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物联网产业专利现状分析

作者:《物联网世界》 来源:RFID世界网 2011-12-24 14:11:06

摘要:物联网技术具有十分宽广的技术范畴和应用领域,它一方面利用了诸多现有技术,包括半导体技术、计算机技术、现代通信网络技术、甚至纳米技术、生物技术等各种高新技术、交叉技术;另一方面又具有自身独有的特点,能对物理世界进行信息获取、传输和处理,并将处理结果以服务的形式发布给用户。

关键词:物联网[315篇]  专利[5篇]  物联网世界[0篇]  

从美国、日本和韩国近20年的申请量统计数据看,个主要技术原创国都是从1996年至今,涉及远程控制技术的专利申请量大幅增加,反映出相关技术处于快速发展时期。原创于中国、美国、日本和韩国的专利申请占到远程控制技术申请总数的82%,这四个国家是该领域的主要技术力量。

我国的专利申请集中在近五年内,自2005年起专利申请量迅速增长,这与该技术领域全球发展趋势基本一致,但我国近五年的发展速度明显高于全球的。在国内外申请人申请量的对比看,国内申请人的申请量远高于国外申请人。

从IPC分类来看,在远程控制技术中,数字信息的传输技术是远程控制技术中的关键技术,占总申请量的32%,它决定了远程控制信息的承载,对远程控制的实施品质又重要作用,是研究的热点和重点。

目前,远程控制技术的专利申请分散在全球各申请人的手中,其中LG、松下、三星等几个申请人的申请量最大,这些申请人将是未来该领域中的主要竞争对手。

中国的中兴、华为的申请量也比较大,已经迈入了世界前列。韩国LG公司的申请量最大,松下、三星、日本电器公司紧随其后,我国的部分高校,如:浙江大学、上海交通大学、东南大学和华南理工大学,在远程控制技术方面也具备较强的科研实力。此外,中国移动、中国电信和格力电器也具有相当数量的申请。

远程控制技术涵盖了许多技术分支,个技术分支相互配合,共同支撑整个远程控制技术的发展。根据专利的分布情况,远程控制技术可以分为四个主要的技术分支:安全与穿越,控制信息的承载,发起端技术,远程控制的应用等方面。

(1)     安全与穿越

为了实现远程控制,安全问题尤为重要,不但要实现远程控制,而且要实现安全的控制,防止恶意的远程控制,如:伪源地址远程控制,木马病毒的远程加载和启动。此外,随着企业规模的扩大,大量的企业建立了VPN网络,为了通过互联网远程控制企业的远程设备,还必须解决私网穿越、防火墙穿越的问题。

(2)     控制信息的承载

为了完成远程控制,主控端设备必须能够将控制信息通过恰当的方式传输给被控端设备,随着计算机通信和网络技术的不断发展,控制信息的承载由模拟信号逐步发展为数字控制信令、包括控制新的短信、邮件等多种形式。

(3)     发起端技术

随着技术的不断发展,发起端设备,即主控端设备在发起远程控制时,采用的技术也在不断变化,由起初的远程桌面或桌面共享的方式,逐步发展为C/S架构、基于Web的远程控制,以完成对不同平台的被控设备的远程控制。

(4)     应用

远程控制技术的应用及其广泛,例如:远程办公,远程教育,远程测试,远程维护,远程协助,智能家电,智能交通等。对这些应用的研究,对企业的不断革新和市场的不断拓展由着重要的意义。

累计至今,远程控制技术领域在我国可利用的公知技术占总专利申请量中的71%,壁垒占7%,还有22%可能在我国构成专利壁垒。由此可见,在远程控制技术领域存在有大佬的公知技术,企业在研发时可充分利用这些技术,降低研发成本。

3. 应用层技术

应用层位于物联网体系结构的最上层,它是将物联网技术与行业专业领域技术相结合,实现广泛智能化应用的解决方案集。应用层利用经过分析处理的感知数据,为用户提供丰富的特定服务,最终实现信息技术与行业专业技术的深度融合,对国民经济和社会发展具有广泛影响。应用层的关键问题在于信息的社会化共享,以及信息安全的保障。

3.1 智能物流

  智能物流就是吧感应器嵌入和装备到电网、铁路、桥梁、隧道、公路、建筑、供水系统、大坝、油气管道等各种物体中,并且被普遍连接,形成所谓“物联网”,然后将“物联网”与现有的互联网整合起来,实现人类社会与物理系统的整合,在整个整合的网络中,存在能力超级强大的中心计算机群,能够对整合网络内的人员、机器、设备和基础设施实施实时的管理和控制,在此基础上,人类可以以更加精细和动态的方式管理生产和生活,达到“智慧”状态,提高资源利用率和生产力水平,改善人与自然间的关系。

图9智慧物流技术原创国历年专利申请量分布

各主要技术原创国都是在1999年之后才比较多地出现与物联网有关的智慧物流技术的专利申请,这与物联网概念的提出时间一致。从2003年至今,涉及智慧物流技术的专利申请量大幅增加,反映出相关技术处于快速发展时期。美国和日本起步比较早,并且一直持续上升,发展情况与整体技术的发展趋势比较吻合:韩国咋1999年左右起步,呈现波段上升的趋势,可见韩国在近期对该技术投入了大量的研发资源,很可能在未来的几年里,成为这一领域中最主要的竞争国家。

原创于日本、中国、美国和韩国的专利申请占到智慧物流技术申请总数的89%,是该领域的主要技术力量。韩国和美国的申请量比较接近,仅就数量来看,这两个国家的实力比较接近,而日本的申请数量处于领先地位。中国的申请量占23%,其中30%左右是实用新型申请,说明申请量虽然比较高,但是技术质量并不太高,很多申请属于比较简单饿技术改进,不过也仍然体现出了我国对智能物流的关注,在该领域具有一定的竞争力。

目前在学术界或 产业界,智慧物流技术尚未形成明确的分类方式,因此,仅根据专利文献的特点对智慧物流技术进行初步的分类,主要分为物流终端、物流追踪、物流管理和食品溯源四类。前三个分支分布涉及智慧物流技术的不同层次和方向,其相互融合,共同保证了物流的正常运行。而食品溯源本身可能覆盖了终端、管理、追踪等各个层次或阶段的技术,因此作为一个特殊的分支加以分类。

根据相关专利文献的被引用情况以及在美、日、欧、中的申请情况筛选出23篇重点专利文献,其中物流终端涉及14篇,物流追踪涉及3篇,物流管理涉及11篇。从类别涉及的数量上可以看出,物流终端和物流管理是智慧物流技术发展的重点和热点,是各国申请人重点关注的焦点。

从IPC分类来看,在智慧物流技术中,物流管理技术是智慧物流中的关键技术,占总申请量的27%,它决定了物流技术中上层的管理方法,主要是关于如何对物流各个阶段进行有效管理、提高物流的速度和效率,是研究的热点和重点。

3.2 智能交通

  智能交通(ITS)是一个基于现代电子信息技术面向交通运输的服务系统,其是将先进的信息技术、通讯技术、传感技术、控制技术以及计算机技术等有效的集成运用于整个运输管理体系,而建立起的一种在大范围内、全方位发挥作用的,实时、准确、高效的综合的运输和管理系统。

图10智能交通技术原创国历年专利申请量分布

该技术的申请量在2000年才有所增加,自2004年以后,申请量增长极为迅速,2008年的申请量达到了一个顶点,日本和美国起步较早,从1990年开始就开展了智能交通方向的研究并大量申请专利。中国和韩国直到2000年后才开始在智能交通方向进行研究并申请专利。原创于日本、美国、中国和韩国的专利申请占到智能技术申请总数的82%,这四个国家是该领域的主要技术力量。

智能交通技术涵盖了许多技术分支,各技术分支相互配合,共同支撑整个交通技术的发展。按照专利文献的分类,智能交通技术可以分四个主要的技术分支:(1)管理监控:包括城市道路交通信号控制系统,交通检测、电视监控系统、交通违法检测系统,公交区域运营组织与调度系统,BRT智能管理系统,高速公路管理,包括高速公路信息联网监控等方面。(2)定位导航:包括通过汽车的车载电脑、高度管理中心计算机与全球定位系统(GPS)卫星联网,实现驾驶员与调度管理中心之间的双向通讯,从而提高车辆、公交车和出租车的运营效率等方面。(3)安全预警:包括辅助驾驶汽车或替代驾驶员自动驾驶汽车的系统,遇到紧急情况,车载电脑能及时发出警报或自从刹车避让,以及为道路使用者提供车辆故障现场紧急处置、拖车、现场救护、排除事故车辆等服务。(4)公共服务:包括为外出旅行人员及时提供各种交通信息的系统。

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