关键。
触觉交互走向真实再现： 发展精细及拟真化的触觉再现，为虚拟内容提供物理实感。
图 9
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5. 拆解 | 听觉红海突围与视觉交互新机会
智能家电的进化，本质上是一场从"盲从"到"洞察"的革命。本章将深度拆解视觉与听觉这两
大关键技术在家电领域的应用现状。
家电的“眼睛”：视觉感知——聚焦于“光”的成熟应用
"家电+视觉"领域的专利分析揭示了一个高度集中的、以"智能照明"为核心的成熟应用市场。
a) 竞争格局：照明巨头主导，技术高度集中
从申请人排名分析（图 10）以及领域地图（图 11）可见，昕诺飞（Signify，原飞利浦照
明）以超过 3500 件的专利数断层式领先，技术关键词高度集中在"照明装置"、"控制器"等领
域，说明目前大规模商业化的场景主要是智能灯光控制。
图 10
图 11
b) 技术趋势：早期红利消退，创新进入深水区
根据专利趋势图（图 12）以及专利集中度分析（图 13）显示，专利授权占比清晰下滑，专
利集中度回升，头部玩家正在巩固技术壁垒。对于家电企业而言，这意味着需要寻找照明之
外的厨电、冰洗等"爆款"视觉应用场景，并加速专利布局。
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图 12
图 13
家电的“耳朵”：听觉交互——巨头混战的成熟战场
听觉交互则是一个“百家争鸣”、巨头混战的成熟战场。
a) 技术趋势：步入成熟期，竞争白热化
专利趋势图（图 14）显示，家电听觉技术的年专利申请量在 2017 年至 2020 年间持续攀
升，此后仍维持在每年 2000 件以上的高位。这表明该技术已度过爆发式增长期，进入了相
对稳定的成熟发展阶段。与视觉技术相似，该领域的授权占比也呈断崖式下跌，其核心专利
池基本形成，创新难度加大。
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图 14
b) 竞争格局：科技巨头与家电巨头正面交锋
申请人排名分析（图 15）清晰地勾勒出这一领域的竞争全貌。这不再是某一垂直行业的内部
竞争，而是消费电子巨头（三星、索尼、松下）、软件与 AI 巨头（微软、谷歌、苹果、IB
M）以及芯片公司（美信）的全面交火。
图 15
领域地图（图 16）直观地展示了不同玩家的战略侧重：三星、谷歌、微软在核心的 G10L
（语音识别与合成）技术分类号上均有深厚布局；而索尼、松下则在 H04R（麦克风、扬声
器）等电声器件硬件层面同样具备强大实力。
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图 16
c) 价值核心：高被引专利揭示商业战场
最多诉讼专利图（图 17）揭示了该领域真正的“兵家必争之地”。
图 17
其中，专利号为 US7916877B2 的美国专利独占鳌头，其高达 52 次的被引证次数表明，基
于双麦克风的智能噪声抑制算法是远场语音交互的基石。这揭示了核心技术往往掌握在专业
的上游技术供应商手中，家电企业需重视底层技术的专利许可与合作。
6. 蓝海 | 空间计算与情感：挖掘千亿级差异化
基于当前技术现状与市场需求，未来家电多模态交互有三个极具潜力的创新方向，值得企业
重点布局，抢占技术蓝海。
多模态情境感知与主动服务预测引擎
该方向聚焦于构建基于深度学习的多模态情境理解系统，实现家电对用户需求的主动预测。
核心技术： 时序多模态 Transformer 架构、跨模态注意力机制、联邦学习框架。
应用场景： 冰箱结合视觉识别和用户偏好主动推荐菜谱；空调分析人员分布自动调节
分区温控。
竞争态势： 专利布局相对稀疏，海尔、美的有初步布局，但系统性专利较少，属于技
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术蓝海。
空间计算与三维环境理解技术
该方向致力为家电赋予类似人类的空间认知能力，构建室内环境的实时三维语义地图。
核心技术： 多传感器时空配准算法、神经辐射场(NeRF)场景重建、语义 SLAM 系
统。
应用场景： 扫地机器人规避宠物；油烟机空间感知调节吸力；投影电视自动校正画
面。
竞争态势： 扫地机器人领域专利密集，但其他家电品类应用专利稀少，边缘 AI 平台
的发展正在降低部署门槛。
多模态情感计算与个性化交互
该方向旨在让家电理解用户的情感状态和个性特征。
核心技术： 跨模态情感特征提取网络、多任务学习框架、情感驱动的对话生成系统。
应用场景： 智能音箱根据情绪调节音乐灯光；冰箱识别情绪推荐食物；空调根据性格
特征个性化调节。
竞争态势： 家电企业中仅海尔、LG 有少量专利，整体属于蓝海。
7. 避坑 | 别卷基础识别：专利布局的“生死线”
在家电多模态感知与自然交互技术领域，专利布局呈现出明显的红海与蓝海分化态势。
红海区域：基础技术与应用层功能。 集中在单一模态的基础技术（语音/图像识别）
及传统的多模态简单拼接融合。这些领域技术路径清晰，头部家电企业如海尔、美
的、格力等布局较多，但多聚焦于应用层功能，核心算法创新有限，竞争白热化。
蓝海机会：深度算法创新与语义融合。 机会主要体现在跨模态信息融合的深度算法创
新，特别是统一语义空间构建、多模态数据精确对齐、以及传感器数据与视觉语音数
据的深度融合。
布局建议： 将多模态融合数据与大语言模型（LLM）结合，提升设备理解能力和主动
服务能力，是新兴的稀缺方向。建议企业重点关注传感器数据预处理、多种融合方式
协同优化以及与大语言模型的适配技术，建立专利壁垒。
8. 底牌 | 供应链“卡脖子”风险与国产替代图谱
家电多模态感知与自然交互技术的核心部件供应链中，竞争格局呈现层次化和专业化特征。
语音交互部件：技术三角的竞争。 麦克风阵列、语音处理芯片和声学算法构成技术三
角。楼氏电子、英飞凌主导 MEMS 麦克风市场，本土瑞声科技、歌尔股份追赶。高
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通、联发科与本土全志、瑞芯微在芯片领域竞争。远场语音识别的降噪算法成为新焦
点。
视觉感知部件：三足鼎立与细分领先。 图像传感器由索尼、三星、豪威科技三足鼎
立。深度相机和 ToF 传感器方面，英飞凌、意法半导体领先，奥比中光等国内企业在
消费级应用展现竞争力。视觉处理芯片领域，英伟达、海思、地平线各具优势。
传感器融合层面：多元化竞争。 环境传感器高端市场由博世、霍尼韦尔占据，本土汉
威、炜盛活跃于性价比市场。具备边缘计算能力的异构芯片成为技术制高点。核心部
件的国产化替代正在加速，为本土供应商提供了战略机遇。
9. 战略 | 不做代工厂：构建“场景防线”四步法
面对科技巨头在操作系统和底层算法上的垄断优势，以及供应链技术的日益成熟，传统家电
企业若想在“后 APP 时代”掌握主动权，必须在战略定位、研发模式、IP 布局和生态构建四
个维度进行深度变革。本章基于前文分析，提出以下具体的决策建议。
战略定位：从“通用模型”转向“场景图谱”
前文专利分析显示，谷歌、微软等科技巨头在通用大模型和底层语音识别算法上已建立起难
以逾越的专利壁垒。家电企业若正面硬刚通用 AI 能力，不仅投入巨大且收效甚微。
深耕垂类场景数据： 家电企业的核心优势在于对“厨房烹饪”、“卧室睡眠”、“客
厅娱乐”等特定场景的深刻理解。建议企业战略重心下沉，利用多模态感知技术收集
独有的场景数据（如食材变化图像、睡眠呼吸声纹、室内空气流场数据），构建专有
的“家庭场景知识图谱”。
定义场景交互标准： 利用对场景的理解，抢先定义特定场景下的交互逻辑标准。例
如，定义“中式爆炒场景”下的烟机-灶具-新风系统的多模态联动协议，通过细分场
景的标准制定权，规避通用大模型的降维打击。
研发模式：推行“软硬解耦，边缘为重”
针对第 10 章分析的供应链格局，家电企业应调整研发策略，避免对单一供应商的过度依
赖，同时解决云端交互的高延迟和隐私问题。
强化边缘计算能力： 鉴于多模态数据（尤其是视频流）上云的带宽压力和隐私顾虑，
建议加大对边缘侧 AI 芯片（NPU/MCU）的研发投入或选型权重。开发轻量化、可本
地运行的多模态融合算法，确保在断网情况下仍能实现基础的感知与自然交互，提升
系统的鲁棒性。
算法与硬件解耦： 建立标准化的传感器接口中间件。无论上游使用索尼还是豪威的摄
像头，楼氏还是歌尔的麦克风，上层算法应能通过中间件实现无缝适配。这不仅能提
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升供应链议价权，还能加速新技术的导入速度。
IP 布局：构建“感知-决策-执行”的闭环壁垒
单一的语音或图像识别技术已是红海，企业应调整专利布局方向。
聚焦跨模态协同逻辑： 重点布局“多传感器数据融合后的决策逻辑”专利。例如，不
单纯申请“冰箱识别苹果”的专利，而是申请“结合视觉识别（苹果腐烂）、气体传
感器（乙烯浓度高）和用户习惯数据，主动调整冷藏室温度并提示用户”的系统性专
利。这类专利更难被纯软件公司绕过。
抢占“主动服务”专利高地： 针对第 8 章提到的“情境感知与主动服务”，目前尚属
蓝海。建议企业围绕“用户意图预判”、“家电自适应调节”等方向进行高密度专利
覆盖，形成下一代交互的 IP 护城河。
生态构建：务实兼容与核心自控
在生态博弈中，家电企业面临“沦为代工厂”的风险。破局的关键在于在融入主流生态的同
时，保持核心交互能力的独立性。
兼容主流，自建大脑： 硬件上广泛支持 Matter、HomeKit 等主流协议，确保互联互
通；但在核心交互体验上，保留独立的“感知大脑”。即设备可以被手机控制，但设
备自身的传感器数据处理和自动化决策逻辑（如空调的舒适风感算法）必须由企业自
研算法掌控，确保用户体验的差异化。
培育国产供应链生态： 鉴于国际供应链的不确定性，积极扶持第 10 章中提到的本土
核心部件供应商（如奥比中光、地平线、瑞芯微）。通过联合研发、资本注入等方
式，推动国产传感器和芯片的定制化开发，既降低了成本，又构建了安全的供应链护
城河。
总结： 家电企业的破局之道，不在于成为下一个 AI 算法巨头，而在于成为最懂“家庭物理
世界”的智能服务商。通过多模态技术将“被动家电”重构为“主动机器人”，是未来十年
家电产业价值重估的唯一路径。
本报告部分内容基于智慧芽 AI 能力生成，智慧芽可为家电企业提供定制化技术监控、竞争对
手分析等专业服务。如需进一步获取针对企业特定需求的深度分析，欢迎联系智慧芽团队。
困境与转折：告别“遥控器化”的智能家居
趋势验证：数据背后的行业风向标
. 核心路径：多模态融合构建“感知—理解”能力
技术演进脉络：高位运行，步入成熟期
a)专利申请维持高位，授权门槛显现：
b)技术生命周期：从成长期跨入成熟期
全球创新版图：中强美稳，梯队分明
目标市场布局：中美双核，全球覆盖
巨头格局：数量与价值的角力场
技术路径演进：从单一触控到多模态融合
未来交互蓝图：语音、视觉与触觉的三足鼎立
家电的“眼睛”：视觉感知——聚焦于“光”的成熟应用
a)竞争格局：照明巨头主导，技术高度集中
b) 技术趋势：早期红利消退，创新进入深水区
家电的“耳朵”：听觉交互——巨头混战的成熟战场
a)技术趋势：步入成熟期，竞争白热化
b)竞争格局：科技巨头与家电巨头正面交锋
c)价值核心：高被引专利揭示商业战场
多模态情境感知与主动服务预测引擎
空间计算与三维环境理解技术
多模态情感计算与个性化交互
战略定位：从“通用模型”转向“场景图谱”
研发模式：推行“软硬解耦，边缘为重”
IP布局：构建“感知-决策-执行”的闭环壁垒
生态构建：务实兼容与核心自控
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