基于专利的全球可穿戴设备竞争态势--2015年7月

1、基于专利的全球可穿戴设备竞争态势分析 以智能手表为例摘要：本文对1990年-2014年全球智能手表专利进行统计，得到了智能手表专利申请的年度趋势、地区分布以及技术重点分布情况，并对该领域主要专利权人的竞争实力进行分析，揭示了智能手表的创新现状，得到了中国创新主体在可穿戴设备领域获取竞争优势的启示。本文引用地址：目前，随着一大批可穿戴设备相继被投放至大众电子消费市场，全新的产品形态给消费者带来了独特的人机交互体验，也成就了人类身体与机能的进一步延伸1-2。专利已成为科技情报分析的重要信息源3。本文以腕带式可穿戴设备中的智能手表为例，基于全球的专利信息对这类设备的竞争态势进行分析。1 数据来源选取

2、Derwent Innovations Index专利数据库，时间跨度=1990年-2014年，检索与下载时间为2014年7月7日。对下载的数据进行清洗，得到有效专利共计11,108项(以专利家族为统计单位，若无特殊说明以下同)。因为从专利申请到专利公开有18个月或者更长的滞后期，Derwent对数据加工还会产生一定的延迟，因此2013年-2014年的数据仅供参考。2 分析指标与结果2.1 专利申请时间趋势分析图1为全球智能手表专利申请量按优先权年分布的趋势图。全球智能手表专利申请在2000年前后迅速增长，特别是2000年增长率达到49.47%，反映出智能手表领域技术创新活动进入第一个活跃期。

3、从2008年开始专利申请量以7.57%的负增长率开始下降，其原因主要有：一是受到金融危机的冲击，全球各技术领域的创新成果产出普遍下降;二是智能手机的迅速普及，使得原本由智能手表实现的GPS定位、体能指标监测等功能开始转移到智能手机。而从2011年开始，智能手表专利申请以17.96%的增长率进入第二个活跃期，一方面无线通信技术、移动互联网应用、新材料以及低功耗技术的快速发展使得可穿戴设备可以向更加精细、更便于普及的方向发展;另一方面生活方式的改变驱动着消费者对智能生活的向往，而可穿戴设备成为各个智能领域实现人与物互联并进行移动计算的良好媒介。2.2 专利申请地区分布如图2所示，智能手表类专利申请

4、量排名前4位的国家分别是日本(3756项)、美国(3418项)、中国(1735项)和韩国(1460项)，不论是从技术领域投入与产出，还是作为智能手表类可穿戴产品生产及销售的主要区域，这4个国家都已成为进行知识产权保护和技术垄断的关键地区。各国申请量按年度分布趋势见图3，排在前4位的国家占据明显优势，而其余七个国家(地区)的申请量均未超过60(项)。其中，日本在该领域的研发起步较早，这得益于其发达的手表行业，爱普生、精工、卡西欧、西铁城等手表制造企业从二十世纪八十年代开始已陆续推出了具备少量存储功能、液晶触摸屏或者可运行简单程序的智能手表。然而，日本的这些早期优势在2004年前后被美国赶超。美国

5、在可穿戴计算研究领域的基础工作比较扎实，一方面美国国家科学基金会、高校与研究机构、美国军方以及工业界均对该领域给予高度关注，并投入巨额经费4;另一方面，伴随美国国家宽带计划、高速无线网络计划等计划的实施，美国4G LTE网络得到快速部署，LTE网络的人口覆盖率已超过90%，这为联网设备在数量上的增长奠定了宽带资源基础，而以苹果、高通、谷歌公司为代表的创新型企业自二十世纪末开始在技术创新以及知识产权保护领域全面发力，成为可穿戴设备领域的重要引领者。欧盟曾在2004年发起全球最大的、预算近4000万欧元的民用可穿戴计算项目wearITwork。然而该地区移动通信以及智能移动终端应用的发展缓慢，新型

6、电信基础设施的部署落后，导致其在可穿戴计算技术领域的创新驱动力不足。中国的申请量在2010年超过日本与韩国，之后仍保持较大的增长幅度，除了全球申请人日渐重视中国市场的因素之外，中国大陆的创新体系与制度环境日益改善和中国企业在技术水平逐步提高的同时，其知识产权保护意识快速增强。特别是中国研发人员从20世纪90年代后期开展可穿戴计算领域的研究，这与全球研发机构的发展趋势基本保持同步。.3 基于IPC分类的技术研发分布本文引用地址：表1中列出了智能手表技术领域前10位IPC小类的分布情况。从IPC的角度看，智能手表专利主要分布在G部(物理)和H部(电学);从IPC小类的角度看，排在前4位的电数字数据

7、处理(G06F)、图像通信(H04N)、电话或语音通信(H04M)和电通信传输技术(H04B)则占据专利申请总量的56.4%。总体上，数字信息处理以及语音和图像通信成为智能手表的重点研发领域，体现基本计时功能的小类G04G、G04B则分布列居第5位和第8位。2.4 专利权人竞争实力分析分别统计专利申请总数、总被引频次、最高被引频次、平均被引频次以及H指数5-6，期望以对申请量排名前10位专利权人的影响力进行综合评价。应用H指数进行评价的意义在于：当且仅当某专利权人的专利数量多同时多项专利获得高被引次数时，他才能获得较高的H指数。统计结果见表2。按照专利申请总量进行排名，前10位专利权

8、人主要分布在日本、美国和韩国。而中国的中兴(34，申请总量以下同)、华为(13)、联想(9)和腾讯(4)分别列在第29、43、47和52位，与国外企业存在明显的差距。与此同时，除了传统手表制造商之外，包括系统与软件提供商微软、互联网巨头谷歌(排名第19位)、芯片制造商高通等电子信息领域龙头企业均加入到智能手表产业中来。爱普生专利申请总量和最高被引频次遥遥领先，这使得其在H指数上同样占据绝对优势;微软在申请总量上与爱普生有明显的差距，但是其有多项专利获得了较高的被引频次，从而获得了高达20的H值，同时在平均被引频次上以6.5次/项的数值遥遥领先。苹果和高通在该领域的专利申请总量不及爱普生总量的六

9、分之一，但是在平均被引频次上与爱普生较为接近，H指数与三星、精工电子处在同一水平。3 结论(1)全球智能手表仍然处在快速增长期，特别是到2010年前后，随着大众对新型智能终端消费需求飞速增长，该领域的全球技术研发潜力得到进一步激发，智能手表发展进入现代智能手表时代。(2)智能手表的竞争范畴从传统制表行业扩展至ICT领域。智能手表功能日渐丰富，从传统计时、存储、运行单一应用等逐渐扩展至内置操作系统、可处理多媒体信息，与其他终端进行数据交互等功能，因此在现代智能手表时代，芯片、终端、操作系统、通信、互联网、移动互联网等信息通信技术领域企业均在各自的领域进行重点布局，形成优势互补的竞争格局。(3)日

10、本、美国、中国和韩国成为智能手表的重要市场。日本、美国和韩国的企业为本国专利申请量做出了重要贡献，中国本土企业对中国申请量的贡献比则差距较大，由此也可得出智能手表领域的主要专利权人高度重视对中国市场的抢占。(4)与美国、日本及韩国的公司相比，中国企业的研发实力差距明显。中国企业起步较晚导致其积累优势匮乏，而且由于在该领域的专利申请量比较少，所以目前仍未形成可参与激烈竞争的技术优势。目前，中国企业专利数量少，布局不充分，很有可能导致中国智能手表产业的发展落后于美国、日本及韩国等国家。随着移动医疗、智能家居等应用需求的不断攀升，智能手表类可穿戴设备良好的市场前景都为中国创新主体实现稳步快速发展提供

11、了重要机遇。我国应该充分利用已在互联网、移动通信等领域形成的全球竞争力，激励行业内的龙头企业加强基础研究、提升自主创新能力，激发中小型企业创新热情的同时增强其知识产权保护意识，加紧进行专利布局，力争在智能手表的国内与国际市场占据一席之地，同时也为其他类别的可穿戴设备打好坚实的技术基础。参考文献：1王启明. 一场穿戴式技术革命正在北美地区兴起J.全球科技经济瞭望, 2013, 28(10):1-82何小庆. 2014年可穿戴设备市场回顾J. 电子产品世界, 2015, 2-3:5-63陈达仁, 黄慕萱, 专利资讯检索、分析与策略M, 台北: 文华图书馆管理资讯公司, 20094于南翔, 陈东义, 夏侯士戟. 可穿戴计算技术及其应用的新发展J. 数字通信, 2012, (4):13-205Hirsch, JE. An index to quantify an individual's scientific research outputJ. PROCEEDINGS OF THE NATIONAL ACADEMY OF SCIENCES OF THE UNITED STATE