物联网产业专利现状分析.doc

物联网产业专利现状分析目录一、物联网的认知2二、物联网专利信息分析和预警的意义3三、物联网重点技术的专利现状分析31. 感知层技术31.1 传感器技术41.2 射频识别技术61.3 传感节点组网技术81.4 无线接入技术101.5 中间件技术112. 网络层技术142.1 云计算142.2 异构网融合152.3 远程控制173. 应用层技术203.1 智能物流203.2 智能交通214. 共性支撑234.1 地理空间信息234.2 智能嵌入式技术244.3 信息安全26四、如何进行知识产权的创新271. 是对政府的一些建议272. 对行业组织的建议293. 对产业发展的一些建议30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 专利 物联网世界近日，苹果公司与诺基亚长达两年之久的专利权的诉讼案，以诺基亚的大获全胜而告终。美银美林预测，诺基亚将从苹果公司获得一次性专利费2亿欧元左右，随后每个季度持续获得大约4000万欧元的专利费。诺基亚的胜利再次昭示：在商业竞争中，拥有了专利权就拥有了主动权，就拥有了财富。中国企业在专利上，可谓教训惨痛。曾经，中国的DVD产量占全球市场的80%，但在专利战下，每出口一台VCD、DVD要交纳专利金12美金，所以中国品牌在海外已经全军覆没，沦为挣取血汗口粮、依赖资源和环境透支的国际DVD代工仔；彩电行业也面临在美国专利费高于全行业利润的可能专利陷阱；手机行业也未摆脱海外发达国家的专利“紧箍咒” 中国企业不得不将手机售价的20%、计算机售价的30%、数控机床售价的20%-40%支付给国外专利持有者。中国物联网在未来，同样可能面临巨大的专利雷区。宏观上如果运作的不好，中国企业就可能出现，在国内，价格肉搏见血；到国外，专利割肉见骨，最终宏观上都是以微利甚至无利收场。血的教训面前，政府层面高度重视新兴的物联网行业的专利争夺。日前分别在北京和广东召开的物联网专利预警发布会，为物联网企业敲响了专利战的警钟。一、物联网的认知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。毫无疑问，物联网是个大而全的前所未有的通信网络，它脱胎于现有技术却又不同于现有技术，就造成了目前无论是在产业界还是学术界，都难以从整体上给出物联网技术全面的、明晰的技术分类，也难以从整体上给出物联网与非物联网技术的清晰边界。目前，对物联网的认知能达到共识的是它的三大技术方向的分类：感知层、网络层和应用层。所以我们对物联网技术专利的探讨也就可以依据这三个方向。二、物联网专利信息分析和预警的意义从物联网的概念正式提出以来，无论是在国内还是国外，直接与物联网相关的专利申请数量在迅速增加，在国内申请中，目前我国申请人在数量上具有一定的优势，但国外申请人已经开始在我国进行专利布局，这无疑会对我国物联网产业的发展构成威胁。从国内申请的省市分布情况来看，经济较为发达的京、苏、浙、粤、沪等省区居于前列。总体而言，物联网相关的专利申请正呈现出一种蓬勃发展的势头，这无疑正是这一技术和产业迅速崛起的缩影。面对国内外在物联网技术上不断拓展的专利布局现状，我们只有全面、准确的摸清国内外专利技术发展的具体方向、了解拥有重要技术的主要国家、省市和企业，了解不同的地区和企业技术研发重点，才能做到知己知彼，从而在物联网技术发展的规划上先行一步，占得先机。三、物联网重点技术的专利现状分析1. 感知层技术物联网就是信息的感知、传输和处理，感知层是信息的来源。感知层中各类传感节点通过分簇、多跳、簇树、网状、星型等拓扑方式将各类传感数据传送至接入节点。主要体现为短距离通信、大规模、低成本、低功耗等特征。感知层技术通过传感器、二维条码、RFID标签、多媒体信息设备等信息采集终端实现物理世界各类目标的属性、标识、状态、类型、数量、强度等的各类信息获取，并通过物理层、媒体接入层、网络传输层、信息处理和节点级中间件等方面的技术将感知信息进行局部地交互处理聚合等操作，从而形成为网络提供物理世界的感知信息。1.1 传感器技术传感器是能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用信号的器件或装置。传感器的特性、可靠性。实时性、抗干扰性等性能，对无例外应用系统的性能桥举足轻重的作用。传感器具有十分庞杂的分类，以下重点研究MEMS传感器、纳米传感器和光纤传感器等。图1 传感器技术原创国历年专利申请量在全球范围内，在传感器技术中，技术分布较为分散，申请量的第一是借助于测定材料的化学活物理性质累测试活分析或分析材料的技术，但仅占总申请量的10%，申请量前三位总和也仅占申请量的26%。这是因为传感器技术本身已发展得相对成熟，在许多行业和领域中都有广泛的应用的原因。日本、美国、德国这三个发达国家占据前十位的技术方向中都有半导体器件，而我国没有，这是由于我国在半导体关键技术方面欠缺而造成的。半导体器件代表着先进技术方向，对传感器的智能化、微型化、集成化起着决定作用，势必对物联网技术的发展有重要影响，我国研发人员应多研究这些国家上述技术的发展情况，在这几个技术方面加大技术投入。目前在传感器技术中，专利申请实力最强的是日本，其发展方向重点是图像传感器，佳能在图像通信方面拥有较强技术实力，其发展方向可能会影响图像传感器的发展方向和技术潮流。不同传感器分类技术中的核心专利技术都是被美、日、欧申请的，中国核心技术方面还处于被动地位。中国在三类新兴的、对未来物联网发展有着重要作用的MEMS传感器、纳米传感器、光纤传感器方面关注度比较高。在传感器技术领域的目标市场构成比例中，中国以7%的市场份额位于世界的第五：在以中国作为目标市场的主要企业中，荷兰飞利浦、韩国三星、日本松下、德国西门子都在中国有相当数量的申请。这说明国外具有竞争实力的申请人都非常重视在中国的专利布局，中国的市场潜力巨大；另一方面，我国企业在实施该技术时可能存在较多的专利壁垒。日本、美国、德国和中国是该领域的主要研发力量，这四个国家的专利申请量占到传感器技术申请总数的78%。日本的实力最强，占到原创技术份额的44%。在全球的专利申请人中，排名前16位的专利申请人拥有了19%的总专利申请，其中日本的企业更是遥遥领先，日本松下、日本东芝、日本佳能、日本三菱、日本日立占据了全球前5名的位置。在传感器技术领域，我过的申请人主要是高校和其他科研单位，在进入前13位的排名中，仅有瑞声声学科技（深圳）有限公司一家企业。足见我国企业在传感器技术领域的专利保护意识及其专利布局方面与国外的差距之大。企业是参与技术和市场竞争的主体，他们的专利申请与市场的主流技术方向更为贴切，也更具有竞争力。我国企业要积极跟踪关注国外企业的研发动态，更要加强与高校及其科研单位的合作，推进技术创新的产业化进程和专利布局，以避免在与国外同行的竞争中处于处处受制的被动局面。总体而言，在传感器技术领域，其中MEMS传感器国内申请人的申请量占总申请量的75%；光纤传感器国内申请人的申请量占总申请量的89%；纳米传感器国内申请人的申请量占总申请量的87%。可见，仅从数量而言，国内申请人的申请比例还是占有优势的，但缺乏能够与国外知名公司相抗衡的企业申请人。企业应该保持对于专利风险的高度警惕，跟踪了解相关技术领域的专利壁垒、潜在专利壁垒，并及时调整研发方向、改变研发策略、变换技术手段，充分利用各种方式规避专利风险。此外，在当前我国还没有足以与国外大型企业相抗衡的申请人的形势下，国内企业要积极组建专利联盟，采用技术引进、交叉许可等方式加强成员的防御能力。另外，企业还可以充分使用逐渐进入自由公知技术领域的专利技术。此外，企业还应积极调研现有技术，充分利用专利规则，为研发过程或者拓展市场中所面临的专利壁垒扫清障碍。对于在实审阶段的专利申请，可通过提出公众意见的方式，尽量缩小该申请可能授权的专利保护范围。在我国可利用的公知专利技术是指没有获得专利或者权利被无效的公开的专利文献记载的技术，或者在规定期限内没有通过优先权或者PCT途径进入中国的外国申请文献记载的技术。以下所述的公知技术仅限于中国范围内自由使用，一些技术在外仍受到专利保护，需要根据情况具体分析。以MEMS声学传感器为例，累计至今，在我国可利用的公知技术占总专利申请量中的53%，壁垒占12%，还有35%可能在我国构成专利壁垒。由此可见，在MEMS声学传感器领域存在有大量呃公知技术，企业在研发时可充分利用这些技术，降低研发成本。需要注意的是，由于部分专利申请的法律状态还不明确，因此潜在专利壁垒的量很大，国内申请人在实施相应技术时，对这部分申请的法律状态应进行持续跟踪，以便及时应对可能存在的专利风险。1.2 射频识别技术射频识别技术是一种非接触式的自动识别技术，它利用射频信号通过空间耦合（交变磁场或电磁场）实现无接触信息传递并通过所传递的信息达到识别目的，识别工作无须人工干预，可工作于各种恶劣环境。图2 射频识别技术原创国历年专利申请量分布在全球范围内，射频识别技术的申请量在1999年才有所增加；自2003年以后，申请量增值迅速；2008年后数据略有下降，可能是受到全球金融危机的影响，部分企业减少了专利方面的资金投入，刀子2008年左右的申请量下降；2009年和2010年的申请量虽然从图上显示大幅下滑趋势，但2099-2010年还有大量尚未公开的专利申请，很有可能这两年的专利申请量还是会与之前的申请量保持持平。美国与物联网有关的射频识别技术的专利申请起步较早，这符合美国引领技术发展的情况。日本的申请量趋势基本和美国一致，只是数量上要少一些。美国和日本的申请量高峰均出现在2005-2006年，之后两国的申请量均呈现逐渐减少趋势，这说明美国和日本的射频识别技术已经较为成熟，专利布局已经初步完成。韩国的起步大约从2003年开始，之后就成急剧上升趋势，这与韩国政府的政策支持和鼓励密不可分。原创于美国、日本、中国、韩国的专利申请占到射频识别技术申请总数的84%，说明这四个国家是该领域的主要技术力量。中国的申请量以20%的比例位居第三。我国的专利申请起步略晚于全球发展起步，但是我国专利申请量自从2004年之后呈现极高的增长速度，后期发展速度明显高于全球发展速度，特别是近几年依然保持快速增长趋势。从IPC分类（国际专利标准分类）看，在全球范围内，在射频识别技术中，数据识别、数据表示、记录载体和记录载体的处理技术是射频识别技术中的关键技术，占据总申请量的25%，它决定了信息传输的准确性和正确性，对物联网的实施品质有重要作用，是研究的热点和重点。美国、日本、中国和韩国这四个国家的研发重点都在该技术方向，这是射频识别的基础技术，该技术在上述国家地区既是一个有市场竞争热度的技术，也是一个有竞争风险的技术。与美日两国相比，中国和韩国在此领域的研发比重最大，关注度最高，中国在此技术上具有一定的竞争能力，中国应密切跟踪美日韩的研发动态。目前在射频识别技术中，专利申请实力最强的是摩托罗拉公司，其发展方向重点是射频识别技术的应用，以及射频识别技术的标签技术。此外在射频标识技术的通信方法方面的研发关注度也比较高。这些技术方向很可能是未来射频识别技术的主要研发方向。日本和韩国的公司，包括凸版印刷株式会社、富士通株式会社、三星电子株式会社等都集中在数据识别、数据表示、记录载体和记录载体的处理技术上。日韩比较重视基础技术的研究，美国可能基础技术已经比较成熟，更注重拓宽研发领域。在射频识别技术方面，我国研发能力最强的单位是中兴通讯股份有限公司，此外深圳远望谷信息技术股份有限公司、上海中策工贸有限公司、华南理工大学、中国科学院自动化研究所、华为技术有限公司、上海坤锐电子科技有限公司、中山大学、上海交通大学、北京诚意创科软件开发有限公司的申请量也比较高。但是世界排名前10位的申请人均为美国或日本、韩国的公司，中国的这些企业单位还没有一家跻身世界的技术前沿之列。射频识别技术领域的专利申请包括六个方向，分别是标签、读写器、通信方法、系统集成、辅助技术和应用，其中应用方向的专利申请所占比例最高，约占34%。而就核心技术而言，射频识别技术领域中，电子标签技术方向的专利申请所占比例最高，为31%；其次为通信方法方向的专利申请所占比例较高，为11%。这说明电子标签技术和标签与读写器之间的通信方法是射频识别技术领域的重点专利申请和保护方向，也意味着，电子标签技术和标签与读写器之间的通信方法是射频识别技术领域最为重要的技术方向。（1）电子标签技术方向电子标签技术方向下，又可以分为标签整体结构、标签芯片、标签天线、标签微封装/集成、标签制造方法这五个子技术方向。我国在电子标签的整体结构、天线、微封装/集成上还是具有一定与国外抗衡的能力。但在电子标签的芯片、电子标签的微封装/集成上与国外的差距较为悬殊，而这个方向是对电子标签的广泛应用的可实施性起着至关重要的作用，是电子标签技术的重要分支。我国应当加强在电子标签的芯片、电子标签的微封装方面的研发投入。（2）通信方法技术方向射频识别技术领域中，标签和读写器之间的通信方法也是一个核心技术方向，可分为：识别方法、防碰撞技术、传输控制技术、兼容技术。其中防碰撞和兼容方法这两个分支我国国内专利申请量都高于国外申请人的申请量，占55%以上。可以说，在这两项技术中，国外申请人在我国构建的专利壁垒比较少，关注度比较低，我国在该技术上受到国外企业的专利障碍比较小。但是，识别方法和传输控制方法这两个分支我国国内专利申请量低于国外申请人的申请量，发展中受到外国企业专利限制比较大。1.3 传感节点组网技术物联网感知层网络是一个由大量呃微型化、能量受限的传感节点组成的网络，其目的是对覆盖区域内的信息进行采集、处理和传递。各节点之间可以通过有线、无线的方式连接起来，众多的网络节点之间可以采用直接传输或多跳路由的方式转发信息。对各节点之间的数据，要求感知层能够快速的处理采集的数据信息并迅速、安全的进行数据的传递，这就涉及到传感节点的组网技术。图3 组网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年之后出现于物联网有关的组网技术的专利申请，从2004年至今，涉及组网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。美国起步比较早，并且一直保持平稳上升，发展情况与整体技术的发展趋势比较吻合；韩国申请量在2003年以后迅速增加，这源于韩国在近几年对该技术投入了大量的研发资源。2008年以前中国与韩国增长趋势接近，但时间上慢了一个节拍，但在2008年中国的申请量超过了韩国。从增长趋势看，在接下来的几年中国有望保持这一趋势，乐观的估计甚至会超过美国。从2004年至今，涉及组网技术的在中国专利申请量大幅增加，这表明，在2004年前后，我国企业和研发人员普通关注到了物联网的组网技术对发展物联网的关键意义，从而加大了研发投入和专利保护的力度。但在2003-2006年在中国专利申请中，国外申请人的申请数量大于国内申请人的数量，说明国外企业较早瞄准了我国市场，给我国企业的发展设置了不少壁垒。从专利申请量上看，我国全国的发明申请量占96.84%，目前的授权比例还比较低，这与我国的申请主要集中在2006年之后有关。北京的授权发明比例相对较高，可能和北京的众多高校申请了提前公开有关。广东的发明、实用新型的比例与全国水平较接近，授权发明较全国平均水平略低。从IPC分类来看，全球专利竞争的热点集中在数字信息的传输和无线通信网络上。对比美国、韩国、日本和欧洲可以看出，四个国家的研发重点都较好地覆盖了数字信息的传输和无线通信网络。美国和韩国在数字信息的传输上研发比重最大，无线通信网络次之；而中国和日本在无线通信网络上的研发比重最大，数学信息呃传输次之。目前在传感节点组网技术中，专利申请实力最强的是三星，其发展方向重点是路由技术，广东省也抓住了这个重点，这将可能是组网技术中竞争最激烈的技术方向。三星、韩国电子通信研究院、摩托罗拉以及高通等有实力的跨国大公司往往积极参与技术研发和标准制定，因此他们的发展方向可能会影响该领域的整体发展和技术潮流，我国在开展研发活动是，可多跟踪这些企业。目前广东申请量最大的是华为技术有限公司和中兴通讯股份有限公司，不仅在广东，在全国乃至世界范围内也是很有技术实力和竞争能力的企业。从拓扑控制、路由技术、MAC技术、支撑技术、网络优化技术，到网络融合与协议，华为和中兴都较好的覆盖了这些技术方面，且在关键技术上有大量专利申请，形成了全面覆盖、重点突出的保护圈。但是从全球看，约83%的组网技术的专利申请分散在全球各申请人的手中，其中约17%的专利集中在三星、韩国电子通信研究院、摩托罗拉等几个申请人手中，这些申请人将可能未来该技术领域镇南关的主要竞争对手。三星的申请量最大，拥有全球月3%的专利申请，韩国电子通信研究院的申请量仅次于三星。申请量打的前10名中无中国企业。排名第一和第二位置的均是韩国企业，韩国在该技术领域可能有专门的专利布局。 1.4 无线接入技术无线接入技术是指从节点到用户驻地网和用户终端之间部分或者全部采用无线手段接入的技术，是感知层网络的关键技术。图4 无线接入技术原创国历年专利申请量各抓哟技术原创国都是在1992年之后开始出现与无线接入技术的专利申请，这与无线接入技术的提出时间一致。从2000年至今，涉及无线接入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。美国和日本起步最早，并且一直持续平稳上升，发展情况与整体技术的发展趋势比较吻合；但在2007年，美国和日本的专利申请有明显的回落，这可能跟当年美国和日企业在LET技术中投入更多的精力有关，在2008年又迅速上升。韩国的起步略微晚些，但上升势头非常迅猛，可见韩国在近期对该技术投入了大量的研发资源。原创于美国、中国、日本和韩国的专利申请占到无线接入技术申请总数的86%，说明这四个国家是该领域的主要技术力量。仅就数量来看，美国的技术实力最为突出，占到了34%，中国位居第二，虽然与美国有一定差距，但与日本和韩国相比，也有较为明显的优势。对比美国、韩国、中国和日本这四个国家的研发热点可知，从IPC分类来看，除中国以外，三个国家的研发重点都在传输方面，其中韩国的研发比重最大，与美日韩三国相比，中国和他们在此领域的研发比重有一定的欠缺，关注度不够高，中国应注意密切跟踪美日韩的研发动态。中国在无线通信网络上比其他国家的关注度更高，因此如果在该技术上能够持续发展并获得成功，将很有竞争力。1.5 中间件技术物联网中间件以更加方便的支持应用程序的设计、部署、维护及执行为目标。为了更好实现这些目标，需要在诸如任务与网络的有效交互、任务分解、各节点间协同、数据处理、异构抽象等方面提供各种机制。图5 中间件技术主要国家历年专利申请分布全球申请量自1990年开始有了逐步的增加，从1998年开始有了加大的增幅，2008年的专利申请量已经达到了1998年的7倍左右。美国、中国、韩国和日本这四个国家作为主要的技术原创国家，专利申请量占到中间件技术申请总数的89%。且美国作为中间件技术的发祥地，在中间件领域的专利申请量一直处于领先地位。中国的原创申请量能位于美国之后，这与中国的中间件厂商尽早的介入到中间件的研究有关，虽然目前还很难看出这些申请的质量高低，但体现了我国对中间件技术的关注。如果能够充分利用这些人员和技术资源，中国在未来中间件技术发展中还是很有竞争力的。从申请量看，我国的发明申请量占所有申请的96%，但目前的授权比例还比较低，仅30%的发明获得授权，这一方面与申请的质量有关，另一方面也与申请主要集中在近几年有关，大量申请仍处于审批阶段。在中间件技术中，从IPC分类来看，电数字数据处理技术和检测或防止收到消息中的差错的装置是中间件技术中的关键技术，它决定了中间件作为中间层，既需要保证信息传输的准确性和正确性，还需要对收集到的数据进行有效的处理的能力，这同时也是物联网能够大规模实施非常重要的部分，是研究的热点和重点，在全球范围内，这两个技术分别占该技术领域总申请量的45%和20%。美国、韩国和日本的研发都主要集中在电数字数据处理技术方面，其中美国和日本在该技术方向上的研发比重都超出了50%。而中国的研发主要集中在检测或防止收到消息中的差错装置上，其次才是电数字数据处理。韩国在此领域的主要研发投入比例与中国基本相同。目前中间件技术中，美国的原创技术位于首位，占全球申请量的45%，而美国在电数字数据处理技术上的研发比重已超出50%。专利申请实力最强的是BEA系统公司。由美国在技术研发上的引领作用可知，该技术方向可能是未来中间件技术的主要研发方向。物联网中间件技术领域，根据专利的分布情况大致可以分为中间件结构及设计方法、中间件优化、中间件应用三类。由于中间件结构和设计方法是针对中间件进行的设计，适应各种应用环境对中间件的独特需求，因而中间件结构和设计方法属于中间件的核心内容，中间件优化技术则属于对中间件结构和设计方法的进一步改进。中间件应用虽然所占比例很大，但其主要是分布在各种应用环境中，如数据库、监测、RFID系统等等，并非对中间件技术本身的改进。因此，中间件部分选择对中间件结构及isheji方法以及中间件优化两个分支作为重要的技术方向进行定性分析。通过对中间件结构和设计方法分支中的专利申请的被引用情况以及美、日、欧的申请情况进行分析，共筛选了23件核心专利技术，其中共有17件专利来自主要从事中间件研发的BEA系统公司，其同族专利文献的被应用次数最高达到86次；另有六件专利分别来自艾莉森股份有限公司、微软公司、韩国电子通信研究院、惠普开发有限公司、美裔内数位科技公司、三星电子株式会社。这些核心专利技术中又涉及安全的中间件，有适应于分布式处理系统的中间件，有适用于无线电信系统移动终端的平台系统的中间件服务层，有适用于家庭网络的中间件装置，还有基于异构传感器网络产生信息服务的泛在传感器网络中间件装置。在中间件技术领域，中国是仅次于美国的第二大目标市场，占15%；在以中国为目标市场的主要企业中，美国的BEA系统公司、国际商业机器公司IBM和三星电子株式会社都在中国有一定的申请数量，这一方面说明在中间件领域，中国的市场潜力巨大，一些具备竞争实力的国外申请人非常重视在中国的专利布局，另一方面说明我国企业在实施该技术时可能存在较多的专利壁垒。累计至今，中间件结构和设计方法技术分支中在我国可利用的公知技术占总专利申请量中的73%，壁垒占6%，还有20%可能在我国构成专利壁垒。中间件优化技术中我国可利用的公知技术占总专利申请量中的53%，壁垒占9%，还有38%可能在我国构成专利壁垒。可见，在中间件技术领域存在大量的公知技术，企业在研发时可充分利用这些技术，降低研发成本。需要注意的是，由于部分专利申请的法律状态还不明确，潜在专利壁垒的量很大，国内申请人在实施相应技术时，对这部分申请的法律状态应进行持续跟踪，以便及时应对可能存在的专利风险。2. 网络层技术a) 网络层位于物联网的感知层和应用层之间，一方面，获得感知层的信息，交给应用层使用；另一方面，接受应用层的指令，交由感知层执行，由其完成相应的动作，或执行信息的采集和处理。2.1 云计算云计算（Cloud Computing）是一种计算模式，代表了在某种程度上共享资源进行设计、开发、部署、运行应用，以及资源的可扩展收缩和对应用连续性的支持。其核心思想是将大量用网络连接的计算资源统一管理和调度，构成一个计算资源池向用户按需服务。图6云计算技术原创国历年专利申请量分布云计算的概念在2007年才被正式提出，但其中涉及的相关技术早在1995年就有一定数量的申请，随后呈现递增的趋势，直到2001-2006年，申请量趋于稳定。但在云计算提出来以后，申请量又呈现了快速上升的势头、专利申请增长率反映出云计算目前还处于发展阶段，对该技术的研发将保持持续的热度。如果我国在近几年内能够在此技术上有所突破，并及时构建自助知识产权保护体系，是在该技术上拥有较强竞争实力的关键。美国、日本、中国和韩国是该领域的主要技术力量，其专利申请占到云计算技术申请总数的91%。美国申请量最大，占总数的68%，仅从数量看，圆圆领先于其他国家。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。这表明近年来国内申请人认识到云计算的未来发展十分关键，因此对该技术的研发关注度持续增加，专利保护和市场竞争的意识增强。全球范围内，从IPC分类来看，程序控制装置、适用于特定功能的数字技术设备或数据处理设备或数据处理方法、通用数字计算机以及在存储器系统或体系结构内的存取、寻址或分配是云计算中的核心技术，占总申请量的61%。这些技术决定了程序调度与并发、多计算机处理及存储的准确性喝正确性，对云计算的性能有重要作用，是研究的热点和重点。专利申请实力最强的是国际商业机器公司，其发展方向重点是分布式处理（包括分布式文件系统、分布式数据库、分布式处理、其他分布式技术），此外在计算资源虚拟化及管理（包括资源虚拟化、资源调度与配置及其他虚拟化技术）的研发关注度也比较高，这些技术方向很可能是未来云计算技术的主要研发方向。国际商业机器公司和微软公司再存储器系统或系统结构内的存取、寻址或分配、通用数字计算机及适用于特定功能的数字计算设备或数据处理设备或数据处理方法方面也拥有较强呃技术实力。在云计算技术上，我国研发能力最强的单位是联想（北京）有限公司，其研发成果比较多。此外中兴通讯、北京航空航天大学、华为技术等企业和高校的申请量也比较高。2.2 异构网融合异构网是指网络不具有相同的传输性质和通信协议，目前不同类型的网络之间的连接大多是异构网之间的连接。异构网络的融合具有多方面的优势：融合可以扩大网络的覆盖范围，使得网络具有更强的可扩展性；融合可以充分利用现有的网络资源，降低运营成本，增强竞争力；融合可以向不同用户提供各种不同服务，更好满足未来网络用户多样性的需求；融合可以提高网络的可靠性、抗攻击能力等。图7异构网融合技术原创国历年专利申请量分布从美国、韩国和中国近30年的申请量统计数据看，各国都是在上世纪90年代后期开始申请异构网融合方向的专利，这与网络融合概念提出时间相吻合，并且在2000年左右才出现异构网融合技术方向专利申请量的大幅提升，这与各国的技术发展和政策导向一致，这也放映出相关技术处于快速发展时期。原创于美国、韩国和中国的专利申请占到异构网融合技术申请总数的75%，是该领域的主要技术力量。美国的申请量最多，占总数的三分之一，美国关于网络融合的专利申请出现最早，从上世纪90年代就有少申请，申请量的大幅提升从1999年开始，之后呈现波浪起伏状态，并在2006年到达顶峰，此后申请量整体呈下降趋势。异构网融合技术领域的专利技术分类大致包括六个技术方向，分别为切换与路由、网络架构、业务互通、安全认证、三网融合和服务质量。其中，切换和路由方向属于异构网融合技术领域的核心内容，相关专利申请所占的比例也最高，为38%。从IPC分类来看，在全球范围内，在异构网融合技术中，申请量靠前的是数字信息的传输、电数字数据处理技术、无线通信网络等，其中数字信息的传输技术是异构网融合技术中的关键技术，其申请量占总申请量的36%，它决定了不同网络之间如何实现互连和信息的交换，对异构网的融合有重要作用，是研究的热点和重点。美国、韩国和中国的研发重点都在数字信息的传输技术上，但与美韩相比，中国在此领域的研发比重最大，关注度最高，中国在此技术上可能具有一定的竞争能力。此外，中国在无线通信网络上比其他国家的关注度更高，因此如果在该技术上能够持续发展并获得成果，将很有竞争力。目前在异构网融合技术中，专利申请实力最强的是韩国电信研究院，其发展方向重点是切换和路由，此外在服务质量、业务互通和网络结构方面的研发关注度也比较高，这些技术方向很可能是未来异构网融合技术的主要研发方向。约42%的异构网融合技术的专利申请分散在全球各申请人手中，其中约35%的专利申请集中在华为技术有限公司、韩国电子通信研究院、三星电子株式会社等几个申请人的手中，这些申请人将可能成为未来该技术领域中的主要竞争对手：中国华为公司的申请量最大，拥有全球约7%的专利申请；韩国电信研究院的申请量次之，拥有全球月5%的专利申请；三星电子的申请量也约占5%的全球申请量；我国中兴通讯也排在申请人前列，拥有约2.5%的专利申请；韩国LG等企业也具有较强的研发能力。在中国，专利保护主要集中在数字信息的传输上，另外在无线通信网络、电通信技术中的选择技术也有相当的专利申请，这些技术都是我国主要的竞争市场。与我国原创技术的统计数据比较可以看出，在数字信息的传输方面，我国的原创技术比例略高于在华申请量的比例，而且无线通信网络、电通信技术中的选择技术和电话通信技术的比例相同，这说明这几个方面的专利申请主要是国内的技术力量提交的，我国申请人可以抓住这个契机，把握这几个领域市场的先机。2.3 远程控制远程控制，是指管理人员在异地通过计算机网络异地拨号或双方都接入internet等手段，将控制信息发送至被控设备，有被控设备执行相应的动作。远程控制系统至少应包括以下两个部分，主控设备和被控设备。另外，根据具体需求的不同可以有多个主控、被控设备，网关，控制代理等设备。图8远程控制融合技术原创国历年专利申请量分布从美国、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。从IPC分类来看，在智能交通技术中，交通控制系统方面的申请占总申请量的15%，且日本、中国和韩国的研究重点都在交通控制系统方面，而美国的研究重点在电数字数据处理上，但与日本和韩相比，中国在交通控制系统方面的研发比重更大，关注度最高，在此技术上有一定的竞争能力。在全球范围内，东芝、松下、日立、LG的等国际大公司依然是该领域的主要申请人，而中国的北京世纪高通科技有限公司、深圳凯立德公司也拥有可观的申请。4. 共性支撑共性支撑技术是为了保证不同的应用场景下系统都能获得最优的性能，其包括地理空间信息技术、信息安全技术、网络管理技术、标识管理解析技术等。4.1 地理空间信息采集、存储、管理、分析、表达和应用各种与地理位置相关的信息统称为“地理空间信息”。对于物联网来说，该技术是快速精确定位节点位置的必不可少的支撑技术。图11地理空间信息技术原创国历年专利申请量分布原创于日本、美国、中国和韩国的专利申请占到地理空间信息技术申请总数的79%，是该领域的主要技术力量。由于地理空间信息技术中，应用方面占有绝对的比例，而在地理空间信息的应用中，又几乎都集中在与车辆相关的GIS、GPS导航等领域。因此，在车辆制造处于领先地位，在通信领域也有较强实力的日本的原创技术量几乎占到了该技术申请量的一半。这同时也说明了日本在地理空间信息技术尤其是车辆导航方面的关注力度较大。美国则较早地启动了对于GPS的研制和开发。中国和韩国情况比较接近，起步都比较晚，专利申请集中在近五年内，从1998年开始才有明显的增长，但随后两国的增长都非常明显。根据专利文献的特点，地理空间信息技术领域的专利申请可分为三个技术方向，分别为室内定位技术、定位算法和地理空间信息技术应用，其中地理空间信息技术应用方向的专利申请量占有绝对的优势，占有总量的71%，这是因为地理空间信息的应用范围非常广泛，几乎在各行各业都有地理空间信息的用武之地。在地理空间信息技术领域，数据分析结果显示，国内申请人的专利申请量都基本占据约一班的国内申请量，国外申请人在国内形成的专利壁垒较少。4.2 智能嵌入式技术嵌入式智能技术是指嵌入式系统与网络技术相结合，用于对连接于网络中的嵌入式系统进行感知的技术。嵌入式智能技术是面向应用、面向产品的，对嵌入式智能技术的研究通常是与具体的应用领域相结合，具有很强的针对性。目前，重点的应用领域有智能制造、智慧物流、智能交通、智能监控及智能家居等领域。图12嵌入式智能技术原创国历年专利申请量分布从全球范围来看，嵌入智能技术从1980年就开始出现，1995年以后申请量开始出现增长趋势，从2000年开始，申请量增长及其迅速，到2007年出现一个小的波谷，但2008年出现了更大的申请量。美国起步比较早，从上世纪80年代中期开始已有申请，从2000年左右起申请量趋于稳定，而且在2006年之后，申请量有下降的趋势，这表明嵌入式智能的基础技术已经发展得较为成熟。中国、韩国基本是从1999年之后开始发展起来的，中国起步虽然比较晚，但表现出比其他所有国家更强的的增长率，且一直保持增长。韩国申请量变化趋势同美国日本类似。从以上三个国家和地区的智能嵌入式技术发展趋势来看，在美国和韩国，该技术的发展已经日渐成熟，而中国正处于发展的快速阶段，具有加强的竞争实力。普通的嵌入式系统通常分为嵌入式处理器、嵌入式存储器、嵌入式输入输出设备，嵌入式操作系统以及嵌入式应用软件。由于嵌入式智能技术是嵌入式技术和网络技术结合，根据网络技术的特点和国内外专利申请的技术特点，将嵌入式智能技术分为嵌入式控制电路、嵌入式接口、嵌入式终端、嵌入式控制软件，及嵌入式应用平台五类。上述个技术分支相互融合，共同保证了嵌入式智能系统的正常运行。从IPC分类来看，在全球范围内，申请量靠前的主要技术方向又电数字数据处理技术、数字信息的传输技术、图像通信、用于控制或调节系统的监视或测试装置等。其中，电数字数据处理和电通信技术是嵌入式智能技术的关键技术。美国、韩国的研发重点集中在电数字数据处理方面，都占到40%以上，嵌入式系统的控制电路、存储器、输入输出接口的数据计算、存储以及内部交互都涉及电数字数据处理。目前，嵌入式智能技术的专利申请人相对来说比较分散，其中美国的申请人的申请量排名靠前的居多，这与美国的申请量大有关。中国总的申请量虽然也很大，但具有竞争实力的申请人不多，全球申请人中进入前14位的中国国内申请人仅有浙江大学和中兴通讯。美国的国际商业机器公司和英特尔公司的申请量最大，且远远高于第三位的三星电子，他们都是传统的计算机硬件制造厂商，可以看出，他们在嵌入式智能技术方面的投入非常大。韩国三星电子和美国微软公司的申请量相当，之后是韩国LG电子、中国浙江大学以及韩国电子通信研究院，这几个申请人的技术实力相当。4.3 信息安全信息安全是一门涉及计算机科学、网络技术、通信技术、密码技术、信息安全技术、应用数学、数论、信息论等多种学科的综合性学科。从广义来说，凡是涉及到信息的可靠性、保密性、完整性、可