第１５卷 第２期 ２０１８年 中国发明与专利 Ｃｈｉｎａ Ｉｎｖｅｎｔｉｏｎ＆Ｐａｔｅｎｔ Ｖ０１．１５ Ｎｏ．２ Ｆｅｂ．２０１８ ２月 基于专利分析的全球物联网产业 发展态势研究 支丽平熊晶马彦飞赵思佳 ４５５０００） （安阳师范学院，安阳摘要：以ｉｎｃｏＰａｔ创新情报平台作为数据来源，从专利申请量、ＩＰＣ技术构成、申请人排名以及全球专利技术 分布等方面对全球物联网产业专利数量进行深入分析，揭示物联网产业的发展趋势、技术热点、行业领先企业，绘 制当前全球物联网产业发展的专利地图，进而对我国发展物联网产业给出建议和对策。 关键词：物联网 专利分析中图分类号：Ｇ３０６；Ｃ８１１ ｉｎｃｏＰｍ 文献标识码：Ａ ０引言 织统计，全球９５％的新技术、新发明记录在专利文献 中，约８０％的技术信息只出现在专利文献中 ¨ 。专 利数量和发展变化趋势可以反映一个国家（地区）科 技发展的最新动态。 物联网（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ ｏｆＴｈｉｎｇｓ，简称ｌＯＴ）的概念最 早由麻省理工学院Ａｕｔｏ－ＩＤ中心的Ａｓｈｔｏｎ教授于１９９９ 年在研究Ｒ ＦＩＤ时提出。所谓物联网，即物物相连的 网络。国际电信联盟对物联网定义为：“物联网是一种 人和物之间、物和物之间的新通讯形式，实现了从短 １ 数据来源与专利检索 １．１数据来源 距离的移动收发器扩展到长距离的器件和日常用品的 通信”。物联网涉及的新技术很多，其关键技术主要有 射频识别技术、传感网技术、Ｍ２Ｍ技术和两化融合技 术 ， ＇ ＇ 。国家“十二五”规划中，物联网技术 作为新一代信息技术的重要组成部分已经被列为国家 重点培育的战略性新兴产业，这标志着物联网已正式 进入中国国家战略层面。 ｉｎｃｏＰａｔ专利数据库收录了全球１０２个国家／组织 ／地区１亿余件专利信息，集成了专利检索、分析、数 据下载、文件管理和用户管理等多个功能模块，对 ２０多个主要国家的专利数据信息进行特殊收录和加 工处理，数据字段更完善，数据质量更高。因此选择 ｉｎｃｏＰａｔ作为数据源，将物联网技术关键词和专利库逻 辑关系词结合组建专利检索式，在ｉｎｃｏＰａｔ专利数据库 中获得专利信息数据。 专利文献集技术、法律和经济信息为一体，是获 取全球最新技术信息的重要源泉，据世界知识产权组 基金项目：本文系河南省哲学社会科学规划项目阶段性研究成果（项目编号：２０１５ＣＺＨ００４）、河南省高校青年骨干教师 培养计划（项目编号：２０１６ＧＧＪＳ．１２３）、河南省教育厅科学技术研究重点项目（项目编号：１６Ａ５２００４０）、河南省教育厅 人文社科项目（项目编号：２０１７－ＺＤＪＨ．００２）、安阳师范学院科研培育基金（ＡＹＮＵ．ＫＰ—Ｂ０７）、河南省知识产权软科学 （２０１７０１０６０２６）的阶段性研究成果。 作者简介：支丽平（１９８１一），女，博士，副教授，研究方向：专利信息分析、技术创新与知识产权。 ·５４· 支丽平，等：基于专利分析的全球物联网产业发展态势研究 ２０１８年第２期 由于发明专利从申请到授权约三年时间，专利录 入数据库也有一定延迟，故在此只采用了２０１５年之前 的数据作为研究样本。 １．２专利检索表达式 根据我们要检索的物联网技术关键词与要使用 ，而此次的提出也进一步促进全球物联网专利申请 量的增加，但是增速还较缓慢。 第三个阶段即为２００４年以后的高速发展期，２００５ 年１１月１７日，国际电信联盟（ＩＴＵ）发布了｛（ＩＴＵ互 联网演讲２００５：物联网 ，在突尼斯举行的信息社会 世界峰会（ＷＳＩＳ）上，正式提出了“物联网”的概念， 的逻辑关系词来组建专利检索式，共检索相关专利 １１ ８５８６项，下面是最终的专利检索表达式： （ＡＤ＝【１９８５０１０１ ｔｏ ２０１５１２３１】）ＡＮＤ（ＴＩ＝物联网 激情豪迈地指出“物联网时代即将到来”，受到了全球 各个国家的极大关注，而随着物联网概念在人们的心 ｏｒ ＴＩＡＢ＝无线传感ｏｒ ＴＩ＝二维码ｏｒ ＴＩ＝（ＲＦＩＤ）ＯＲ ＴＩ＝（射频识别）ｏｒ（ＦＵＬＬ＝（物联网）ＡＮＤ ＴＩＡＢ＝（传 感器））ｏｒ（ＴＩＡＢ＝（异构网ａｎｄ融合）ｏｒ ＴＩＡＢ＝异构 网融合ｏｒ ＴＩＡＢ＝ＩＭＳ ｏｒ ＴｌＡＢ＝多属性决策ｏＦ ＴＩＡＢ＝ 协同传输ｏｒ ＴＩＡＢ＝流控制传输ｏｒ ＴＩＡＢ＝ＳＣＴＰ ｏｒ ＴＩＡＢ＝移动性管理ｏｒ ＴＩＡＢ＝ＳＯＮ ｏｒ ＴＩＡＢ＝自动ＰＣＩ 配置ＯＦＴＩＡＢ＝移动负载均衡０Ｉ＂ＴＩＡＢ＝随机接入信 道ｏｒ ＴＩＡＢ＝回传技术ｏｒ ＴＩＡＢ＝异构网络协同）ＡＮＤ （ＦＵＬＬ＝（物联网）ｏｒ ＦＵＬＬ＝（无线传感）ｏｒ ＦＵＬＬ＝（无 线网络））ｏｒ（ＴＩ＝（物联网ＡＮＤ安全）ｏｒ ＴＩ＝（物联网 ＡＮＤ密钥）ｏｒ Ｔ１＝（物联网ＡＮＤ数字签名）ｏｒ ＴＩ＝（物 联网ＡＮＤ认证）ｏｒ ＴＩ＝（物联网ＡＮＤ容错）ｏｒＴＩ＝（物 联网ＡＮＤ隐私）ｏｒ ＴＩ＝（物联网ＡＮＤ匿名）ｏｒ ＴＩ＝（物 联网ＡＮＤ署名）ｏｒ ＴＩ＝（传感器ＡＮＤ安全）ｏｒ ＴＩ＝（传 感器ＡＮＤ密钥）ｏｒＴＩ＝（传感器ＡＮＤ加密））） ２全球物联网产业专利分析 ２．１ 专利申请年度分布 “技术生命周期理论”把技术的成长分为四个阶 段，分别为：萌芽期、成长期、成熟期、饱和期。这 四个阶段用图形来表示就好像ｓ型曲线，因为又像人 类的生命周期，所以又被称作为“成长曲线”。 本文对全球物联网专利申请数量做了统计分析， 用来反映各年度的专利分布，如图１所示，全球物联 网专利申请分三个阶段。 第一个阶段为１９８５—１９９１年的萌芽阶段。年均申 请量小于１５０件，全球物联网产业专利总量很少。 第二个阶段为１９９２—２００３年的低速发展期。１９９９ 年ＭＩＴ Ａｕｔｏ—ＩＤ中心的Ａｓｈｔｏｎ教授在美国召开的移动 计算和网络国际会议上面首次提出了物联网这个概念 中不断的加深，物联网专利的申请数量也在迅速的增 加，迎来了物联网专利申请量的高速上升期。 从全球社会角度来分析，２００９年受到全球金融危 机和经济危机的影响，这一年的专利申请数量相较于 ２００８年下降了ｌ０．８个百分点。经济危机过去之后，专 利申请数量又回转上升，由此可见，全球的经济体也 会影响专利的申请。在外部环境较差的情况下，对于 发明创造，申请专利是非常不利的，所以我们每个国 家都要稳定经济，创建一个可持续发展的环境。 图１ 全球物联网专利申请量的年份分布 ２．２物联网技术专利分析 按照ＩＰＣ分类号（小类），统计了排名前十的物联 网技术（图２），其中Ｇ０６Ｋ（数据识别；数据表示；记 录载体；记录载体的处理）所占数量远远超过其他技 术；排名第二的是Ｈ０４Ｗ（无线通讯网络）；Ｈ０４Ｌ（数 字信息的传输，像打字机，图像电报，一般编码，电 话电报通讯设备等）排第三。 Ｇ０６Ｋ技术专利数量多达３２７０４项，这是因为数据 识别技术越来越成为研发热点，例如语音识别、指纹 识别、像素识别、人脸识别技术等，已经慢慢的渗透 到我们的生活当中，超市扫二维码付款、手机指纹解 锁、保险柜人脸识别等领域，都是数据识别技术在生 ２０１８年第２期 支丽平，等：基于专利分析的全球物联网产业发展态势研究 呲 ．５５． ～—■■Ｉ 活中的典型应用。社会需求的不断增大，进一步促进 ２．３专利申请人分析 ～■■ 通过对全球物联网产业相关专利申请人进行统 了该项技术的发明与创造。而无线通讯网络（Ｈ０４Ｗ） 是由很多的无线传感器节点组成的，这些节点有可能 相同，也有可能不同，每一个传感器节点又由许多的 集成板组成，如传感器、存储器、转化器等。蓝牙耳 机、蜂窝移动通讯、无线局域网等都要运用该项技术； 其在军事方面也有很大的用处，例如卫星定位、地震 ～■■ 计分析，可以挖掘物联网产业的领先企业。如图４ 所示，排名前两位的都是韩国公司，排第一的是 一Ｉ 韩国ＳＡＭＳＵＮＧ ＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＳ ＣＯ ＬＴＤ（三星电 一■ 子有限公司），第二是韩国的ＥＬＥｃＴＲｏＮＩＣｓＡＮＤ ～■ ＴＥＬＥＣ０ＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮＳ ＲＥＳＥＡＲＣＨ ＩＮＳＴＩＴＵＴＥ 中靠无线通讯进行搜救工作等。 图２全球物联网产业主要ＩＰＣ技术构成 全球范围内主要物联网产业国虽然对以上１０种 ＩＰＣ技术都有涉及，但是不同国家的技术侧重点各 不相同。如图３所示，中国、美国、韩国等国家在 Ｇ０６Ｋ技术领域都有较多的专利，这也与图２分析的 Ｇ０６Ｋ技术排名第一的结果相吻合。同时发现，中国 在每个技术领域所占数量都要优于其他国家，特别 是Ｇ０６Ｋ领域，这是因为我国在数据处理与通讯网 络方面做得相当好。例如中兴通讯有限公司（中国）， 在２００９年爆发经济危机的时候，在其他国家处于经 济萧条，无力去进行科研工作的时候，中兴产业抓 住机遇，表现出强劲的逆势增长态势，在科研创新 方面进展迅速，其中包含有许多涵盖国际通信技术 标准的基本专利，以及覆盖通信产业关键技术的核 心专利。 图３全球物联网主要ＩＰＣ技术的国家分布 一（电子与电信研究所），第三为德国的ＧＯＥＢＥＬ ■ ＰＯＲＺＥＬＬＡＮ ～■ ＧＭＢＨ（戈贝尔瓷有限公司），他们的专 利申请量都在１０００项以上。而中国企业进入十强的只 有中兴通讯股份有限公司（第九位）。由此可见，虽然 ■ 我国物联网专利总量位居第一，但我国专利申请较分 ■ 散，缺乏领军企业；而美国、德国、韩国等国家，专 利申请较集中，即国外企业专利申请集聚度高，领军 企业优势明显。 排名前两位都是韩国，说明韩国企业重视科技投 入，是其专利申请数量激增的重要原因。三星电子有 限公司占据专利申请第一名，是因为早在２０１０年三星 就已经正式转变专利战略模式。三星电子２００８年申请 专利超过４８００项；２０１０年，三星成立知识产权（ＩＰ） 中心，整合了原本分散在各事业部的专利业务职能部 门，开始对专利进行战略性管理；２０１１年，三星电子 会长李健熙向管理层强调“注重软件、天才级人才及 专利”。而三星的经营理念为：以人才和技术为基础， 创造最佳产品和服务，为人类社会做出贡献。这一理 念也较大促进了专利申请。 图４全球专利申请人排名 企业必须有其特色的技术优势，才会有核心竞争 力。如图５所示，三星电子科技在重要技术领域都有 涉猎，其中Ｈ０４Ｂ（无线通讯网络）所占比例最大， 其次为Ｈ０４Ｗ。而ｇｏｅｂｅｌ ｐｏｒｚｅｌｌａｎ ｇｍｂｈ（戈贝尔瓷有 ．５６． 支丽平，等：基于专利分析的全球物联网产业发展态势研究 ２０１ ８年第２期 限公司）、ｔｈｅ ｈｏｕｓｅ ｏｆ ａｒｔ ｇｍｂｈ（艺术之家有限公司）、 ｄｒａｇｉｍｅｘ ｈａｎｄｅｌｓ ａｇ等公司在重要技术领域很少涉及， 原因他们不做物联网通讯技术。 ３建议与对策 二 一程殇 ． ３．１ 应加大扶持力度 从物联网专利申请数量的发展趋势可以发现， １９８５年开始出现少数物联网专利，ｌ９９９年开始迅速 ． 一 增加，近几年来呈平稳态势。这一态势也说明了现 ．．． ．．．●． ．●－－． ．一０．●．＿－．＝ 慧 ● 爹 图５全球申请人技术构成分布 ．在物联网产业的发展处于稳步增长的时期，它在未 来有很大的空间去发挥。建议相关部门加大对 物联网产业研发资金的投入力度，为物联网产业发 展营造一个良好的环境；建议我国的科研机构和企 业携起手来，整合资源，积极进行物联网关键技术 ２．４全球地域分析 ０ 的联合攻关。 ３．２企业应加大创新 一如图６所示，世界互联网专利申请量排名前十的 国家和地区，分别为中国、美国、韩国、德国、世界 知识产权组织、日本、欧洲专利局、中国、英国、 加拿大和澳大利亚。 个国家的综合实力看的是科技的进步，经济 的全面发展。那么对于我国物联网产业而言，需 要涉猎多个核心技术领域，在物联网产业的关键 技术领域都要有所开拓、有所作为，这样我国的 物联网产业才会更有竞争力。对于物联网企业， 树业有专攻，研发企业的核心竞争技术，在此基 础上，发明创造与拓展相关技术；建议我国物联网 企业把握机遇，顺应时代潮流，加大创新，在竞 争中创新发展。 中国已经成为全球申请物联网专利数量最多的 国家，其申请量超过全球总量的三分之一，位居第 二的美国也只是中国数量的一半。据世界知识产权 组织（ＷＩＰＯ）统计，２０１０年以前，物联网专利申 请排名靠前的是美国、德国和日本，中国近几年相 关专利激增，表明我国对物联网产业研发的重视程 度大大提高，将物联网产业列为我国战略性新型产 ３．３应对专利进行科学有效的管理 韩国的科技发展起步晚，可是发展速度极快，特 别是在电子技术领域。一方面是在科技发展的历程中， 业，激发起物联网企业、高校、科研院所等创新主 体的创新热情。 ●审圜＿羹国二二韩国－薄国＿世霁赶 产慢咀嘎 ：］日＝：＝ 矽 专车Ｊ局ｆＥｐｏ Ｊ 口国鲁湾一萎国 ｒ［拿７＝－ 塑 车Ｊ正 日本：９９１ ｆ 世界知识产权组织：６１５２９ 德国：１０８８２（９．５ 图６物联网专利申请量的全球排名 ２ｏ１ ８￣第２期 支丽平，等：基于专利分析的全球物联网产业发展态势研究 ．５７· 韩国非常注重知识产权的保护，并实施了专利申请与 维权战略。此外，韩国在重视大企业的技术开发与创 新的同时，还扶持韩国中小企业的技术开发。在此基 础上加强专利管理机构的建设，提高专利管理工作的 水平，积极服务韩国企业。另一方面是２０１５年，韩国 制定了“大德研究开发特区”计划，引进尖端技术企 业３ ０００家、外国研究开发中心２０家，让大德研究开 分析及动态演化研究［Ｊ】．科技进步与对策，２０１４， １４：５８．６４． 【３］岳中刚．战略性新兴产业技术链与产业链协同发 展研究［Ｊ］．科学学与科学技术管理，２０１４，０２： １５４．１６１． 【４］ 张亚斌，王洵迪．基于ＴＲＩＺ理论的物联网关键技 术专利发展态势及预测分析［Ｊ］．系统工程，２０１５， ０３：１３０．１３６， 发特区变成了韩国专利产出的重要基地。这也是韩国 专利申请件数增加的重要原因。 面对这一现状，我国应该加大对专利进行科学有 效的管理，提高全民的知识产权保护意识，促进我国 物联网产业的良性发展。套 【５］黄鲁成，武丹，张静等．基于专利的技术竞争态 势分析框架——以智能材料技术为例［Ｊ］．情报学 报，２０１４，３３（３）：２８４—２９５． ［６］Ｎｏｈ Ｋ，Ｋｉｍ Ｗ，Ｋｗｏｎ，ｅｔ ａ１．Ｔｒａｃｉｎｇ ｋｎｏｗｌｅｄｇｅ ｌｆｏｗｓ ｕｓｉｎｇ ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｉｎｄｉｃａｔｏｒｓ［Ｊ］． 参考文献 Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｉｎｔｅｒｄｉｓｃｉｐｌｉｎａｒｙ Ｊｏｕｒｎａｌ，２０ １ ４，１ ０ ［１】金波，秦燕飞．物联网产业发展及对策［Ｊ】．宏观 经济管理，２０１４，１０：６８．６９． ［２】焦媛媛，米捷，胡琴．物联网产业联盟网络结构 （３）：３２７—３３７． 责任编辑Ｉ姚琳 Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ Ｔｒｅｎｄ ｏｆ Ｇｌｏｂａｌ Ｉｎｔｅｒｎｅｔ ｏｆ Ｔｈｉｎｇｓ Ｉｎｄｕｓｔｒｙ Ｂａｓｅｄ ｏｎ Ｐａｔｅｎｔ Ａｎａｌｙｓｉｓ ＺＨＩＬｉｐｉｎｇ，ＸＩＯＮＧ，ｌｉｎｇ，ＭＡ ， ＺＨＡ０Ｓｉｉｆａ （Ａｎｙａｎｇ Ｎｏｒｍａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ａｎｙａｎｇ ４５５０００） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｂａｓｅｄ ｏｎ ｉｎｃｏＰａｔ，ｔｈｉｓ ａｒｔｉｃｌｅ ｃｏｎｄｕｃｔｓ ｐａｔｅｎｔ ａｎａｌｙｓｉｓ ｆｒｏｍ ｐａｔｅｎｔ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ．ＩＰＣ ｔｅｃｈｎｉｃａ１ ｉｆｅｌｄ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ．ｔｈｅ ｍａｉｎ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｉｎｓｔｉｔｕｔｉｏｎｓ ｏｆ ｔｈｅ ｉｎｔｅｒｎｅｔ ｏｆ ｔｈｉｎｇｓ ｔｏ ｒｅｖｅａｌ ｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｔｒｅｎｄ，ｔｅｃｈｎｉｃａｌ ｈｏｔｓｐｏｔｓ，ｌｅａｄｉｎｇ ｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅｓ，ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｌｅａｄｅｒｓ，ａｌｓｏ ｍａｐｓ ｃｕｒｒｅｎｔ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｐａｔｅｎｔｓ， ａｎｄ ａｃｃｅｓｓ ｔｏ ｅｓｓｅｎｔｉａｌ ｓｔｒａｔｅｇｉｃ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ａｎｄ ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｐｕｔ ｆｏｒｗａｒｄ ｓｕｇｇｅｓｔｉｏｎｓ ｏｎ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ａｎｄ ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｉｎｔｅｒｎｅｔ ｏｆ ｔｈｉｎｇｓ． Ｋｅ．ｙ ｗｏｒｄｓ：Ｉｎｔｅｒｎｅｔ ｏｆ Ｔｈｉｎｇｓ；ｐａｔｅｎｔ ａｎａｌｙｓｉｓ；ｉｎｃｏＰａｔ
