物联网中无线传感技术专利申请分析.docx
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物联网中无线传感技术专利申请分析
物联网中无线传感技术专利申请分析
发布时间：
2014-01-16大中小
目前，传感技术广泛应用于航空航天，工业自动化、环境监测、安全防护、医疗诊断等诸多领域。
随着物联网应用的拓展以及无线网络的普及，无线传感技术的发展迎来了新的契机，成为各国竞相研发的热点领域。
本文针对无线传感技术，选用世界专利索引（WPI）数据库分析了该技术领域的专利分布状况。
文中分析的因素主要有：
年度申请公开量与通过《专利合作条约》提出申请（PCT）的数量、申请公开量年度分布、申请人等。
根据数据分析结果，探讨了我们在该技术领域面临的问题以及应对措施，以期为无线传感技术领域相关企业的研发方向、专利布局的制定提供参考。
各国专利申请量分布
在WPI数据库中以关键词“wireless”“sensor”“transducer”进行检索，截至目前，查询到相关专利申请2.2078万件。
由图1可以看出，中国在该领域的申请总量处于领先的位置，需要说明的是，部分国内申请人在提交发明专利申请时，同时提交了实用新型专利申请，美国紧随其后，第三位、第四位分别为韩国和日本，二者申请量大体相当，以上4国的申请量均大幅领先其他国家，随后是德国、澳大利亚、加拿大、印度、英国、俄罗斯等。
从各国PCT申请数量看，处于前5位的是美国、中国、日本、澳大利亚、韩国，其中，美国PCT申请量占绝对优势，超过中国、日本、澳大利亚PCT申请量的总和。
中国PCT申请量略大于日本，澳大利亚PCT申请量与韩国大体相同。
位居其次的是德国、加拿大、印度、英国、俄罗斯，其中，德国和加拿大申请量大体相同，均超过300件，印度为252件，而英国和俄罗斯PCT申请量均在100件以下。
截至目前，在无线传感技术申请量处于前列的4国来说，中国、美国、韩国、日本PCT申请量占总申请量的比例分别为7.7%、34.3%、14.4%、25%，从中可以看到美国PCT申请量占有率均较其他3国高，比PCT申请量占有率排名第二的日本高出近10个百分点，说明该国企业、研究机构获得国际专利保护的意识超前。
随着中国政府的引导，相关中国企业、研究机构专利保护意识的增强，我国在无线传感技术领域的申请量有了大幅提升，甚至超过了美国，但是PCT申请量占有率排名很低，仅为7.7%。
这反映出中国公司以及研究机构很多申请仅仅是在本国进行，对通过PCT申请渠道进行他国专利布局重视程度较低，参与全球无线传感技术领域专利布局的意识较为薄弱，这应该引起业界的注意。
不同年份申请公开量分布
图2示出了WPI数据库中不同年份无线传感技术的申请公开量分布。
从检索的结果看，到目前为止，无线传感技术领域的专利申请经历了三个阶段：
1997年之前，这一时期无线传感技术的专利申请公开量很少，均不足百件；1998年至2004年无线传感技术的专利申请处于缓慢上升期；2005年至2012年为无线传感技术领域专利申请的快速发展期。
具体情况如下：
1996年该领域的专利申请公开量仅有44件，1997年申请公开量为75件。
随着技术的发展，1998年该领域的专利申请公开量突破百件，随后的1999年至2004年，申请量由105件增加到450件，该领域的专利申请处于一个缓慢发展期。
进入2005年以后，随着物联网应用的拓展，越来越多的公司关注无线传感技术领域的技术研发并进行相关的专利布局，无线传感技术领域的申请形成一定规模并迅猛增加，申请公开量由2005年的683件增加到2012年的4670件。
需要说明的是，截至目前，2013年的申请公开量很低，仅为2468件，这是因为申请到公开有一个滞后期，可以预见的是，随着物联网产业的快速发展，作为物联网核心技术的无线传感领域的专利申请量将会迅猛增加。
IPC分类号分布
对专利申请IPC分类进行统计，目的是发现专利申请主要集中领域及技术方向。
将检索到的发明专利申请按IPC分类，申请量位居前列的IPC分类号依次是：
H04W：
无线通信网络；
H04L：
数字信息的传输，例如电报通信；
G08C：
测量值、控制信号或类似信号的传输系统；
G08B：
信号装置或呼叫装置；指令发信装置；报警装置；
H04B：
传输；
G06F：
电数字数据处理；
A61B：
诊断或兽医学；卫生学；
G05B：
一般的控制或调节系统；这种系统的功能单元；用于这种系统或单元的监视或测试装置；
G01N：
借助于测定材料的化学或物理性质来测试或分析材料；
H04N：
图像通信。
从图3所示的IPC构成分布中可以看出，中国专利检索系统（CPRS）数据库中生物识别领域的专利申请主要集中在H（电学）、G类（物理）。
其中，H类主要集中在H04W、H04L、H04B、H04N；G类主要集中在G08C、G08B、G06F、G05B、G01N。
各国主要申请人分布
从目前技术原创区域来看，美国无线传感产业的发展具有绝对优势，其次是日本、韩国、德国。
就美国而言，申请人中排名第一的是传感电子公司，其主要设计、生产传感及追踪系统，目前在无线传感领域的申请公开量达到536件。
排名第二的是创立于1885年的霍尼韦尔，该公司于1996年发明世界上第一个温控器，迄今为止霍尼韦尔传感与控制部提供超过5万种产品，包括快动、限位、轻触和压力开关，以及位置、速度、压力、温湿度、电流和气流传感器，是传感与开关产品涵盖范围最广的厂商之一，其业务涉及：
航空产品、楼宇、家庭和工业控制技术、汽车产品、涡轮增压器，以及特殊材料，年销售额超过300亿美元，其相关无线传感器专利数量近160件。
此外，无线传感领域专利公开量处于前列的美国公司还有：
摩托罗拉、通用电气、德州仪器、因特尔等。
在无线传感技术方面，日本的专利申请量较大。
申请公开量处于前列的公司有：
松下、日立、三菱、东芝、NEC、索尼、富士通、夏普等，其中，松下、日立、三菱的专利申请公开量均超过百件。
值得一提的是，松下公司产品涉及家电、数码视听电子、办公产品、航空等诸多领域而享誉全球，其专利申请总量和国际申请量均居于世界前列，迄今为止，其无线传感领域的申请公开量达到228件。
紧随其后的是日立公司，在无线传感技术方面，该公司在研发方面拥有多项世界先进成果，其相关专利申请量达134件。
就无线传感领域的竞争来说，韩国也有不俗的表现，这与韩国政府越来越重视该领域的知识产权工作，相关企业加大了该领域的研发力度密切相关。
将专利分布按照公司来分析，排名靠前的公司有：
三星、LG、韩国电子通信研究院、韩国电子技术研究所、SK等。
其中，三星公司用于移动目标的导航定位、环境监测、移动通信终端、生物医药领域的无线传感技术申请公开量达到214件，由于其出色的技术研发能力，使三星公司成为无线传感技术领域领先的公司。
在欧洲，无线传感技术领域位于申请公开量前5位的公司有西门子、飞利浦、罗伯特博世、爱立信、诺基亚，其中，德国两家，荷兰、瑞典、芬兰各一家。
西门子拥有最多的申请公开量，达到140件。
近年来，虽然我国的无线传感技术专利申请量有所增加，但多为高校申请，仍以科研为主，缺乏龙头企业的带动，即便是华为、中兴这样的企业在世界范围的专利申请中也只是占有很小的份额，相比国外众多企业，产业应用明显不足。
面临的问题与应对举措
目前，我国在无线传感技术方面面临的问题是：
无线传感技术产业目前还处在起步阶段，拥有自主知识产权的核心专利较少；缺乏龙头企业带动，相关专利集中于高校而非企业，因而技术与产业之间存在明显的鸿沟；专利申请量虽然大幅攀升，但专利的质量并未得到质的飞跃，主要表现在：
在其他国家寻求专利保护的数量偏少，授权量率低，专利保护范围小。
鉴于国内外的竞争格局和发展态势，我们应认清我国无线传感发展的薄弱环节，积极谋划、统筹协调，以便在市场与技术上抢得先机。
在此情况下，我们应在以下方面做出部署：
加大关键领域的扶持力度。
面对我国无线传感技术产业研究开发能力不足的现状，加大对无线传感芯片、与物联网建设密切相关的新型传感器、智能传感器的研发力度。
应考虑在一系列政府资助专项中适当增加研发项目安排，加快突破传感器技术瓶颈，尽快赶超国际技术在传感器。
通过支持建设地区产业联盟、企业技术中心、重点实验室，积极引进国外科研人才，提升常用整体研发能力，确保我国在无线传感器这一领域的研究处于先进水平。
进一步完善相应的知识产权管理制度。
针对无线传感技术专利申请集中在高校、研究院的情况，应充分发挥企业在技术应用中的主体作用，企业应制定知识产权战略与发展规划，通过设置、健全知识产权管理机构、制定完善知识产权管理、激励制度，提升知识产权综合管理能力和战略运用能力。
通过建立专利激励制度，可以调动研究人员研究开发新技术和申请专利的积极性，促进无线传感专利申请的快速增长。
通过在企业中建立专利检索制度和积极的专利申请机制可以保证研发项目的优势，并确保具有技术优势和市场前景的创新成果及时申请专利并获得专利保护。
重视专利保护。
为了促进研究人员申请和转让专利，可以借助相关代理公司和产权交易机构，协助其进行专利申请和交易活动，极大地调动研究人员的积极性，促进无线传感技术专利市场的形成和发展，对促进创新和科技成果转化发挥重要作用。
同时，加大无线传感器专利申请力度，企业、高校、研究院要具有相应的全球知识产权保护意识，加大在国外专利申请的力度，通过一些核心专利和专利池的形成进而构筑企业知识产权防御网络，打破国外企业的制约，推动无线传感器产业可持续健康发展。
（知识产权报 作者 何理 王艳妮 姚文杰）
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