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2016 年 2 月 11 日
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物联网全球专利申请量曝光:
中兴夺冠 中国为优先权国首选
李淑莲╱北美智权报编辑部

日前,英国专利局 (UKIPO) 公布了一份全球物联网专利调查报告,报告以专利公开数为主,显示于2004至2013年的调查期间,全球物联网专利公开数为21,956件、专利家族数9,860个、专利受让人(PatentAssignees)7,238名及发明人17,756名。

其中,中兴通讯以拥有293个专利家族之公开专利成为全球物联网专利的头号申请人;韩国厂商LG及Samsung则分别以284及184个专利家族紧随其后,排名第二及第三。

这一份物联网专利调查报告的镁光灯焦点似乎都集中在中国,除了中兴通讯荣登头号申请人宝座外,中国也以38%占比,高居优先权国第一位。

此外,选择以中国作为优先权国的物联网专利申请案在2009~2013年期间,年均成长达200%,是其他国家完全望尘莫及的,这些数据显示了中国政府为了进入物联网时代所付出的努力及决心。

物联网专利的范畴

根据维基百科,「物联网(Internetof Things,缩写IoT)是一个基于因特网、传统电信网等信息承载体,让所有能够被独立寻址的普通物理对象实现互联互通的网络。物联网一般为无线网,而由于每个人周围的设备可以达到1,000至5,000个,所以物联网可能要包含500兆至1,000兆个物体。在物联网上,每个人都可以应用电子卷标将真实的物体上网联结,在物联网上都可以查找出它们的具体位置。通过物联网可以用中央计算机对机器、设备、人员进行集中管理、控制,也可以对家庭设备、汽车进行遥控,以及搜寻位置、防止物品被盗等。」

由于物联网牵涉的技术范围太广,因此在分析物联网专利之前,笔者先把物联网涵盖的技术范围作一个简单的整理。

根据前述维基百科对物联网的描述,英国专利局的「TheInternet of Things, A Patent Overview」报告将物联网专利的调查集中在「智能型联网设备」之技术」及「智能型自动辨识和连接」之技术。

另外一份由美国LexInnova专利分析顾问公司提出的「Internetof Things, Patent Landscape Analysis」报告更详尽的将目前已有专利的物联网技术归纳出来,如表1所示。

表1。物联网技术项目及定义
技术类别 定义
通讯协定 管理通讯设备之间,交换资料之规则的规定。
资源管理 所管理的涵蓋像記憶體、處理器等資源分佈;及這些資源在一個系統中的各種運作。
多路传输方法 在一个分享的媒介工具中,将多重讯号与单一讯号结合的技术。
拓朴管理 所有构成的组件在网路中被连接或是被安排的方式。
无线电频率协定 管理通讯设备间,使用无线电频率信号来进行资料交换之规定
基频处理 无线电功能管理(需要使用天线之无线电功能)。
路径演算法 在为数众多的记忆体及处理器之间区分指令的处理过程。
影像处理 在影像及图像内容中执行不同操作的过程。
角色辨识 包括将影像,打字及印刷资讯转换成机器编码内容的技术。
错误修正 在傳輸之前整合已修改之資訊,讓資訊處理的後階段也能避免錯誤或扭曲的資訊。
资讯保全 避免未经授权存取资讯的技术。
资讯加密 在传输前进行资讯编码,以解决资讯错误及保全问题的技术。
资讯取得 于特定储存地点修复资料的技术。
控制系统 一组用来管理或是调节其他设备行为之器具。
电力管理 管理网路中不同设备之电力消耗状况的技术。
回路 网状的电子组件,用来接收特殊的操作。
感应器 将物理变化转变为电子讯号的设备。
家庭自动化 各种家居活动的中央控制,例如温度及灯光控制。
运输 人,物件及货物从一个地点移至另一个地点。
家居安全 特別為監控目的設計出來的解決方案,例如安全警示監控、及其他安全產品。
电子商务 透过电脑网路(网际网路)进行商品及服务交易
娱乐 吸引人们注意力及兴趣的活动/设备
保健 诊断,治疗,预防疾病和受伤,及预防其他身体及精神的损伤。
警示系统 在受到安全威胁时提醒用户之系统。
测量/测试设备 用于测量特定参数,例如温度或气压之设备。

数据源:LexInnova,整理翻译:李淑莲

本篇中所提到的物联网专利,基本上都脱离不了表1中的技术范畴。此外,在取样的部分,UKIPO的调查报告除了涵盖专利5大国(中国、美国、日本、韩国、EPO)外,尚包括了英国、法国IPO;以及WIPO (PCT)和ARIPO(African Regional Industry Property Organization)等国际专利组织之信息。

另一点值得注意的是,UKIPO的调查是以「专利家族」数而非「专利」数为基础(注1),最主要的原因是这些国际大厂由于全球化经营,一件专利很多时候都会申请多国专利,因此如果以专利数来计算,很容易会出现同一件专利重复计算的困扰;此外,假设是一件专利后续衍生出来不同的申请案,基本上创新技术是一样的,也不该分开计算。下图1是排名前20大的物联网专利家族的申请人。

图1. 物联网专利家族申请人前20大 (统计期间:2004年~ 2013年)

图片来源:UKIPO

从图1的统计可见,中国厂商中兴通讯以近300个公开的专利家族位居榜首,紧随其后的是韩国的LG及Samsung。

中兴通讯身为跨国的电信设备及系统大厂,其IoT专利家族有许多发明都是与机器设备之间的通讯传输(Machine-to-Machine,M2M)有关的,其他尚包括运载工具遥控技术、IoT保全 (例如辨识设备),及无线网络配置等。

至于LG和Samsung的部分,则是偏重在数据传输及数据保存、及智能家庭设备的部分 (例如可以手机操控之智能型电视、洗衣机、空调设备….等等)。

图1中的IoT前20大专利申请人中,中国厂商占了3名、韩国占了4名、美国占了6名;虽然中国厂商占的数量不是最多的,但由于中与通讯于2011 ~2013的3年期间,专利公开数大幅成长,因此排名也是大幅攀升。 从下图2「 IoT专利申请人之专利公开年份比例」中可见,除了中兴通讯外,LG、Samsung、Song及Ericsson等也是如此。由于一个专利通常是在优先权日或送件日18个月之后才会公开,因此如果将公开期往前推的话,就可以推估以上所提到的厂商自2010年开始即大量申请IoT相关专利。

图2. IoT专利申请人之专利公开年份比例

图片来源:UKIPO

很明显的,中国厂商在IoT专利数量上已占有领先的地位,图3的「IoT专利之优先国别比例」图可以证明。

通常在营销全球的考虑下,厂商的专利都会采多国申请策略;在多国申请的考虑下,通常会以厂商本身所属国家作为优先权国的比例较多。

图3显示IoT专利之优先权国以中国居首,占38%;美国及南韩分别以31%及11%排名二、三;又一次间接证明了中国厂商在IoT专利有相当可观的数量。

另外一点值得注意的是,选择中国、美国及韩国这三个地区作为优先权国的比例加起来超过75%,显示这3个地区对有意布局IoT的厂商来讲,是很重要的兵家必争之地。

图3. IoT专利之优先权国别比例

图片来源:UKIPO

技术分类以数据控制占比最高

从图4的「IoT专利家族之IPC分类统计」图中可见,IPC分类H04L29/08(与数据控制相关)之专利家族数占比最高,整体而言,排名前3项均是在H04L(数字信息之传输)大项下之项目,也难怪在前20大IoT专利申请人中,通讯厂商占了一半以上的比例。

图4. IoT专利家族之IPC分类统计
图片来源:UKIPO

表2. IoT专利家族之IPC分类之注解
H04L29/08 传输控制规程,例如数据链级控制规程
H04L12/28 以路径构成为特征,例如区域网路(LAN),广域网路(WAN)
H04L29/06 以协议为特征者
G06F15/16 两个或多个数字计算机之组合,其中每台至少具有一个运算器、一个程序器及一个暂存器,如用于数个程序之同时处理(特定输出入介面电路见3/00;多程式装置见9/46;一般数位资讯传送见H04L;即电脑网路见H04L 12/00;选择通讯网路见H04Q)
G05B19/418 全面工厂控制,即集中控制多个机器,如直接或分散数据控制(DNC),弹性制造系统(FMS),整合制造系统(IMS),电脑整合制造(CIM)
H04W84/18 自组织网路,例如特定网路或感测器网路
H04W4/00 服务或是设施特定用于无线网路者
G08C17/02 使用无线电线路
H04W72/04 无线资源分配
H04B7/26 至少其中之一是可移动者

图5 IoT专利地图(以2004~2013公开之IoT专利绘制)

图片来源:UKIPO

图5的专利地图显示,技术最密集的一块集中在左上角M2M相关的技术,由于M2M的技术可以使有线或无线的设备与同类型或不同类型的设备相互沟通、传输数据,因此应用相当广泛,包括工业自动化、物流运输及智慧城市等等,也难怪在厂商都集中在这一块布局。

注释

 

作者: 李淑莲
现任: 北美智权报主编
学历: 文化大学新闻研究所
经历: 半导体科技杂志(SST-Taiwan)总编辑
CompuTrade International总编辑
日本电波新闻 (Dempa Shinbun) 驻海外记者
日经亚洲电子杂志 (台湾版) 编辑

 


 



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