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1、陜陜西西省省物物聯聯網網產產業業專專利利導導航航報報告告陜西省知識產權局西安華進知識產權服務有限公司二二三年三月2022 年 05 月陜西省知識產權局陜西省物聯網產業專利導航報告I目錄第第一一章章物物聯聯網網產產業業概概述述.11.1 研研究究內內容容簡簡述述.11.2 技技術術分分解解.21.2.1 分類過程.21.2.2 分類概況.21.2.3 技術分解表.51.2.4 技術概況.6第第二二章章物物聯聯網網產產業業發發展展現現狀狀分分析析.12.1 物物聯聯網網產產業業全全球球發發展展現現狀狀.12.1.1 產業基礎數據.12.1.2 產業轉移趨勢.72.1.3 優勢國家/地區產業政策.9
2、2.2 我我國國物物聯聯網網產產業業發發展展現現狀狀.162.2.1 產業基礎數據.162.2.2 產業發展趨勢.222.2.3 產業政策.232.3 陜陜西西省省物物聯聯網網產產業業發發展展現現狀狀.262.3.1 產業基礎數據.262.3.2 面臨問題.292.3.3 政策環境.312.4 小小結結.34第第三三章章物物聯聯網網產產業業發發展展方方向向分分析析.363.1 產產業業創創新新發發展展與與專專利利布布局局關關系系分分析析.363.1.1 產業發展與專利布局的關聯度分析.363.1.2 專利在產業競爭中發揮的控制力和影響力.413.2 專專利利布布局局揭揭示示產產業業發發展展方方
3、向向.483.2.1 產業結構調整方向.483.2.2 技術研發熱點方向.553.3 小小結結.85第第四四章章陜陜西西省省物物聯聯網網產產業業專專利利盤盤點點.864.1 專專利利申申請請趨趨勢勢.864.2 技技術術構構成成分分布布.874.2.1 技術組成分析.87陜西省知識產權局陜西省物聯網產業專利導航報告II4.2.2 地域分布分析.884.3 專專利利運運營營現現狀狀.894.3.1 運營總體特點.894.3.2 專利技術許可分析.904.3.3 專利技術轉讓分析.914.3.4 專利技術質押分析.934.3.5 專利運營主體情況.944.4 協協同同創創新新現現狀狀.954.5
4、重重要要創創新新主主體體.984.5.1 西安電子科技大學.994.5.2 西安交通大學.1014.5.3 西北工業大學.1034.5.4 西安迅騰科技有限責任公司.1054.5.5 西安艾潤物聯網技術服務有限責任公司.1074.5.6 西安博昱新能源有限公司.1094.5.7 西安大唐電信有限公司.1124.5.8 西安航天自動化股份有限公司.114第第五五章章陜陜西西省省物物聯聯網網產產業業發發展展定定位位.1175.1 產產業業結結構構定定位位.1175.2 區區域域企企業業創創新新實實力力定定位位.1185.2.1 產業優劣勢環節分析.1185.2.2 區域競爭實力定位.1225.3
5、創創新新人人才才儲儲備備定定位位.1235.4 技技術術創創新新能能力力定定位位.1245.4.1 陜西省物聯網產業技術創新能力.1245.4.2 陜西省物聯網產業技術競爭實力.1295.5 專專利利運運營營實實力力定定位位.131第第六六章章陜陜西西省省物物聯聯網網產產業業發發展展導導航航路路徑徑.1336.1 產產業業結結構構優優化化路路徑徑.1336.1.1 強鏈固鏈路徑:協同合作與重點技術攻關并行.1336.1.2 補鏈延鏈路徑:補齊短板連接斷點,提升產業鏈質量.1346.2 企企業業整整合合培培育育引引進進路路徑徑.1356.2.1 企業培育與整合路徑.1356.2.2 企業引進與合
6、作路徑.137陜西省知識產權局陜西省物聯網產業專利導航報告III6.3 創創新新人人才才培培養養引引進進路路徑徑.1396.3.1 本土創新型人才培養.1396.3.2 外部創新型人才引進.1426.4 技技術術創創新新能能力力提提升升路路徑徑.1456.4.1 領先產業環節的技術提升.1456.4.2 重點產業環節的技術趕超.1466.4.3 薄弱產業環節的技術加強.1466.5 專專利利協協同同運運用用和和運運營營路路徑徑.146陜西省知識產權局陜西省物聯網產業專利導航報告1第第一一章章物物聯聯網網產產業業概概述述1 1.1 1 研研究究內內容容簡簡述述物聯網(Internet of th
7、ings,縮寫 IoT)是指通過各種信息傳感器、射頻識別技術、全球定位系統、紅外感應器、激光掃描器等各種裝置與技術,實時采集任何需要監控、連接、互動的物體或過程,采集其聲、光、熱、電、力學、化學、生物、位置等各種需要的信息,通過各類可能的網絡接入,實現物與物、物與人的泛在連接,實現對物品和過程的智能化感知、識別和管理。物聯網是一個基于互聯網、傳統電信網等的信息承載體,能使所有能夠被獨立尋址的普通物理對象形成互聯互通的網絡,是物與物連接的一個巨大網絡。物聯網是物物相連的互聯網,是互聯網的延伸,利用局部網絡或互聯網等通信技術把傳感器、控制器、機器、人員和物等通過新的方式連在一起,旨在解決物與物、物
8、與人之間的連接和信息交互。其概念于 1999 年提出,通過智能感知、識別技術與普適計算、泛在網絡的融合應用,被稱為繼計算機、互聯網之后世界信息產業發展的第三次浪潮。1999 年麻省理工學院自動識別實驗室提出物聯網的概念,其最初的構想是利用射頻識別(RFID)、編碼和互聯網技術建立一種全球信息共享的“物聯網”。2003,美國技術評論提出“傳感器網絡技術將成為未來改變人們生活方式的十大技術”。2005 年,國際電信聯盟(ITU)正式界定了物聯網的概念,發表了2005 年國際電聯互聯網報告:物聯網,介紹了物聯網的形式、特點、技術、機遇和挑戰;該報告指出,無所不在的“物聯網”通信時代即將來臨,世界上所
9、有的物體,從輪胎到牙刷、從房屋到紙巾都可以通過互聯網主動進行數據交換。射頻識別(Radio,Frequency,Identification,RFID)技術、傳感器技術、納米技術、智能嵌入這四項技術將得到更加廣泛的應用。隨著科學技術的發展,物聯網的概念也在不斷的擴展。本項目主要通過調查物聯網產業全球范圍專利技術情況,盤點檢索物聯網產業相關專利技術,重點分析研究陜西省物聯網產業發展的優勢與不足,并給出一定建議。陜西省知識產權局陜西省物聯網產業專利導航報告21 1.2 2 技技術術分分解解1.2.1 分類過程對物聯網產業專利技術的分類過程經歷了以下幾個階段:第一階段是專利/非專利文獻資料的收集和整
10、理。這一階段主要收集整理了國內外關于物聯網產業的相關論文、技術標準、政策文件等,從這些資料中,提煉金額收集與分類相關的內容并進行整理,并進行了初步的專利檢索,提出了以硬件設備和軟件技術為主要分支的技術分解和分類。第二階段是探討和專家意見收集階段,以初步的技術分解為基礎,項目組結合專家意見和行業習慣以及進一步的技術調研,在初步的技術分解上進行的調整,將物聯網技術分為感知層、網絡層、平臺層、應用層為主要技術分支的技術分解。第三階段是修正階段,結合前兩個階段的工作,以及進一步結合了陜西省產業發展的基本情況,同時進行了相關的專利檢索,最終以目前物聯網的產業鏈技術架構為主要分解依據并兼顧了專利檢索,進行
11、了物聯網產業的技術分解。1.2.2 分類概況物聯網也稱傳感網,是通過射頻識別等信息傳感設備,把物品與互聯網連接起來,進行信息交換和通訊,以實現智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網絡。物聯網被稱為繼計算機、互聯網之后信息產業的第三次浪潮,為二十一世紀全球工業化、城市化進程提供了革命性的信息技術和智能技術,將通過與傳統產業的全面融合,成為全球新一輪發展的主導力量之一。在行業內,通常將物聯網的技術架構分為四層,包括感知層、網絡(傳輸)層、處理層和應用層。感知層主要指一些嵌入在終端里的底層元器件,包括各類傳感器、RFID 射頻識別(一種基于電磁波的數字條碼識別技術)、芯片和 MCU(微控制器,可
12、以近似理解為主芯片助手)等,主要功能是感知和收集有各種聲光電和生物信息。網絡(傳輸)層主要指信息傳遞所需的通信模組和通信網絡,通信網絡又細分為蜂窩網絡和非蜂窩網絡,前者包括 2G-5G 網絡、NB-IoT、eMTC等,后者包括藍牙、Wi-Fi、ZigBee、LoRa(Long Range Radio,遠距離無線電)等等,處理層主要指云平臺和操作系統,所有的終端入網后,數據需要在一個平陜西省知識產權局陜西省物聯網產業專利導航報告3臺或者從操作系統下進行存儲計算,作出相應的分析、管理。應用層主要指針對不同需求所產生的各類應用以及設備終端,比如智能電表、可穿戴設備、智能音箱等等,從應用領域上看,包括
13、物流運輸、交通管理、安全防護、文物保護、自然災害監測、城市管理、農業管理、工業、醫療等等。圖圖 1-1-1 物物聯聯網網技技術術架架構構在目前針對物聯網產業的技術研究和專利分析中,原國家知識產權局副局長楊鐵軍在 物聯網產業專利分析報告 一書中將物聯網技術分為感知層、網絡層、應用層、共性支撐層。感知層,即數據采集層、關鍵技術主要包括射頻識別、二維碼、傳感器、組網技術等,是物聯網的核心;網絡層,即數據傳輸層;應用層,則對感知層采集并通過網絡層傳輸獲得的數據進行分析和處理,并作出正確的決策,實現智能化管理;共性支撐層,主要為以上三個層級實現物物互聯而服務。國家知識產權專利局的鞏玉將物聯網技術分為應用
14、服務層、網絡傳輸層、感知控制層 0F1,如圖 1-1-1。中國信息通信研究院技術與標準研究所(以下簡稱“中國通信院”)的張倩在物聯網的專利競爭態勢分析一文中將物聯網技術劃分成了業務層、平臺層、1.鞏玉.基于云計算的物聯網專利技術綜述J.中國科技信息,2018(19):34-35陜西省知識產權局陜西省物聯網產業專利導航報告4通信層、設備層和安全技術五個技術分支,如圖 1-2 所示 1F2。圖圖 1-1-2 中中國國通通訊訊院院物物聯聯網網細細分分領領域域分分解解目前已有針對物聯網產業的研究中,均結合了行業習慣和物聯網的技術架構將物聯網產業分為了感知層、網絡層、平臺層和應用層等四個技術分支。從陜西
15、省具體情況來看,陜西省政府在“十二五”期間發布陜西省“十二五”物聯網產業發展專項規劃,提到要加強自主研發,突破傳傳感感器器、芯芯片片制制造造、智智能能通通信信與與控控制制等關鍵核心技術;重點實施施智智能能交交通通、智智能能農農業業、智智能能環環保保、智智能能物物流流等一批物聯網應用示范工程;進一步擴大物聯網技術和產品在交交通通運運輸輸、電電力力、建建筑筑、醫醫療療、農農業業、物物流流等行業中的廣泛應用等物聯網產業技術發展方向。2021 年 9 月,陜西省工業和信息化廳印發陜西省“十四五”大數據產業發展規劃,規劃中提出:開展窄帶物聯網應用示范。加快農農業業物物聯聯網網、工工業業互互聯聯網網、車車
16、聯聯網網、智智能能管管網網、智智能能電電網網布布局局,按需新建窄帶物聯網基站,統籌部署各類物聯感知設施,推進窄帶物聯網在公共服務、生產制造等領域的示范應用。推動大數據、物聯網、虛擬現實增強現實等新一代信息技術在體體育育領領域域的的創創新新應應用用。加快推進大數據、人工智能、物物聯聯網網等等信信息息技技術術在在健健康康養養老老領領域域的應用等重點應用。本報告結合物聯網行業習慣、產業鏈情況、專家討論以及陜西省政策導向等多維度,將物聯網產業按照上游、中游及下游產業環節對物聯網產業進行分。并進一步根據其技術架構進行細分,上游包括芯片、傳感器、無線模組。中游包括通信技術如有線通信、無線通信技術,平臺技術
17、如連接管理平臺、應用使能平臺、2.張倩.物聯網專利競爭態勢分析J.電信網技術,2017(07):51-56陜西省知識產權局陜西省物聯網產業專利導航報告5設備管理平臺、業務分析平臺,安全技術如物理安全、運行安全、數據安全等。下游應用包括有智慧城市、智慧農業、工業應用、物流等 ToB 應用以及智能家居、智慧健康、車聯網等 ToC 應用。詳細技術分解表見技術分解表(表 1-1-1)。1.2.3 技術分解表表表 1 1-1 1-1 1 物物聯聯網網產產業業技技術術分分解解一一級級分分支支二二級級分分支支三三級級分分支支四四級級分分支支上游(關鍵硬件)芯片特定功能芯片通信芯片定位芯片安全芯片嵌入式微處理
18、器MCUSoC傳感器物理傳感器/化學傳感器/生物傳感器/射頻識別(RFID)標簽/讀寫器/天線/二維碼/無線模組通信模組/定位模組/中游(軟件技術及算法)通信技術及算法有線通信以太網串口通訊通用串行總線 USB戶用儀表總線(M-Bus(MeterBus))電力載波通信(Power LineCommunication,PLC)無線通信短距無線通信技術蜂窩網絡低功耗廣覆蓋網絡(LPWA 通信技術)平臺技術及算法連接管理平臺(CMP)連接管理陜西省知識產權局陜西省物聯網產業專利導航報告6一一級級分分支支二二級級分分支支三三級級分分支支四四級級分分支支網絡資源管理資費管理應用使能平臺(AEP)/設備管
19、理平臺(DMP)資產管理故障排查生命周期管理業務分析平臺(BAP)數據采集分析機器學習數據可視化安全技術物理安全/運行安全/數據安全/下游(行業應用)ToB 應用智慧城市水務市政公共交通電網智慧農業/工業應用/物流/ToC 應用智能家居/智慧健康/車聯網/1.2.4技術概況物聯網技術起源于傳媒領域,是信息科技產業的第三次革命。物聯網是指通過信息傳感設備,按約定的協議,將任何物體與網絡相連接,物體通過信息傳播媒介進行信息交換和通信,以實現智能化識別、定位、跟蹤、監管等功能。物聯網(Internet of Things)這個詞,國內外普追公認的是 MIT Autc-D 中心Ashton 教授 19
20、99 年在研究 RFID 時最早提出來的。在 2005 年國際電信聯盟(ITU)陜西省知識產權局陜西省物聯網產業專利導航報告7發布的同名報告中,就聯網的定義和范圍已經發生了變化,覆蓋范圍有了較大的拓展,不再只是指基于 RFID 技術的物聯網。目前在國內,物聯網已經被賦予了新的概念:“中國式”物聯網指的是將無處不在的末端設備和設施,包括具備“內在智能”的傳感器、移動終端、工業系統、樓控系統、家庭智能設施、視頻監控系統等;和“外在使能”的如貼上 RFID 的各種資產、攜帶無線終端的個人與車輛等“智能化物件或動物”或“智能塵?!?,通過各種有線或無線的長距離和短距離的通訊網絡實現互聯互通(M2M)、應
21、用大集成、以及云計算的 SaaS 營運等模式,在內網、專用網絡以及互聯網等網絡環境下,采用適當的安全機制,提供安全可控乃至個性化的實時在線監測、定位追溯、報警聯動、調度指揮、預案管理、遠程控制、安全防范、遠程維保、在線升級、統計報表、決策支持、領導桌面等管理和服務功能,實現對“萬物”的“高效、節能、安全、環?!钡摹肮?、控、營”一體化?!拔锫摼W”概念的問世打破了人們的傳統思維。過去的思路一直是將物理基礎設施和 IT 基礎設施分開:一方面是機場、公路、建筑物,而另外一方面是數據中心、個人電腦、寬帶等。而在“物聯網”時代,鋼筋混凝土、電纜將與芯片、寬帶整合為統一的基礎設施,目前物理網已經具備全面感知
22、、可靠傳遞、智能處理等基本特征。陜西省知識產權局陜西省物聯網產業專利導航報告1第第二二章章物物聯聯網網產產業業發發展展現現狀狀分分析析2 2.1 1 物物聯聯網網產產業業全全球球發發展展現現狀狀2.1.1 產業基礎數據2.1.1.1全球物聯網市場規模逐年增長物聯網是新一代信息技術的重要組成部分,也是“信息化”時代的重要發展階段。從全球物聯網行業的發展來看,目前,全球物聯網核心技術持續發展,標準體系正在構建,產業體系處于建立和完善過程中,全球物聯網行業處于高速發展階段。2020 年,盡管疫情在一定程度上提升了無接觸場景的物聯網應用需求,但也影響了涉及線下實施的物聯網項目的開展,同時部分物聯網應用
23、場景經過過去兩年的試點并未形成良好的商業閉環或發展不及預期?;诖?,在市場增速預測上,IDC 持保守觀點。根據 IDC 研究數據顯示,2020 年全球物聯網支出達到 6904.7 億美元,其中中國市場占比 23.6%。與此同時,2019 年全球通過萬物互聯傳輸的數據規模已達到 14ZB,2025 年傳輸規模則將達到 80ZB。圖圖 2-1-1 2021-2026 年年全全球球物物聯聯網網市市場場規規模模變變化化趨趨勢勢及及預預測測(單單位位:億億美美元元)在 IoT 行業本身的從全球來看如圖 2-1-1 所示,目目前前全全球球物物聯聯網網相相關關的的技技術術、陜西省知識產權局陜西省物聯網產業專
24、利導航報告2標標準準、產產業業、應應用用、服服務務處處于于高高速速發發展展階階段段。整整體體上上物物聯聯網網核核心心技技術術持持續續發發展展,標標準準體體系系正正在在構構建建,產產業業體體系系處處于于建建立立和和完完善善過過程程中中。移動互聯網連接和工業互聯網連接是未來發展的主要趨勢,根據 IDC 的測算數據,2020 年全球物聯網市場規模為 7490 億美元,年平均增長率為 12.20%;預預計計 2026 年年,全全球球物物聯聯網網市市場場規規模模將將會會接接近近 1.55 萬萬億億美美元元,其其中中,中中國國物物聯聯網網支支出出占占比比全全球球比比重重將將達達 26.7%(約約 3000
25、 億億美美元元),位位居居全全球球首首位位。2.1.1.2物聯網連接數超 120 億個設備連接數是衡量物聯網目前發展狀態的核心指標。根據全球移動通信系統協會(GSMA)統計數據顯示如圖 2-1-2 所示,2010-2020 年全球物聯網設備數量高速增長,復合增長率達 19%;2020 年,全球物聯網設備連接數量高達 126 億個?!叭f物物聯”成為全球網絡未來發展的重要方向,據 GSMA 預測,2025 年全球物聯網設備(包括蜂窩及非蜂窩)聯網數量將達到約 246 億個。萬物互聯成為全球網絡未來發展的重要方向。圖圖 2 2-1 1-2 2 2 20 01 15 5-2 20 02 20 0 年年
26、全全球球物物聯聯網網設設備備連連接接數數量量(單單位位:億億個個)2.1.1.3下游制造業/工業占比最大從下游領域來看如圖 2-1-3 所示,根據 IoTAnalytics 的數據,2020 年全球物聯網行業下游占比中,制造業/工業占比 22%排在首位,其次是交通/車聯網,占比 15%。智慧能源、智慧零售、智慧城市、智慧醫療和智能物流分別占比 14%、12%、12%、9%和 7%,排在第 3 至 7 位。陜西省知識產權局陜西省物聯網產業專利導航報告3圖圖 2 2-1 1-3 3 2 20 02 20 0 年年全全球球物物聯聯網網下下游游占占比比2.1.1.42020 年物聯網鏈接內容 90%屬
27、低功耗、廣域網領域2020 年整個物聯網 90%連接屬于低功耗、廣域網領域。萬物互聯趨勢下,傳統移動蜂窩網絡的高使用成本和高功耗催生了專為物聯網連接設計的低功耗廣域連接技術,對應中低速率應用場景,擁有廣覆蓋、擴展性強等特征,更符合室外、大規模接入的物聯網應用。圖圖 2 2-1 1-4 4 2 20 02 20 0 年年全全球球物物聯聯網網連連接接比比重重物聯網概念最早在 20 世紀初由麻省理工學院(MIT)Kevin Ashton 提出,“借助射頻識別(RFID)等通信技術為每個產品建立電子標識并與互聯網連接,實現對產品的智能之別和管理”。在這個階段,物聯網的功能僅定位于標識產品。2005 年
28、 11 月國際電信聯盟(ITU)在信息社會世界峰會發布的報告中首次界定了“物聯網”的內涵:隨著射頻識別技術(RFID),無線傳感器網絡技術(WSN),全球定位系統(GPS),激光掃描等相關技術的發展,借助互聯網實現世界各物陜西省知識產權局陜西省物聯網產業專利導航報告4的連接。同時,ITU 進一步描述了物聯網的外延:當物聯網技術應用到產品中,人們可以不受空間與時間的限制,與產品進行溝通。在這個階段,以互聯網為基礎,物聯網的概念擴展至人與物、物與物之間的信息溝通。隨著物聯網產業應用場景的不斷豐富,2008 年歐洲智能系統集成技術平臺(EPOSS)更新了對物聯網的定義,指出物聯網是以具有產品標識和虛
29、擬個性為特征的物體和對象組成的網絡,用于用戶及社會環境與產品進行信息交流。在這個階段,物聯網的應用價值首次明確為智能服務。受益于基礎設施建設水平的不斷提高、產業轉型和消費升級需求,物聯網應用產經大幅拓展,2008 年至 2018年間,物聯網在各個行業的滲透率不斷提高。從作用對象來看,物聯網產業應用可區分為產業物聯網和消費物聯網。產業物聯網面向供給側,以行業現存問題為導向,將物聯網與農業、工業、能源等行業融合,推動產業結構調整和升級優化。如在工業領域,物聯網的應用已相對成熟,根據 Marketsand Markets 發布的報告數據顯示,根據當前工業物聯網高速發展態勢,預計 2023 年可達 9
30、14 億美元,并預計亞太地區的年均復合增長率最高,中國和印度等國家的工業化進程將顯著拉動工業物聯網市場發展。工業物聯網以形成四大應用領域,包括智能化生產、網絡協同生產、柔性定制和企業服務化轉型。在農業領域,NB-IoT、人工智能(AI)與傳統農業融合發展,推動農業現代化在農產品溯源、農產品精準生產、農業環境實時監測等方面的實現。消費物聯網面向需求端,以提升體驗感為導向,將物聯網與移動互聯網充分結合,實現智能家居、智能醫療、智能交通、可穿戴設備等的消費級應用。在智能家居領域,物聯網設備和技術通過提供智能安防、智能家庭設備控制、智能休閑娛樂服務等提升用戶體驗。2018 年全球范圍內智能家居市場規模
31、約 960 億美元,預計 2023年可增長至 1550 億美元。在可穿戴設備領域,全球可穿戴設備的出貨量逐年穩步增長,產品內涵不斷豐富,逐漸向定位、醫療、通訊等方面延伸。從技術層面來看,物聯網是基于互聯網、廣播電視網、傳統電信網等信息承載體,讓所有能夠被獨立尋址的普通物理對象實現互聯互通的網絡,是信息科學技術產業的第三次革命,物聯網的體系架構自下而上分為四個層次:感知層、網絡層、平臺層、應用層。感知層可以對物理世界進行感知、識別和信息數據采集,涉及芯片、傳感器、陜西省知識產權局陜西省物聯網產業專利導航報告5感知設備的研發及制造;網絡傳輸層能對感知識別層的數據進行高效率、低消耗地傳送,主要包括通
32、信組模、通信網絡及基礎通信設施。近年,物聯網連接增長對感知層器件的需求有明顯拉動作用,市場空間較大。目前,國內企業恰好迎來國產替代機遇。物聯網的傳輸層以無線傳輸為主,按照傳輸距離的不同,無線傳輸又可以分為局域網(LAN)和廣域網(LPWAN)兩種。平臺層是連接感知層和應用層的橋梁,其中物聯網平臺包括連接管理平臺 CMP、設備管理平臺 DMP、應用使能平臺 AEP 和業務分析平臺 BAP,系統和軟件則可以讓物聯網設備有效的運行。應用層主要指各類智能終端硬件,以及系統集成應用服務。用戶根據平臺層匯集處理完的數據,對終端進行遠程監控、控制和管理,實現物聯網的價值。應用層提供豐富的基于物聯網的應用,將
33、物聯網技術與行業信息化需求相結合,實現廣泛智能化應用的解決方案,如智能工業、智能農業、智能醫療、智能家居等。應用層發展的關鍵在于行業融合、信息資源的開發利用、低成本高質量的解決方案、信息安全的保障以及有效的商業模式的開發。近幾年云和大數據的快速發展,以及人工智能技術的提升,使對數據的提取、存儲、處理、利用等能力大為提高,提供設備管理、連接管理、應用使能、安全服務等關鍵功能的平臺服務成為物聯網海量連接的生態聚合點,運營商、互聯網企業與垂直行業巨頭都持續布局,為物聯網大規模地建立連接,連接與設備管理、設備狀態被感知、應用使能和安全服務奠定了良好基礎、未來將充分挖掘數據價值,推動垂直行業商業模式變革
34、。圖圖 2 2-1 1-5 5 物物聯聯網網產產業業鏈鏈陜西省知識產權局陜西省物聯網產業專利導航報告6目前物聯網已成為全球新一輪科技革命與產業變革的重要驅動力,它正在推動人類社會從“信息化”向“智能化”轉變,促進信息科技與產業發生巨大變化。物聯網科技產業在全球范圍內的快速發展,與制造技術、新能源、新材料等領域不斷融合,促進了生產生活和社會管理方式的進一步智能化、網絡化和精細化,推動了經濟社會更加智能高效的發展。圖圖 2-1-6 物物聯聯網網產產業業發發展展歷歷程程圖圖 2-1-7 物物聯聯網網價價值值分分布布與與企企業業分分布布陜西省知識產權局陜西省物聯網產業專利導航報告72.1.2 產業轉移
35、趨勢物聯網產業經歷了萌芽導入期(1982-2008)、技術沉淀期(2008-2016),并于 2016 年開始進入市場驗證期,其發展分為三個階段:“連接-感知-智能”,目前處于“連接”階段,連接技術迭代進步、產業政策持續驅動、下游場景需求井噴式爆發驅動物聯網連接數高速增長。因此,受益于連接數爆發的智能控制器、物聯網芯片、通信模組、物聯網平臺以及垂直物聯網行業等關鍵產業環節備受關注。物聯網產業的發展主要呈現以下趨勢。2.1.2.1移動互聯網紅利見頂,5G 驅動萬物智聯時代來臨3G/4G 網絡推動下的移動互聯網紅利逐漸減退。過去二十年,互聯網以人聯網為核心。憑借固網寬帶,人們得以通過 PC 電腦接
36、入互聯網,實現第一代人與網絡的連接;此后,移動網絡不斷迭代進步,3G/4G 網絡使得人們通過便攜的手機等移動設備就接入互聯網,實現第二代人與網絡連接。但隨著時間推移,移動用戶數量增長放緩,PC/智能手機等消費電子終端出貨量增長乏力,移動互聯網紅利已開始漸漸衰退。未未來來十十年年,5G 將將推推動動物物聯聯網網取取代代人人聯聯網網成成為為新新的的產產業業發發展展方方向向。2.1.2.2物聯網感知層產業逐漸向中國轉移對于感知層來說,中國傳感器廠商迎來歷史性機遇,智能控制市場龐大。作為物聯網的“神經末梢”,傳感器細分品類眾多,下游較為分散,相比而言應用于汽車電子、消費電子和工業制造較多。過去十年傳感
37、器平均單價下降近一半,全球市場增速放緩并逐漸趨于飽和,而根據前瞻產業研究院數據,中國市場過去五年復合增速高達 16.8%,保持高速增長態勢。此外,根據賽迪顧問數據,中國中高端傳感器進口比例達 80%,國產替代驅動下中國傳感器廠商迎來歷史性機遇,擁有千億替代空間。而作為物聯網邊緣側“神經中樞”的智能控制器市場龐大但下游極其分散,連接數爆發和技術復雜度提高驅動產品“量價齊升”。全全球球產產業業鏈鏈正正向向東東轉轉移移,中中國國廠廠商商依依托托產產業業集集群群優優勢勢和和工工程程師師紅紅利利高高速速發發展展,以以和和而而泰泰和和拓拓邦邦為為首首的的雙雙龍龍頭頭格格局局初初步步顯顯現現。陜西省知識產權
38、局陜西省物聯網產業專利導航報告82.1.2.3網絡層產業環節呈現全球東升西落、國內強者恒強的局面對于網絡層來說,通信芯片奠基,通信模組連接,通信服務助力。2019 年,全球基帶芯片市場 209 億美元,近年保持平穩增長?;鶐酒袌龈偁幖ち?,且集中度不斷提高。高通、三星、聯發科占據全球 85%以上市場份額。但在國產替代背景下,以海思、紫光展銳、翱捷等為代表的國產廠商影響力不斷增強,正逐漸打破境外芯片廠商主導的市場格局。在通信模組中,蜂窩通信模組為增長最快、潛力最大的細分品類。2020 年全年蜂窩模組總出貨量約 2.65 億片,對應市場規模 213.8 億元。在通信制式迭代升級背景下,NB-Io
39、T/4G 模塊有望隨著 2G/3G 退網迎來高速增長。此此外外,隨隨著著 5G 需需求求端端爆爆發發,預預計計 5G 模模組組放放量量在在即即。市市場場格格局局方方面面,全全球球東東升升西西落落、國國內內強強者者恒恒強強。2.1.2.4平臺層技術越來越被全球重視對于平臺層來說,產業巨頭入局,靜待數據智能釋放。物聯網平臺下承終端設備、上接服務應用,對海量物聯數據進行沉淀、調用和分析,并賦能應用。據IoT analytics 數據顯示,2019 年物聯網平臺為 620 家,IoT 平臺的連接數達 100億,2020 年物聯網平臺市場規模達 50 億美元。隨著物聯網發展從“連接”階段進入“智能”階段
40、,物聯網平臺將發揮更關鍵的作用。2.1.2.5物聯網技術應用加速推進對對于于應應用用層層來來說說,多多應應用用場場景景刺刺激激需需求求爆爆發發。在移動互聯方面,非手機類消費電子存量巨大,聯網主要依靠有線、WIFI 等非蜂窩形式,高速蜂窩模組滲透率較低。隨著蜂窩模組價格、流量單價持續下降,高速蜂窩模組在非手機消費電子中的滲透率有望持續提升。在汽車網聯方面,存量汽車升級換代周期縮短+新能源汽車高速增長,驅動車載數據通信模塊前裝滲透率迅速提升。據前瞻產業研究院預計,2020 年中國車聯網市場規模 975 億元,預計2019-2021CAGR 為 39.4%。埃森哲預測中國 2025 年車聯網市場規模
41、有望達 2162億美元,屆時所有新車都將具備聯網功能。在萬物智聯方面,雙碳目標下,智能電網是必經之路。電網萬億投資將逐步向配電側和用電側傾斜,包括智能電表在內的各類電力智能終端出貨量將高速增長。此外,隨著智慧城市項目不斷落地,智能水表、智能燃氣表、各類安防攝像陜西省知識產權局陜西省物聯網產業專利導航報告9頭等生活相關設備都將接入物聯網以發揮價值。2.1.3 優勢國家/地區產業政策2.1.3.1美國2009 年 1 月 7 日,IBM 與美國智庫機構信息技術與創新基金會(ITIF)共同向奧巴馬政府提交了“The Digital Road to Recover:A Stimulus Plan to
42、 Create Jobs,Boost Productivity and RevitalizeAmerica”,提出通過信息通信技術(ICT)投資可在短期內創造就業機會,美國政府只要新增 300 億美元的 ICT 投資(包括智能電網、智能醫療、寬帶網絡三個領域),便可以為民眾創造出 94.9 萬個就業機會;同年 1 月 28 日,在奧巴馬就任總統后的首次美國工商業領袖圓桌會上,IBM首席執行官建議政府投資新一代的智能型基礎設施。上述提議得到了奧巴馬總統的積極響應,奧奧巴巴馬馬把把“寬寬帶帶網網絡絡等等新新興興技技術術”定定位位為為振振興興經經濟濟、確確立立美美國國全全球球競競爭爭優優勢勢的的關關
43、鍵鍵戰戰略略,并在隨后出臺的總額 7870 億美元經濟復蘇和再投資法(Recovery and ReinvestmentAct)中對上述戰略建議具體加以落實。經濟復蘇和再投資法希望從能源、科技、醫療、教育等方面著手,通過政府投資、減稅等措施來改善經濟、增加就業機會,并且同時帶動美國長期發展,其中鼓勵物聯網技術發展政策主要體現在推動能源、寬帶與醫療三大領域開展物聯網技術的應用。圖圖 2-1-8 2009 年年美美國國振振興興經經濟濟法法案案中中與與 ICT 相相關關計計劃劃整整理理美美國國國國家家情情報報委委員員會會在在2025 年年突突破破性性技技術術對對美美國國利利益益的的潛潛在在影影響響報
44、報告告中中將將物物聯聯網網技技術術列列為為其其中中六六種種關關鍵鍵技技術術之之一一。陜西省知識產權局陜西省物聯網產業專利導航報告10物聯網生態鏈是全球大力推動物聯網產業鏈的關鍵點??v觀當今世界,西方各國密切關注物聯網新一代的產業機會和發展空間的拓展思考從戰略規劃、政策導向、物聯網布局環境設計、產業生態鏈的擴充等方面都有大力推廣,尤其是對物聯網發展的整體機會導向狠抓牢實日益凸顯。2017 年年,美美國國商商務務部部發發布布的的推推動動物物聯聯網網發發展展綠綠皮皮書書中主要是為構建物聯網核心技術與產業框架的需要,針對這兩塊的政策布局與社會大環境的有機結合,為推動全球統一技術標準體系管理,倡導全球開
45、放策略的有效推進,為全球互聯互通的物聯網國際環境打下基礎。美美國國政政府府為為此此聚聚焦焦車車聯聯網網與與互互聯聯網網等等領領域域的的多多向向發發展展,通通過過聯聯邦邦政政府府集集中中投投資資,建建立立產產業業聯聯盟盟,互互利利共共贏贏,推推進進示示范范指指導導及及應應用用等等多多種種形形式式和和模模式式上上的的系系統統轉轉型型,有有效效地地推推進進物物聯聯網網發發展展,致致使使美美國國在在信信息息通通信信技技術術領領域域中中占占全全球球的的領領先先地地位位打打下下基基礎礎。2.1.3.2歐盟不僅美國政府如此,在歐歐盟盟等等地地也為構建可持續健康的歐洲物聯網生態體系,最大程度為了信息共享、開放
46、等發展空間,前后連續兩年組建 AIOTI 和 IoT-EPI。甚至在此期間,歐洲國家還聯合簽訂 2020 年年地地平平線線 2020研研發發計計劃劃,在物聯網上投入近上億歐元,這也是為建設連接智能化物聯網服務平臺。系統開展物聯網多領域發展,為實現智慧化城市打下扎實的根基,為構建智能農業和食品安全等方面展開智能化的開放服務應用,更是為構建大型健康生態鏈城市系統能夠最大程度有效地推進歐洲物聯網市場奠定基礎。因此,突破物聯網核心技術,已迫在眉睫,這也是為了幫助物聯網市場注入新力量提供有效的方法。在在歐歐洲洲、中中東東等等國國在在數數據據處處理理和和數數據據運運營營方方面面布布局局窄窄帶帶物物聯聯網網
47、,并并運運用用在在智智能能抄抄表表、智智能能停停車車等等行行業業應應用用中中,為了解決不同行業領域的難融數據等問題,技術人員不斷地突破行業難題,逐年推出新的解決方案,不斷完善物聯網體系的構建和應用式的難題的解決方案,為更好地全面系統改良物聯網建設提供了優質的服務和保障。從歐盟委員會到物聯網領域的專業研究項目組,先后頒布了多份規劃歐洲物聯網未來發展動向的相關報告。2009 年 6 月,歐歐盟盟委委員員會會向向歐歐盟盟議議會會、理理事事會會、歐歐洲洲經經濟濟和和社社會會委委員員會會及及陜西省知識產權局陜西省物聯網產業專利導航報告11地地區區委委員員會會遞遞交交了了 歐歐盟盟物物聯聯網網行行動動計計
48、劃劃(Internet of Things-AnAction Plan forEurope),提提出出了了包包括括物物聯聯網網管管理理、安安全全性性保保證證、標標準準化化、研研究究開開發發、開開放放和和創創新新、達達成成共共識識、國國際際對對話話、污污染染管管理理和和未未來來發發展展等等在在內內 9 個個方方面面的的 l4 點點行行動動內內容容。其中,管理體制的制定、安全性保障和標準化是行動計劃的重點。此外,計劃還描繪了歐盟物聯網技術的應用。9 月,歐盟第七框架 RFID 和物聯網研究項目發布了物聯網戰略研究路線圖研究報告,提出了新的物聯網概念,并進一步明確歐歐盟盟到到 2010 年年、201
49、5 年年、2020 年年三三個個階階段段物物聯聯網網的的研研究究路路線線圖圖,同同時時羅羅列列出出包包括括識識別別技技術術、物物聯聯網網架架構構技技術術、通通信信技技術術、網網絡絡技技術術、軟軟件件等等在在內內的的 12 項項需需要要突突破破的的關關鍵鍵技技術術,以以及及航航空空航航天天、汽汽車車、醫醫藥藥、能能源源等等在在內內的的 18 個個物物聯聯網網重重點點應應用用領領域域。11 月,歐盟委員會以政策文件的形式對外發布了未來物聯網戰略,計劃讓歐洲在基于因特網的智慧基礎設施發展上引領全球,除了通過 ICT 研發計劃投資 4 億歐元,啟動 90 多個研發項目提高網絡智能化水平外,歐盟委員會擬
50、在2011-2013 年間每年新增 2 億歐元進一步加強研發力度,拿出 3 億歐元???,支持物聯網相關公司合作短期項目建設。12 月,歐洲物聯網項目總體協調組也發布了物聯網戰略研究路線圖,將物聯網研究分為感知、宏觀架構、通信、組網、軟件平臺及中間件、硬件、情報提煉、搜索引擎、能源管理、安全等 l0 個層面,系統地提出了物聯網戰略研究的關鍵技術和路徑。2010年,在歐盟第七框架計劃(FP7)發布的“2011年工作計劃”中,確立了2011至 2012 年期間 ICT 領域需要優先發展的項目,該項目包含:微機電、非硅基組件、能量收集技術(energy harvesting technologies)
51、、無所不在的定位(ubiquitouspositioning)、無線通信智能系統網(networks of wirelessly communicating smartsystems)、語義學(Semantics)、基于設計層面的隱私和安全保護(privac-andsecurity-by design)、軟件仿真人工推理(software emulating human reasoning)。希望通過公私伙伴模式(PPP)支持包括未來互聯網(Future Internet)等在內項目建設,并將其作為刺激歐洲經濟復蘇措施的一部分。在 2013 年,更提出了 Horizon2020,針對之前 FP
52、7 的研發重點計劃提出更全面性以及國際化的規劃,該規劃內容主要有三點:(1)求科學研究的卓越性(Excellent Science):基礎研究、應用研究、人才陜西省知識產權局陜西省物聯網產業專利導航報告12培育。世界級的科學研究是奠定未來將應用于人類社會在科技發展、工作職務及未來福祉的基礎。Horizon 2020 除了吸引并維系科學研發人才,也讓優秀的人才通過此一平臺,接觸到最棒的研究設施與結構,例如:European Research Council 提供獨立研究者或其團隊必要的資源與協助、Future and Emerging Technologies 的基金將用于資助聯合型研究以開拓嶄
53、新且大有前景的創新領域、居里夫人計劃(Marie CurieActions)提 供 研 究 者 絕 佳 的 訓 練 及 事 業 發 展 機 會、研 究 建 置(ResearchInfrastructures)藉由實體或電子化的模式確保歐盟各研究者參與世界級的研究計劃。(2)促進產業的領導能力(Industrial Leadership):產業科技、關鍵技術、新創企業成長機制。策略性的投資關鍵技術(如:先進制程或微電子)是強化產業創新的基礎。歐盟期待通過新創公司或私人投資帶動的力量,創造更多商機與就業。Horizon 2020 聚焦以下之關鍵技術:先進制造流程 Advanced manufact
54、uringand processing、Advanced materials、生物科技 Biotechnology、信息與通訊技術Information and Communication Technologies、納米科技 Nanotechnology、航天科技 Space。(3)解決社會民生所面臨之挑戰(Societal Challenges):持續發展、低碳、民生社會所需。必切人類社會永續發展,勢必得仰賴創新的想法與科技以解決在氣候、環境生態、能源與交通運輸等各面向的民生課題,通過小辨模的試點、到全面性的推廣采用。歐洲在物聯網的野心,可以看得出希望借助國際化的研究補助,讓歐洲成為物聯網的
55、研究重鎮,進而能夠讓歐洲各國的經濟發展提升,并能夠制訂出統一標準的物聯網法規與協議,藉由這樣的政策來與美國競爭物聯網的龍頭地位。2.1.3.3韓國2014 年 5 月,韓國出版 物聯網基本規劃。規劃中,韓國政府提出成為“超聯數字革命領先國家”的戰略遠景,計劃提升相關軟件、設備、零件、傳感器等技術競爭力,并培育一批能主導服務及產品創新的中小及中堅企業;同時,通過物聯網產品及服務的開發,打造安全、活躍的物聯網發展平臺,并推進政府內部陜西省知識產權局陜西省物聯網產業專利導航報告13及官民合作等,最終力爭使韓國在物聯網服務開發及運用領域成為全球領先的國家。物聯網基本規劃首先提出了至 2020 年的具體
56、戰略目標,包括:擴大市場規模,擴大中小企業和中堅企業的企業數量及雇傭人數,提高物聯網技術的應用效率等。規劃提出了包括促進產業生態界內部參與者之間的合作、推進開放創新、開發及擴大服務、實施企業支持等在內的四大推進戰略,并細化了涉及三大領域的 12 個具體戰略實施課題:圖圖 2-1-9 韓韓國國物物聯聯網網相相關關政政策策(2014 韓韓國國物物聯聯網網政政策策)(1)以平臺及融合建設推動服務創新根據物聯網基本規劃,韓國首先計劃鼓勵業界企業合作開發開放平臺,用于開發跨部門以及例如健康管理、智能家居等以實際民間需求為基礎的物聯網服務。物聯網服務則將聚焦融合物聯網、云、大數據、移動等各類信息及技術的新
57、型服務,通過階段性構建及擴大物聯網創新中心等 DIY 開放實驗室,實施基于使用者參與的實證項目等,不斷挖掘新產品及服務。(2)以輔助企業夯實產業發展基礎韓國計劃通過民官合作及建立開放創新中心實現企業協同,重點開展跨國及大中小企業合作項目,共同開拓國際市場。規劃中強調,韓國將重點開發可穿戴、健康管理、超小型、超電力化等新一代智能設備及零件技術,并重點培育智能傳感器產業,確立國內智能傳感器核心技術及商用化技術,特別是應用于主力產業及物聯網產業的尖端傳感器技術。陜西省知識產權局陜西省物聯網產業專利導航報告14此外,韓國還計劃推動物聯網技術的傳統產業領域應用,強化成果商業轉化,并特別為中小企業及高新技
58、術投資企業提供“創意開發產品試制創業及商業化進駐全球市場及實驗認證”等全周期綜合支持。(3)以構建健康活躍的環境實現長期發展韓國強調,將重點進行物聯網安全防護,包括:制定“物聯網信息安全路線圖”,與其他國家在信息安全事故循序應對及分析方面實現信息共享,構建測試安保功能及性能的試驗環境,加大嵌入式 OS 等物聯網安全技術開發力度,培育相關技術專家等。韓國還計劃擴大第五代移動通信及 Giga 網絡等基礎設施,推動應用于遠程物聯的低電力、長距離、非許可頻段通信技術的開發。韓國計劃將現有的科研課題與物聯網產業全面銜接,并強化軍民及國際科研合作,建立國際標準。此外,針對物聯網產業發展過程中發生的與現有規
59、章制度的沖突,韓國將進行法律及制度的優化,并將針對新產品和新服務,采取迅速處理、臨時許可等制度應變,從而推動新融合服務快速投入市場。2.1.3.4日本圖圖 2-1-10 日日本本物物聯聯網網相相關關政政策策進入 21 世紀以來,日本仍然積極推進 IT 立國戰略,如圖 2-1-10 示,政府于2000 年首先提出了IT 基本法,其發展歷程主要涵蓋三個主要階段:e-Japanu-Japani-Japan。日本政府還十分重視采取政策引導的方式推動物聯網的發展,根據市場需求變化,對當前的應用給予政策上的積極鼓勵和支持,對于長遠的規劃,則制定了國家示范項目,并用資金等相關扶持方式吸引企業投陜西省知識產權
60、局陜西省物聯網產業專利導航報告15入技術的研發和推廣應用。A.e-japan 戰略:從 2001 年 1 月開始實施的 e-Japan 戰略是以寬帶化為核心開展的基礎設施建設,該戰略主要包括 4 個方面的內容:一是建設超高速的網絡,并盡快普及高速網絡的接入;二是制定有關電子商務的法律法規;三是實現電子政務;四是為日本下一個十年的經濟振興提供高素質的人才。該戰略計劃在 5年內使日本成為世界最先進的 IT 國家。2003 年,提前完成 e-Japan 戰略預定任務后,日本 IT 戰略部又進一步制定了 e-Japan戰略,將發展重點轉向推進 IT技術在醫療、食品、生活、中小企業金融、教育、就業和行政
61、 7 個領域的率先應用。e-Japan 系列戰略的實施,為后續推動物聯網技術的發展提供了信息網絡、政策法規、人才儲備等的充足條件。B.u-Japan 戰略:日本是世界上第一個提出“泛在”戰略的國家,2004 年 5 月日本政府在兩期 e-Japan 戰略目標均提前完成的基礎上,由日本信息通信產業的主管機關總務省(MIC)向日本經濟財政咨詢會議正式提出了 2006 至 2010 年間的IT 發展任務以發展Ubiquitous 社會為目標的“U-Japan”戰略到2010年將日本建設成一個“實現隨時、隨地、任何物體、任何人均可連接的泛在網絡社會”,該戰略的理念是以人為本,實現所有人與人、物與物、人
62、與物之間的連接(即 4U,Ubiquitous、Universal、User-oriented、Unique),其中,物聯網包含在泛在網的概念之中,并服務于 U-Japan 及后續的信息化戰略。U-Japan 戰略立足于基礎設施建設和利用,主要從三個方面展開建設性工作:(一)泛在社會網絡的基礎建設:計劃打造一個可供全體國民進行高速上網的、可實現從有線到無線、從網絡到終端、包括認證、數據交換在內的無縫鏈結泛在網絡環境。(二)ICT 的高度化應用:旨在通過 ICT 的高度有效應用,促進社會系統的改革,解決高齡少子化社會的醫療福利、環境能源、防災治安、教育人才、勞動就業等 21 世紀的問題。(三)I
63、CT 安心安全 21 戰略等。此外,u-Japan 戰略還有兩大戰略重點:國際戰略和技術戰略。國際戰略主要是推進與歐美各國和 WTO、OECD、APEC、ITU 等有關的國際間合作,技術戰略則是致力于將日本的實用研發技術推向世界。陜西省知識產權局陜西省物聯網產業專利導航報告162 2.2 2 我我國國物物聯聯網網產產業業發發展展現現狀狀2.2.1 產業基礎數據2.2.1.1中國產業規模2009 年,我國提出“感知中國”,標志著我國物聯網行業化發展的元年。與此同時,世界范圍內萬物互聯的時代也已到來。物聯網作為一場技術重塑的革命,近年勢頭迅猛,重構生活、生產、公共領域的發展模式,創造了巨大的社會與
64、經濟價值。2010 年 10 月,物聯網被列入國家戰略性新興產業,國家層面先后發布多個專項基金、規劃、標準,推進物聯網產業發展。經過 10 年的推動,支持物聯網發展的傳感器技術、平臺技術逐漸成熟,應用物聯網的成本迅速下降,各個行業出現了物聯網商業化落地的動力,行業發展逐漸從 G 端主導轉向 B 端主導。當前,平臺型科技巨頭已經初步完成在物聯網領域的業務布局,針對場景的物聯網應用進入概念驗證階段。圖圖 2-2-1 中中國國物物聯聯網網產產業業規規模模及及同同比比增增速速(單單位位:億億元元)2013 年至今,我國物聯網總體規模和骨干企業數量大幅提升,物聯網行業規模保持高速增長,從 2013 年
65、4896 億元增長至 2019 年的 1.5 萬億元。據估算,“十三五”末期,我國物聯網總體產業規模 2.4 萬億元左右,超出“十三五”初期設定的 1.5 萬億元的目標值。而物聯網相關企業約有 42.23 萬家,其中中小企業占比超過 85%,形成了龐大的企業群體。(數據來源:物聯網新型基礎設施建設三陜西省知識產權局陜西省物聯網產業專利導航報告17年行動計劃(20212023 年)解讀)根據統計,截至去年底,我國物聯網卡數量已突破 12 億張,擁有產值超 10 億元的物聯網骨干企業超 200 家。在 2020 年,我國物聯網產業迅猛發展,產業規模突破了 1.7 萬億(數據來源:中國互聯網發展報告
66、(2021)。預計到 2022 年,產業規模將超過 2 萬億元。預測到 2025 年,我國移動物聯網連接數將達到 80.1 億,年復合增長率 14.1%,呈爆發式增長態勢。而近年來,物聯網已成為我國重點發展的戰略性新興產業,規模持續擴大,產業互聯網增長加快,物聯網跨界融合和示范應用不斷推出,新技術、新產品、新業態層出不窮??梢灶A見,在 5G 等其他新型基礎設施建設的浪潮推動和中國產業降本提效需求的雙重驅動下,物聯網產業在未來2-5年內仍將保持高速增長。同時,我國物聯網產業標準化工作穩步推進。物聯網基礎共性、關鍵技術和重點應用標準基本確立,截至目前,我國物聯網領域發布 370 余項標準,明確了物
67、聯網概念術語,規范了網絡技術、應用支撐、測試等方面的技術要求。但需要注意的是,隨著各類物聯網場景快速應用,我我國國物物聯聯網網在在發發展展中中應應充充分分關關注注解解決決硬硬核核需需求求和和安安全全問問題題,應應進進一一步步加加強強與與工工業業互互聯聯網網標標準準解解析析體體系系的的融融合合應應用用,以以及及互互聯聯網網與與 5G 人人工工智智能能、云云計計算算等等新新型型技技術術融融合合仍仍面面臨臨許許多多挑挑戰戰。2.2.1.2產業結構布局根據從事全球移動運營商數據分析和預測的 GSMA 智庫預測,到 2025 年全球范圍內將會有 138 億工業物聯網連接,其中 63 億在亞太地區和中國。
68、可見未來我國國內的物聯網技術既是政策關注的熱點,又廣受社會各界的重視和期待。從產業分布角度看,我國物聯網產業各環節分布地域特征明顯:(1)北京科研實力首屈一指。物聯網技術研發及標準化優勢明顯,擁有中星微電子、大唐電信、清華同方等業務領域涉及物聯網體系各架構層的物聯網企業,在核心芯片研發、關鍵零部件及模組制造、整機生產、系統集成、軟件設計以及工程服務等領域已經形成較為完整產業鏈。(2)無錫的傳感產業實力強大。擁有較強的城市綜合實力和良好的產業基礎,集成電路、軟件和服務外包等產業在全國城市中名列前茅。無錫規劃重點加強感知、傳輸、處理、共性技術創新;采取引進、合作、培育等方式,建立健全物聯網技術創新
69、和產業發展所需的各級各類服務平臺。陜西省知識產權局陜西省物聯網產業專利導航報告18(3)上海產業技術基礎雄厚,是中國物聯網技術和應用的主要發源地之一。上海市將先進傳感器、核心控制芯片、短距離無線通信技術、組網和協同處理、系統集成和開放性平臺技術、海量數據管理和挖掘等物聯網技術作為物聯網產業中重點發展的領域。(4)深圳是中國電子信息產業國際化的領軍城市,電子信息產業鏈條完善,企業創新能力強勁。深圳市在物聯網技術方面形成了自身獨特的優勢,在信息通信、傳感技術、射頻識別等產業鏈環節,擁有先進的技術和解決方案。深圳計劃著力加強物聯網關鍵技術攻關和應用;建設物聯網傳感信息網絡平臺、物聯信息交換平臺和應用
70、資源共享服務平臺;加大城市物聯網傳感網絡建設與整合力度;增強物聯網在工業領域的應用。除上述地區,其余地區也將物聯網產業發展規劃為當地重點發展產業,RFID與傳感器、物聯網設備、相關軟件,以及系統集成與應用等幾大物聯網產業環節的分布已經呈現相對集中的態勢。隨著國內物聯網產業規模的不斷壯大,以及應用領域的不斷拓展,產業鏈之間的分工與整合也將隨之進行,區域之間的分工協作格局也將進一步顯現。圖圖 2-2-2 中中國國物物聯聯網網產產業業發發展展重重點點區區域域分分布布目前,中國物聯網產業參與者眾多,角色界限開始模糊,平臺層玩家數量顯著增多。此外,眾多垂直領域企業開始融合物聯網技術。從行業整體來看,物聯
71、網的應用主要分為公共、生產和生活三大類,下游細分市場主要集中在智慧城市、車聯網、工業物聯網、健康物聯、智能家居等領域。陜西省知識產權局陜西省物聯網產業專利導航報告19圖圖 2-2-3 中中國國產產業業結結構構布布局局2006 至 2020 年,物聯網應用從閉環、碎片化走向開放、規?;?,智慧城市、工業物聯網、車聯網等率先突破。中國物聯網行業規模不斷提升,行業規模保持高速增長,江蘇、浙江、廣東省行業規模均超千億元。2.2.1.3龍頭企業分布在政策、經濟、社會、技術等因素的驅動下,中國物聯網行業規模保持高速增長,增速一直維持在 15%以上,物聯網產業發展顯著,但我國物聯網行業仍處于成長期的早中期階段
72、。目前中國物聯網及相關企業超過 3 萬家,其中中小企業占比超過 85%,創新活力突出,對產業發展推動作用巨大。然而,自 2018 年中美貿易摩擦以來,美國加大了對中國高新技術出口的限制,不斷擴大實體清單,影響了中國一些科技主導型企業的發展,這從側面警示陜西省知識產權局陜西省物聯網產業專利導航報告20了中國在全球供應鏈中地位的脆弱性。隨著物聯網的快速發展,現階段中國物聯網行業還面臨著一個嚴峻的現實:中國 90%以上的傳感器芯片都是來自于國外。原因在于中國傳感器芯片的研發企業缺乏相關技術人才,創新服務能力不足,再加上芯片設計周期長、風險高等因素,導致國內企業更愿意從國外拿現成的芯片產品來使用,而不
73、愿意投入資源進行研發與設計,這就導致了國內企業在芯片領域一直處于劣勢。芯片的整體需求快速增長,但國產芯片難以匹配需求,最終只能依靠進口芯片。圖圖 2-2-4 中中國國物物聯聯網網企企業業鏈鏈此外,中國在感知識別層發展也較薄弱,具體表現為微機電系統市場廣闊,國產化率低。中國已是世界上最大的電子產品生產基地,也是最大的電子產品消費國,2020 年中國微機電系統占全球微機電系統市場規模的 50%以上,但中國微機電系統市場依然被國際廠商主導。不過,受行業政策利好,包括歌爾股份、陜西省知識產權局陜西省物聯網產業專利導航報告21瑞聲科技等在內的中國廠商從細分傳感器領域不斷突破,未來有望實現國產化替代。從物
74、聯網產業鏈代表性企業的區域分布情況來看,中國物聯網產業鏈重點企業集中于廣東、北京、上海、浙江、江蘇等發達地區。其中,北京和廣東依托其強大的經濟實力在物聯網領域發展較快,物聯網代表性企業最密集。北京和廣東作為中國集聚物聯網重點企業最密集的區域,其物聯網產業的鏈條已經比較完善,企業覆蓋了整個產業鏈環節。其中,北京市物聯網直接相關企業超過 1400 家,聚集著如北京君正、北斗星通、大唐電信、合眾思壯、耐威科技、京東、百度、聯想、東方國信、北信源、數字政通、旋極信息等物聯網企業。廣東省聚集著如匯頂科技、新大陸、全志科技、順絡電子、拓邦股份、高新興、碩貝德、中興通訊、信維通信、廣和通、東信和平、美的、華
75、為、騰訊、宜通世紀、和而泰等多家物聯網代表性企業。未來,物聯網企業之間將呈現“大雜居,小聚居,共聯盟”的群體智能生態融合態勢,企業核心力量將下沉至底層,攜手新基建夯實物聯網基礎。在產業鏈協同發展、數據交易和開放共享需求的持續牽引下,物聯網+隱私計算+區塊鏈的技術融合將向各行業加速滲透。2.2.1.4存在的問題當前物聯網產業發展仍然存在不同程度的一些矛盾和以下八個方面的問題:1)在基礎理論方面,缺乏系統性研究和完整化、體系化的理論基礎研究和有效支撐。2)在產業化推進上,基礎技術薄弱,相關敏感元件生產化技術不能突破,成為技術升級和產業化發展的障礙。3)在市場化推進過程中,信息“孤島化”和技術“碎片
76、化”現象極為嚴重。4)在信息安全問題上,一時難以改變習慣和徹底解決主動安全防范問題。5)在核心技術上,從物聯網架構中的信息采集、傳輸、處理三大層級的關鍵技術和核心零部件仍依賴進口,而基礎核心芯片產品和專用電路從設計、工藝、封裝、測試,以及基礎算法編程軟件、操作系統幾乎完全依賴進口。6)在商業模式上,贏利模式難以形成,影響產業發展的可持續性。7)在人才問題上,我國業界長期缺乏跨界融合與超強協同能力的高端技術陜西省知識產權局陜西省物聯網產業專利導航報告22人才,即業內技術領軍人物、高端復合性人才,特別是企業家人才;更缺乏培養高技術人才的環境和體系,以及造就高端人才和企業家的體制和機制。8)在應用成
77、本問題上,基礎元器件、系統、維護、運營等成本居高不下,導致系統硬件成本較高。2.2.2 產業發展趨勢近幾年來,中國物聯網政策支持力度不斷加大,技術創新成果接連涌現,各領域應用持續深化,產業規模保持快速增長,并形成北京天津、上海無錫、深圳廣州、重慶成都為核心的四大產業集聚區。與“十二五”初期相比,中國在物聯網關鍵技術研發、應用示范推廣、產業協調發展和政策環境建設等方面取得了顯著成效,成為全球物聯網發展最為活躍的地區之一。中國物聯網產業的發展主要有以下特點:(1)產業由企業級生態跨向產業級生態,智能家居產業率先落地。在解決物聯網碎片化等先天性問題的進程中,從政策引導角度及供需兩側的源生驅動力來看,
78、物聯網企業由“企業級生態”向“產業級生態”的跨進是不可或缺的,企業之間未來將呈現“大雜居,小聚居,共聯盟”的群體智能生態融合態勢。2020 年 12月 1 日,符合中國物聯網產業特點的生態聯盟開放智聯聯盟(Open LinkAssociation,簡稱 OLA 聯盟)應運而生,立下物聯網產業生態構建的首個里程碑,業內出現多種生態抱團模式,其中智能家居產業的生態融合一馬當先,未來將逐步向制造業及工業等場景滲透。(2)隱私計算融合區塊鏈,保障數據價值安全釋放的帕累托最優。物聯網設備連接量和產生的數據量級呈爆發式增長,數據價值挖掘、數據安全流通的市場需求日益急迫,隱私計算融合區塊鏈技術能夠在數據跨主
79、體流通中提供安全保障,成為平衡數據安全和數據要素價值釋放的重要方案。隱私計算基于密碼學、機器學習等技術,以可用不可見的密文得出計算結果,在保護主體信息安全的前提下實現數據交換和開放共享。而區塊鏈技術作為重要補充,以其分布式存儲、不可偽造、可追溯的特點,保障了信息源頭的真實可靠。2021 年是隱私計算元年,在產業鏈協同發展、數據交易和開放共享需求的持續牽引下,物聯網+隱私計算+區塊鏈的技術融合將向各行業加速滲透。陜西省知識產權局陜西省物聯網產業專利導航報告23(3)企業核心力量將下沉至底層,攜手新基建夯實物聯網基礎。據 GSMA預測,2025 年全球物聯網設備(包括蜂窩及非蜂窩)聯網數量將達到約
80、 246 億個。海量物聯網設備連接為平臺層輸送待育“種苗”,平臺型企業魚貫而出,為數據資源提供孵化沃土,物聯網產業鏈條自下而上傳輸數據價值至應用層。然而我國底層基礎技術較為薄弱,傳感器、芯片等核心技術環節出現缺口,物聯網基礎設施整合效果欠佳,底層難以提供充足“養料”用于模型推理產業鏈發展畸重畸輕,紡錘型產業結構阻塞價值自下而上傳輸,高成本、低復用、長周期產業痛點致使應用層落地場景和規模受限。為削弱產業發展不均衡帶來的影響,一方面未來新基建的核心將放在:(1)聯接:固定網絡及無線網絡的聯接;(2)算力:提升算力水平以消化智能時代的海量多元數據,將物理世界信息抽象為數據,打通“數據孤島”。另一方面
81、,企業將配合政府推動核心力量下沉至底層以夯實產業基礎,落實新基建在數字化升維進程中的發動機功能,形成“物智能化-聯智能化-網智能化”產業智能化閉環,在雙重引擎驅動下,加速物聯網賦能滲透,實現人與物的泛在連接,提供信息感知、信息傳輸、信息處理等服務的基礎設施。2.2.3 產業政策自 2009 年 8 月溫家寶總理提出“感知中國”以來物聯網被正式列為國家五大新興戰路性產業之一,寫入“政府工作報告”,物聯網在中國受到了全社會極大的關注,其受關注程度是在美國、歐盟、以及其他各國不可比擬的。此后,我國發布多項政策促進物聯網技術發展,這些政策從戰略新興產業、工業信息化、城市精細管理與智慧生活等角度闡述了物
82、聯網作為底層高新技術可以有效支撐國家重塑一個智能、高效、節約型社會。物聯網可以催生芯片、傳感器、遠距離傳輸、海量數據處理、技術集成以及創新應用等方面的價值創造,特別是十二五規劃以來,中國面臨傳統行業升級再造,企業數字化轉型,城市管理效率缺失,公共服務水平以及人民生活質量亟待提高等問題,而物聯網以感知終端覆蓋 到城市各處構成社會系統的神經末梢,進行實時監測、有效管理,實現從生產環境監測到制造業服務化轉型,從市政基礎設施管理到電子政務實時陜西省知識產權局陜西省物聯網產業專利導航報告24反饋,從城市精細管理到精準提升居民生活智能化水平等社會各方面的價值再塑。隨著物聯網技術發展,信息安全也急需相關立法
83、保護。2013 年,國務院關于推進物聯網有序健康發展的指導意見,意見中指出要積極開展物聯網相關技術的知識產權分析評議,加快推進物聯網相關專利布局。由于物聯網技術具有全面感知、可靠傳遞、智能處理等有助于經濟產業結構調整及轉型升級的特性,受到了我國國家政府管理部門的高度關注。在 2016 年工信部發布的物聯網的十三五規劃(2016-2020 年)及信息通信行業發展規劃物聯網分冊(2016-2020 年)中提出就專門針對物聯網技術及其產業發展作出了一系列戰略部署,提出到 2020 年:“具有國際競爭力的物聯網產業體系基本形成,包含感知制造、網絡傳輸、智能信息服務在內的總體產業規模突破 1.5 萬億元
84、.,.推進物聯網感知設施規劃布局,公公眾眾網網絡絡 M2M 連連接接數數突突破破 1.7 億億”的的宏宏大大目目標標。最新發布的中華人民共和國國民經濟和社會發展第十四個五年規劃和2035 年遠景目標綱要(以下簡稱十四五規劃綱要),在“十四五”期間,明確新基建,還要讓 5G 用戶普及率提高到 56%。并且 5 次提到關于物聯網的規劃發展,除了劃定數字經濟的 7 大重點產業外,其余 4 次提到的場合均體現出對物聯網發展重點的表述?!笆奈逡巹潯敝袆澏?7 大數字經濟重點產業,包括云計算、大數據、物聯網、工業互聯網、區塊鏈、人工智能、虛擬現實和增強現實,這 7 大產業也將承擔起數字經濟核心產業增加
85、值占 GDP 超過 10%目標的重任?!笆奈濉币巹澗V要中提出,要加快建設新型基礎設施,推推動動物物聯聯網網全全面面發發展展,打打造造支支持持固固移移融融合合、寬寬窄窄結結合合的的物物聯聯接接入入能能力力;推進產業數字化轉型,培培育育車車聯聯網網、醫醫療療物物聯聯網網、家家居居物物聯聯網網產產業業;以數字化助推城鄉發展和治理模式創新新,全全面面提提高高運運行行效效率率和和宜宜居居度度;分級分類推進新型智慧城市建設,將物物聯聯網網感感知知設設施施、通通信信系系統統等等納納入入公公共共基基礎礎設設施施統統一一規規劃劃建建設設,推進市政公用設施、建筑等物聯網應用和智能化改造;完善城市信息模型平臺和運
86、行管理服務平臺,構建城市數據資源體系,推進城市數據大腦建設。同樣在十四五規劃綱要中也明確了物聯網為數字經濟的重點產業之一:推推動動傳傳感感器器、網網絡絡切切片片、高高精精度度定定位位等等技技術術創創新新,協協同同發發展展云云服服務務與與邊邊緣緣計計算算服服務務,培培育育車車聯聯網網、家家居居物物聯聯網網產產業業。2021 年國務院印發物聯網新型基礎設施建設三年行動計劃(20212023年)(以下簡稱行動計劃),行動計劃中提到陜西省知識產權局陜西省物聯網產業專利導航報告25到 2023 年底,在國內主主要要城城市市初初步步建建成成物物聯聯網網新新型型基基礎礎設設施施,社會現代化治理、產業數字化轉
87、型和民生消費升級的基礎更加穩固。突突破破一一批批制制約約物物聯聯網網發發展展的的關關鍵鍵共共性性技技術術,培育一批示范帶動作用強的物聯網建設主體和運營主體,催生一批可復制、可推廣、可持續的運營服務模式,導出一批賦能作用顯著、綜合效益優良的行業應用,構構建建一一套套健健全全完完善善的的物物聯聯網網標標準準和和安安全全保保障障體體系系。并提出了具體的行動目標,包括創新能力有所突破、產業生態不斷完善、應用規模持續擴大、支持體系更加健全四個方面。其中創創新新能能力力有所突破中提到:高高端端傳傳感感器器、物物聯聯網網芯芯片片、物物聯聯網網操操作作系系統統、新新型型短短距距離離通通信信等等關關鍵鍵技技術術
88、水水平平和和市市場場競競爭爭力力顯顯著著提提升升;物聯網與 5G、人工智能、區塊鏈、大數據、IPv6 等技術深度融合應用取得產業化突破;物聯網新技術、新產品、新模式不斷涌現。產產業業生生態態不不斷斷完完善善:推推動動 10 家家物物聯聯網網企企業業成成長長為為產產值值過過百百億億、能帶動中小企業融通發展的龍頭企業;支支持持發發展展一一批批專專精精特特新新“小小巨巨人人”企企業業;培培育育若若干干國國家家物物聯聯網網新新型型工工業業化化產產業業示示范范基基地地,帶動物聯網產業加速向規?;?、集約化、高價值發展。應應用用規規模模持持續續擴擴大大:在智智慧慧城城市市、數數字字鄉鄉村村、智智能能交交通通
89、、智智慧慧農農業業、智智能能制制造造、智智能能建建造造、智智慧慧家家居居等等重重點點領領域域,加快部部署署感感知知終終端端、網網絡絡和和平平臺臺,形成一批基于自主創新技術產品、具有大規模推廣價值的行業解決方案,有力支撐新型基礎設施建設;推進 IPv6 在物聯網領域的大規模應用;物物聯聯網網連連接接數數突突破破20 億億。支支撐撐體體系系更更加加健健全全。完善善物物聯聯網網標標準準體體系系,完完成成 40 項項以以上上國國家家標標準準或或行行業業標標準準制制修修訂訂;建建立立面面向向網網絡絡安安全全、數數據據安安全全、個個人人信信息息保保護護的的物物聯聯網網安安全全保保障障體體系系;建設試驗檢測
90、、知識產權服務、科技成果轉化、人才培養等公共服務平臺。行動計劃分別從“優化協同治理機制”“健全統計和評估機制”“完善人才培養體系”“加大財稅金融支持”“深化國際交流與合作”五個方面提出了行動計劃的保障措施,發揮了行業管理和政策推動的積極作用。特別是對于地方政府和行業部門在制定相應的政策措施和執行政策中具有積極指導意義和推動作用。提出了發揮財政資金的引領推動作用,鼓勵地方政府設立物聯網專項基金,引導金融機構參與物聯網新型基礎設施建設。落實研發費用加計扣除等稅收優惠政策,推動企業加大研發投入。促進社會資本與中小企業對接,推動解決物聯網陜西省知識產權局陜西省物聯網產業專利導航報告26融資問題。政策性
91、的引導也將對行業實施中的突破具有現實意義。2 2.3 3 陜陜西西省省物物聯聯網網產產業業發發展展現現狀狀2.3.1 產業基礎數據陜西在物聯網產業擁有良好的基礎,我省企業和科研機構的產品及技術幾乎涵蓋了物聯網行業的全部產業鏈,并形成了一定優勢。據不完全統計,目前陜西物聯網產業相關企業超過 400 余家,產業規模超過 200 億元,產業已進入快速發展期。截至 2020 年底,全省物聯網終端用戶總數突破 2700 萬戶,基站總數已達2 萬余個,2020 年增量居全國第 4 位 2F3。目前陜西省物聯網產業已經進入到快速發展期,且存在以下優勢。2.3.1.1技術研發優勢明顯,部分核心技術國內領先陜西
92、科研院所眾多,為物聯網產業發展奠定了良好的技術基礎,陜西是全國重要的高新技術產業和科研教育基地,聚集了西交大、西工大、西電、有色院、西安光機所等一批高校和科研院所,涌現出了大唐電信、中星測控、烽火集團、優勢微電子和華迅微電子等一批優秀企業,引進了華為、中興等國內龍頭企業,涉及物聯網的相關技術和產品,涵蓋了核心芯片、射頻識別 RFID 技術、智能傳感器、軟件與應用平臺、智能天線、系統集成方案等全產業鏈,強有力的技術支撐了物聯網產業發展。2.3.1.2物聯網上游核心芯片取得較大突破航天華迅公司成功研制了我國第一套具有完全自主知識產權的高性能 GPS芯片組。西安優勢物聯網科技公司成功研發了國內首顆完
93、全自主知識產權的物聯網核心芯片(唐芯一號),積累了近百項專利。西安西谷微功率數據公司作為國內 2.4 G 有源 RFID 國家標準及 2.4 G 實時定位系統國家標準起草的核心單位,形成了以 Super-Zigbee、i3RFID 為核心的 44 項完整專利技術體系。2.3.1.3具有較為完整的產業鏈條,骨干企業影響力較強陜西形成了從核心芯片、射頻識別 RFID、智能傳感器、軟件與應用平臺、3(數據來源:陜西省數字經濟發展報告(2021)陜西省知識產權局陜西省物聯網產業專利導航報告27智能天線、物聯網系統集成方案提供等完整的物聯網產業鏈條,并形成了一定優勢。(1)芯片生產、外部設備、電子標簽等
94、企業成長迅速目前陜西有 70 余家集成電路芯片設計企業,其中相當一部分涉及物聯網領域。西安航天華迅是國內北斗芯片設計、研發、量產領域主要的開拓者和領導者。西安華芯公司自主品牌大容量動態隨機存儲器產品早已量產。陜西烽火電子已成為省內物聯網行業中電子標簽領域的龍頭企業。西安阿法迪信息技術公司是射頻識別 RFID 物聯網軟硬件產品的研發生產企業,產品在十幾個省的電力行業中已有廣泛應用。(2)傳感器種類齊全,產業優勢明顯我省在西安、寶雞、漢中集聚了約 70 余家傳感器科研生產單位,共涉及 40多類傳感器,智能化程度高,品種齊全。尤其在圖像傳感器和煙霧方面處于全球領先地位,在應變片、重力傳感器以及基于
95、MEMS(微機電系統)技術的小型壓力傳感器方面處于全國首位。西安中星測控、陜西電器研究所、中航電測儀器股份有限公司、西光廠、西安盛賽爾電子公司、西安飛秒光電、寶雞恒通電子、寶雞秦川測控科技公司、寶雞秦明集團麥克傳感器公司等企業,在國內外不同種類傳感器領域具有相當大的影響力。(3)物聯網應用企業不斷涌現,顯示出較強的行業特色在市場驅動下,陜西物聯網產業涌現出了一批致力于特定行業的系統集成商,其應用涉及交通、農業、煤礦、石油、核電、風電、水利、環保、文物等領域,是我國物聯網整體解決方案開發應用領域最寬的地區之一,其技術位居國內前列。如:西安航天自動化股份有限公司的基于物聯網技術的火電廠監控系統、中
96、油測井公司的快速與成像測井系統、西安威盛電子儀器公司具有感知功能的石油測井成套裝備、西安大唐電信的煤炭礦用安全整體解決方案、大唐電信基于物聯網的智慧城市綜合系統、西安元智系統技術公司的文物存護環境監測網、西安航天恒星開發的“飛鄰”物聯網應用平臺、西安貴隆電子科技公司的油田抽油監測系統報警與遠程控制網、西安山脈科技公司的水庫大壩無線水位安全監測網水利系統、西安優勢科技公司基于唐芯核心物聯網芯片的 airlamp 物聯網照明系統、西安海聯石化科技有限公司利用物聯網建立基于采油廠與采油區塊的統一生產監管保障智慧化系統等,都在全國多個地方應用,并在行業內得到了好評。陜西省知識產權局陜西省物聯網產業專利
97、導航報告282.3.1.4人力資源相對豐富,后備力量潛力雄厚陜西高校數量位居全國第三,是我國重要的科研教育和高新技術產業基地,聚集了西交大、西電、西工大等知名高校。西安交大在傳感器故障診斷方面、西電在通訊方面、西工大在導航控制方面、西安科技大學在煤礦傳感安全監測方面、長安大學在運輸遙測管理方面都具有雄厚的研發基礎和明顯的專業優勢,為后備人才的成長提供了基礎保障。陜西同時也涌現出了一大批優秀企業和科研院所,如中星測控、陜西烽火集團等。西安航空工業擁有 4 個研究所,在振動傳感、加速度、航空傳感器研發方面遙遙領先;西安航天擁有 5 個研究所,在壓力傳感、稱重傳感及計算機衛星傳輸等方面具有明顯的優勢
98、;西安兵器工業擁有 7 個研究所,在無線遙測、光學傳感、雷達控制等方面研發技術領先。這些均為物聯網產業的發展提供了實用技術人才的支持。陜西省在振動、加速度、光學等傳感器方面,在導航控制、傳感故障診斷、煤礦傳感安全監測、運輸遙測管理等方面擁有一大批學術領先、技術過硬的研發人才。同時,陜西省理工科大中專院校均設有計算機和軟件專業,能夠提供大批的技能型新生力量。這些均為我省物聯網產業的發展奠定了堅實的人才基礎。2.3.1.5產業園區承載,集群式發展勢頭良好(1)西安國際港務區2013 年,西安國際港務區管委會與陜西電子信息集團開始共同實施物聯網應用產業示范園區項目,形成物聯網產業的聚集,以物流業、商
99、貿業等為突破口,開展物聯網技術的應用推廣。園區主要依托國際港務區產業優勢,發揮陜西省物聯網產業展示中心聚集效應,打造“苗圃孵化加速”完整服務體系,促進陜西省物聯網相關產業的快速發展。(2)西安高新技術開發區近年來,西安高新區以商務模式為核心,人才為保障,產學研相結合,加快推進移動互聯網、云計算、物聯網和大數據等下一代融合,現在西安高新區軟件新城已初具規模,國家數據出版基地將投入使用,此外為了加快互聯網產業的發展,還規劃了一個占地四平方公里的互聯網產業園,已經完成一期建設,希望到2020 年西安高新區互聯網產業園成為國內一流世界知名的互聯網產業發展園區。陜西省知識產權局陜西省物聯網產業專利導航報
100、告29(3)西咸新區灃西新城2012 年,經省工信廳批準,“陜西省物聯網產業基地”正式落戶到陜西省西咸新區信息產業園。目前中國移動、中國聯通、中國電信三大通訊運營商聯袂入駐信息產業園,項目總投資達 42 億元,為園區建設發揮了巨大的引領作用。(4)經濟技術開發區自 2010 年以來,經濟技術開發區先后實施了一些重大項目并開展相關產業園區的建設。先后建設了西安服務外包產業園、中國電子西安產業園、西安經開數據中心等園區,重點發展數字能源與智能電網、數據與災備服務、軟件與信息服務、金融外包服務、工業設計與嵌入式軟件等以生產性服務業為代表的現代服務業。2.3.1.6北斗導航在陜西省物聯網產業中表現突出
101、2012 年 12 月,北斗衛星導航系統正式向全國提供民用區域服務,開始成功應用于個人位置服務、交通運輸管理、應急救援、精密授時、森林防護、水文氣象等多個行業。陜西省是國內較早從事衛星應用開發和研究的省份之一,在衛星導航、衛星通信、衛星遙感等領域技術基礎雄厚,研發優勢明顯,在國內占有十分重要的地位,其科技水平和綜合實力居全國前列。具備較好的產業基礎和技術優勢,相對完整的產業鏈條,芯片制造商有航天華訊、北斗恒通,終端設備生產商有 20 所、航天恒星、北斗金控、總裝 1001 廠為代表的數家企業,系統集成平臺和運營平臺有航天恒星、20 所、北斗金控、北斗康鑫、陜西諾維、西安航華為代表的數家企業。2
102、014 年 4 月 13 日,中國人民解放軍總裝備部和陜西省人民政府在西安聯合啟動陜西省北斗衛星導航應用示范項目。項目由陜西電子工業研究院牽頭,按照“以示范促應用、以應用帶產業”的總體思路,重點開展“兩平臺、四系統”建設,為我省北斗產業鏈的完善,市場的推廣,產業的發展起到了積極的推動作用。2.3.2 面臨問題2.3.2.1行業發展面臨的宏觀問題目前我國物聯網還處在零散應用的產業啟動期,距離大規模產業化推廣還存陜西省知識產權局陜西省物聯網產業專利導航報告30在很大差距,在全國范圍內還存在以下幾個方面的問題:(1)行行業業融融合合的的難難度度大大物聯網的發展目標是促進信息技術與其他行業的深度融合,
103、這種融合會觸及到企業的業務流程改變、機械設備改造、人員崗位調整等,必然會遇到較大阻力。(2)缺缺乏乏統統一一的的技技術術標標準準物聯網主要是跨行業、跨領域的應用,各行各業應用特點和用戶需求不同,沒有統一的標準和規范,造成物聯網開發、集成、部署和維護的高成本,制約了物聯網業務的規模應用。(3)缺缺乏乏可可持持續續的的商商業業模模式式物聯網的產業鏈構成復雜,涉及終端制造商、應用開發商、網絡運營商、最終用戶等諸多環節,各環節利益分配困難,難以實現共贏,進而導致商業模式的不可持續,需要進行商業模式的創新和多元化。(4)政政策策環環境境有有待待健健全全隨著物聯網應用的推廣,會涉及越來越多的國家安全、企業
104、機密和個人隱私的信息,亟待出臺保障信息安全、保護個人隱私的法令、法規,加強信息應用的監管。2.3.2.2陜西物聯網產業發展存在的主要問題陜西物聯網產業經過近幾年的發展,取得了一定的成績,擁有了較好的技術、產業和人才基礎,但由于物聯網產業涵蓋行業眾多,缺乏統一標準,技術邊界模糊,跨界發展困難等原因,也存在著諸多普遍性的問題。(1)我省物聯網產業缺乏統一協調的頂層設計,缺少推動產業快速發展的整體規劃。(2)產業整合資源配置能力欠缺,區域協調發展水平有待提高。(3)產業培育體系不完善,缺乏專業的,開放型的成果轉化和科研中試基地,行業創新成本較高。(4)物聯網產業缺乏重大產業化項目和規?;a品帶動,整
105、體投融資能力不足。(5)示范應用“碎片化”,缺乏統籌規劃和政策的延續性。(6)物聯網產業信息安全風險意識不強,信息安全保護缺乏具體措施。陜西省知識產權局陜西省物聯網產業專利導航報告31另外在陜西省物聯網產業聯盟的協助下,通過問卷、走訪、電話溝通等形式調研了數十家相關物聯網產業鏈內相關企業,包括高新興物聯、西安創成軟件、中航電測、西安航天自動化等企業,根據反饋結果,了解到陜西省物聯網產業相關創新主體在知識產權工作方面還存在以下問題。(1)省內物聯網產業相關知識產權人才數量少,絕大部分企業未設立專職知識產權部門,僅有少部分自主研發能力強的企業由法務部門兼職知識產權工作管理。(2)物聯網產業技術復雜
106、程度高、國產核心技術少,同時技術迭代快,使得企業研發投入大等。(3)產品方面存在客戶產品定制化,沒有統一標準產品,此外產品開發投入高,市場推廣成本大,使得上中游產業鏈盈利低。(4)省內物聯網技術研發便利但應用市場少且不夠規范,配套不齊備,在生產采購、運輸倉儲環節較為薄弱等問題。此外西安創成軟件信息技術有限公司相關負責人提出了以下幾點制約陜西省物聯網產業發展的因素。(1)物聯網相關的人才,從高校畢業的物聯網專業人才,專業度有待提高適應產業界的能力;(2)重技術、重研發,輕市場,外圍市場環境惡劣,不大利于企業成長;(3)物聯網的研究與應用的技術、產品,在精細化、穩定性、質量與品質的競爭力上,仍有待
107、提高?;谀壳瓣兾魇∥锫摼W產業發展的情況下,部分企業也希望通過主管單位開展人才培育政策、稅收優惠政策、重大技術研發等提高企業禁止力,同時也希望省內主管單位加強配套產業鏈,由政府開展智慧城市類項目引導,打造物聯網研發特色產業。2.3.3 政策環境陜西省作為我國電子信息產業重要的科研教育基地和高新技術產業基地,較早的就行開始了物聯網技術研究和應用。在我國“十二五”期間,陜西省人民政府就發布了陜西省“十二五”物聯網產業發展專項規劃,針對陜西省物聯網產業陜西省知識產權局陜西省物聯網產業專利導航報告32的發展提出包括突突破破核核心心技技術術、加加強強戰戰略略集集成成、實實施施示示范范工工程程、推推動動行
108、行業業應應用用等等四個要點。這也是陜西省物聯網產業在“十二五”期間的發展總體思路。其中突突破破核核心心技技術術:依托我省在物聯網關鍵部件和核心技術方面的優勢,加強自主研發,突破傳傳感感器器、芯芯片片制制造造、智智能能通通信信與與控控制制等關鍵核心技術,搶占競爭制高點,為物聯網產業快速發展提供技術支撐。實實施施示示范范工工程程:以點帶線、以線串面,先示范、后推廣,重點實施施智智能能交交通通、智智能能農農業業、智智能能環環保保、智智能能物物流流等一批物聯網應用示范工程,拓展市場應用空間,培育核心競爭力,加快形成物聯網產業集群。推推動動行行業業應應用用。以行業應用推動產業發展,進一步擴大物聯網技術和
109、產品在交交通通運運輸輸、電電力力、建建筑筑、醫醫療療、農農業業、物物流流等行業中的廣泛應用,促進信息技術與傳統產業的深度融合,推動物聯網產業加快發展。2021 年 9 月,陜西省工業和信息化廳印發陜西省“十四五”大數據產業發展規劃,規劃中提出:開展窄帶物聯網應用示范。加快農農業業物物聯聯網網、工工業業互互聯聯網網、車車聯聯網網、智智能能管管網網、智智能能電電網網布布局局,按需新建窄帶物聯網基站,統籌部署各類物聯感知設施,推進窄帶物聯網在公共服務、生產制造等領域的示范應用。推動大數據、物聯網、虛擬現實增強現實等新一代信息技術在體體育育領領域域的的創創新新應應用用。加快推進大數據、人工智能、物物聯
110、聯網網等等信信息息技技術術在在健健康康養養老老領領域域的應用等重點應用。2021 年 11 月,陜西省人民政府辦公廳印發陜陜西西省省“十十四四五五”制制造造業業高高質質量量發發展展規規劃劃,提出以市場需求為導向,建立以政府為引導、企業為主體、平臺為支撐的新興產業發展機制,擴大新興產業投資,推進產學研用協同創新,在人工智能、云計算與大數據、物物聯聯網網、增材制造、光子、量子信息、空天信息等領域實現重點突破和整體提升,壯大新的增長點,培育新的增長極。該規劃中提到要立足國家制造業相關要求,綜合全省產業基礎和特色優勢,著力構建“6+5+N”現代制造業新體系,要做做精精做做實實包括人工智能、云計算與大數
111、據、物物聯聯網網在內的七個新興產業。并針對陜西省內物聯網產業的發展提出了詳細意見:物聯網產業要按照“強基礎、抓整合、促應用”的發展思路,著力打造物聯網產業鏈,積極探索物物聯聯網網在在智智慧慧城城市市、智智能能制制造造、現現代代農農業業等方面的應用創新。上上游游重重點點扶扶持持和和培培育育各各類類智智能能傳傳感感器器設設計計、制制造造和和封封裝裝產產業業化化,加強智智能能傳傳感感器器核核心心芯芯片片,特特別別是是基基于于微微機機電電系系統統(MEMS)工工藝藝的的芯芯片片,以及芯片配陜西省知識產權局陜西省物聯網產業專利導航報告33套的算法和驅動程序等技術的自主研發,推動新型傳感器科技成果轉化。中
112、中游游重重點點加加強強物物聯聯網網通通信信模模組組、終終端端的的產產業業化化引導支持,大力引導和支持省內企業物聯網無線通信模組、物聯網智能終端研發成果的產業化。下下游游大大力力發發展展物物聯聯網網軟軟件件與與系系統統集集成成產產業業,著著力力發發展展傳傳感感網網絡絡軟軟件件、嵌嵌入入式式軟軟件件、機機器器對對機機器器(M2M)平平臺臺軟軟件件和和行行業業應應用用軟軟件件,以及操作系統、數據庫軟件、中間件等基礎性軟件,拓展行業系統集成方案供給能力。表表 2 2-2 2-1 1 陜陜西西省省物物聯聯網網相相關關政政策策時時間間相相關關部部門門文文件件名名稱稱具具體體內內容容2020 年陜西省人民政
113、府辦公廳陜西省關于推進全省經濟技術開發區高質量發展實施意見鼓勵省、市、經開區聯合出資設立數字經濟產業投資基金,重點支持云計算、大數據、物聯網、人工智能及產業數字化等項目發展。2020 年中共陜西省委關于制定國民經濟和社會發展第十四個五年規劃和二三五年遠景目標的建議以優化提升、協同融合為導向,加快構建系統完備、高效實用、智能綠色、安全可靠的現代化基礎設施體系。加強 5G、物聯網、人工智能、工業互聯網、北斗衛星導航系統等新型基礎設施建設。推進交通強省建設,完善“米”字型高鐵網,優化提升公路網,加快推進西安至重慶、西安至包頭、西安至十堰高鐵和嵐皋至陜渝界等高速公路建設。2021 年陜西省人民政府辦公
114、廳 陜 西 省“十 四五”深度融入共建“一帶一路”大格局、建設內陸開放高地規劃加快第五代通信網絡研發和規?;逃?,構建互聯互通的高速寬帶網絡,推動建設“一帶一路”互聯網數據專用通道,基于大數據、云計算、物聯網等技術應用建立“一帶一路”貿易投資大數據平臺,提升跨境數據流動。2021 年陜西省人民政府辦公廳全省抓項目穩投資促增長若干措施用足地方政府專項債券政策,加快地鐵、城市排水防澇、城市停車場、環保設施、電力管廊、產業和市政園區基礎設施建設;提提早早布布局局建建設設物物聯聯網網、5G 網網絡絡、智智能能交交通通物物流流設設施施、超超算算中中心心等等新新型型基基礎礎設設施施。2021 年陜西省人民
115、政府辦公廳 陜 西 省“十 四五”制造業高質量發展規劃立足國家制造業相關要求,綜合全省產業基礎和特色優勢,著力構建“6+5+N”現代制造業新體系。即做大做強高端裝備、電子信息、陜西省知識產權局陜西省物聯網產業專利導航報告34時時間間相相關關部部門門文文件件名名稱稱具具體體內內容容節能與新能源汽車、現代化工、新材料、生物醫藥 6 大支柱產業,做優做特冶金、建材、食品、輕工、紡織 5 大傳統產業,做精做實人工智能、云計算與大數據、物物聯聯網網、增材制造、光子、量子信息、空天信息等一批新興產業。2 2.4 4 小小結結本章通過全球物聯網產業發展現狀分析,得到以下結論:從物聯網產業基礎數據來看全全球球
116、物物聯聯網網產產業業市市場場規規模模呈呈現現逐逐年年增增長長的的趨趨勢勢,全球物聯網的市場份額以及物聯網連接數在五年內還將有較大幅度的增長,同時經過數年來技術發展,物物聯聯網網已已經經滲滲透透到到交交通通、農農業業、物物流流、醫醫療療、工工業業等等各各領領域域,其其以以工工業業物物聯聯及及車車聯聯網網熱熱度度最最高高。隨著物聯網技術的不斷迭代升級,其產業應用場景也在不斷豐富,各行各業的智能轉型升級也在如火如荼的進行,物聯網也將與車聯網、無人駕駛、超高清視頻、智能家居等產業深度融合,為為各各行行各各業業帶帶來來新新的的增增長長機機遇遇。在產業轉移的情況來看,5G 技術的崛起成為了物聯網產業發展的
117、新方向,也為物聯網產業發展帶來了新的動力。在全球經濟發展的變局中,中國作為世界上第二大經濟體,中國經濟也在持續穩定的增長,逐漸成為了世界經濟增長的穩定器和動力源。近年來中國在物聯網軟硬件技術的飛速發展,使使得得全全球球物物聯聯網網產產業業逐逐步步向向中中國國開開始始轉轉移移,產產業業逐逐漸漸形形成成。從各國產業政策情況來看,美國、韓國、歐盟、日本等國家和地區不僅依據產業發展情況制定了相關的政策,還制定了未來產業發展的規劃,為本國/本地區的物聯網產業的發展做好鋪墊,積極進行戰略布局,以期把握未來國際經濟科技競爭主動權。從我國以及陜西省物聯網產業發展情況來看,中國較早的開展了物聯網相關技術的研究和
118、應用,也發展成了全球最大的物聯網市場,被各國所關注。在信息技術飛速發展的現在,國家高度重視物聯網產業的發展,從產業政策來看,“十二五”“十三五”建設期間,中國政府不斷加強對物聯網發展的頂層設計,國務院陜西省知識產權局陜西省物聯網產業專利導航報告35和各部委相繼出臺政策文件,探索物聯網產業鏈生態構建。對于提振產業信心、推動產業發展成效顯著。在在國國務務院院和和各各部部委委帶帶動動下下,國國家家各各地地方方政政府府也也積積極極營營造造物物聯聯網網產產業業發發展展有有利利環環境境,以以多多層層次次、全全方方位位的的政政策策措措施施推推動動地地方方物物聯聯網網發發展展。在國家和社會的推動下,我我國國也
119、也基基本本形形成成完完整整的的物物聯聯網網產產業業鏈鏈,涵蓋芯片、關鍵元件、設備、軟件、系統集成、應用服務?!笆奈濉彪A段,5G 技術的推出成為了物聯產業發展的新的動力,物聯網產業也作為各行各業數據化轉型的關鍵驅動力,傳感器、RFID 標簽已經開始了下一次工業革命。我國也在“十四五”產業發展的關鍵階段出臺了包括“十四五”規劃綱要和物聯網新型基礎設施建設三年行動計劃(20212023 年)等政策文件為物聯網產業軟硬件技術的發展提供指導意見和支持。陜西省物聯網產業技術基礎良好,技術底蘊深厚、同時具備良好的政策環境,在經過數十年的產業布局和技術研發,陜西省也完成了物聯網全產業鏈的建設。但目前還是存在
120、包括產業行業分散、融合難度大、市場不夠規范、同質化競爭嚴重、技術研發投入大、產業人才少等諸多問題?!笆奈濉彪A段還需緊抓時代發展機遇,高質量的推動陜西省物聯網產業的全面發展。陜西省知識產權局陜西省物聯網產業專利導航報告36第第三三章章物物聯聯網網產產業業發發展展方方向向分分析析3 3.1 1 產產業業創創新新發發展展與與專專利利布布局局關關系系分分析析3.1.1 產業發展與專利布局的關聯度分析3.1.1.1技術發展圖 3-1-1 示出了物聯網產業的全球專利申請趨勢情況。數據統計了 1971 年至 2021 年物聯網產業的專利申請情況。圖圖 3-1-1 全全球球物物聯聯網網全全產產業業專專利利申
121、申請請趨趨勢勢從全球物聯網全產業的專利申請趨勢來看,全球物聯網全產業的專利申請量呈現不斷增長的趨勢,這主要是由于全球物聯網產業不斷發展,專利申請人數量和專利申請量隨之增長,其整體趨勢大致可分為三個階段:1971 年至 1985 年為物聯網產業萌芽期,這一時期,全球物聯網產業的專利申請量較低,年均專利申請量不足 2000 項,增長速度較慢,全球物聯網產業處于起步階段;該階段物聯網產業還未全面普及,但已逐漸有專利申請人對其進行研究,并且開始意識到物聯網產業的發展前景,在該技術領域加深研究并尋求技術突破。1986 年至 2009 年為物聯網產業緩慢發展期,上一階段基礎技術的研發為此階段的物聯網奠定了
122、基礎,并逐漸發展出基礎的物聯網產業。從申請量上看,總體呈現穩定增長的趨勢,專利申請增長速率較萌芽期有所提高,但增長速度還是較為緩慢,2009 年的專利申請量不超過 12500 項,反映出在這一時間段物聯網陜西省知識產權局陜西省物聯網產業專利導航報告37產業的技術研發取得了一定的進步,專利申請量也在逐年增加,增長空間較大。2010 年至今,進入物聯網產業快速發展期,在這一時間段內專利的申請量出現快速增長,從專利年申請量不足 12500 項,快速增加到 2020 年的 53103 項,增長速度迅猛,物聯網產業的技術研發取得了顯著的進步。2021 年的專利申請量有所下降,這是由于發明專利申請自申請日
123、(有優先權日的自優先權日)起 18 個月(主動要求提前公開的除外)才能被公布,實用新型專利申請在授權后才能獲得公布,而 PCT 專利申請可能自申請日起 30 個月甚至更長時間之后才能進入國家階段,因此在實際數據中會出現近年來專利申請量比實際申請量少的情況,這反映到本報告中的申請量年度變化的趨勢圖中,可能表現在 2021 年的數據出現較為明顯的下降,但這并不能說明該時期專利申請的真實趨勢。3.1.1.2產品供需專利技術生命周期是根據專利統計數據規制出技術 S 曲線,通過分析專利技術所處的發展階段,可以了解相關技術領域的現狀、推測未來技術發展方向,幫助產業確定當前技術所處的發展階段,預測技術發展極
124、限,從而進行有效技術管理的方法。圖圖 3-1-2 全全球球物物聯聯網網全全產產業業生生命命周周期期圖 3-1-2 示出了物聯網的全球生命周期情況。數據統計了 1971 年至 2021 年物聯網全球專利申請量與專利申請人隨時間推移而變化的情況,在這五十年期間物聯網產業相關專利申請量與專利申請人數量均持續保持增長。依據專利申請量和申請人數量將物聯網產業分為技術引入期和技術發展期兩個階段。陜西省知識產權局陜西省物聯網產業專利導航報告38技術引入期(1971 年-2002 年):物聯網還未形成具體的概念,還處于探討和研究階段,但由于物聯網是基于互聯網以及各類通信技術、傳感技術衍生出來的新興產業,在這個
125、階段物聯網產業還處于技術引入期,但是物聯網產業的關聯技術包括互聯網、傳感器、無線數據通信等技術已經處于較快的發展階段,在進入二十一世紀,相關的專利申請也達到了 5000 項,申請人數量也到了 10000 余家。技術發展期(2002 年-至今),1999 年中國提出了傳感網的概念,中科院就已啟動了相關的研究和開發,此后在 2005 年,國際電信聯盟(ITU)正式提出物聯網的概念,直到 2009 年物聯網才被公眾所了解和接受,而也是基于進入二十一世紀后,信息技術的快速發展,也推動物聯網產業的發展,也使得物聯網市場越來越大,進入物聯網產業的申請人也越多,需求量也快速增加,也使得專利申請量飛速增長。結
126、合市場情況來看,在未來五年內,物聯網市場還將不斷的擴大,從技術生命周期來來看,物聯網產業的專利申請量和申請人數量沒有下跌的趨勢,因此可以判斷出物聯網產業是產品供需與專利布局的關聯較為緊密。3.1.1.3企業地位圖圖 3-1-3 全全球球物物聯聯網網全全產產業業專專利利申申請請人人排排名名從圖 3-1-3 物聯網全產業全球專利主要申請人排名情況可以看出,排名前十位的專利申請人主要來自于中國、美國韓國及日本德國,排名第二、第七、第八、和第十的公司均來自日本。韓國的三星集團和樂金集團分別為第一名和第四名,陜西省知識產權局陜西省物聯網產業專利導航報告39美國的高通公司排在第九名。排名前十的申請人中有三
127、個均來自中國,值得注意的是,三個申請人均為企業,說明中國的物聯網技術主要掌握在企業中。排名第一的三星集團擁有8440項有效專利,4328項專利處于審中狀態,PCT-有效期滿的專利相對較多,達到 2287 項,PCT-有效期內的專利擁有 660 項,失效專利較多,高達 4534 項,側面反映三星集團在物聯網領域的研發較為活躍。排名第五的國家電網的專利中有效專利為 5224 項,比例高達 63.95%,超過排名第一的三星集團,此外還有 1347 項專利處于審中狀態,說明其在物聯網領域的研發狀態也比較活躍。表表 3-1-1 2019 至至 2021 年年世世界界物物聯聯網網排排行行榜榜 20 強強名
128、名單單排排名名2019 年年2020 年年2021 年年1華為華為華為2英特爾IBM微軟3高通中國移動高通4中國聯通高通中國移動5中國移動英特爾中國電信6沃達豐CASI英特爾7俄羅斯國家電信中國聯通航天云8英飛凌俄羅斯國家電信中國聯通9美國電話電報公司英飛凌俄羅斯國家電信10法國電信諾基亞沃達豐11諾基亞微軟Space X12IBM博世SAP Se13荷蘭皇家電信中國航天科技集團諾基亞14中國航天科技集團谷歌英飛凌15SAPSAP荷蘭皇家電信16博世荷蘭皇家電信中國航天科技集團17谷歌沃達豐谷歌18中興法國電信德州儀器19微軟中興中國電子科技集團20三星三星西門子如表 3-1-1 所示,結合近
129、三年全球物聯網排行前 20 強名單(數據來源:世陜西省知識產權局陜西省物聯網產業專利導航報告40界物聯網排行榜)研研判其產業地位,在 2019 年以華為、英特爾、高通等企業、中國聯通、中國移動等企業排在前五,到 2020 年,排行榜前五企業進行了一定的調整,IBM 上榜,但是中國聯通公司調出了前五,而到了 2021 年中國電信及微軟公司上榜。從企業排名前二十來看,近三年的變化較小,企業變動率在 75%,仍仍然然以以華華為為、微微軟軟、高高通通、中中國國移移動動、中中國國電電信信、英英特特爾爾等等企企業業排排名名較較高高。而同時結合專利申請情況來看,華為公司、中興公司、高通公司等作為物聯網軟硬件
130、供應商,不僅擁有數量總多的專利申請,同時也在全球范圍內保持較高的地位,而英特爾作為全球最大的芯片設計和制造產商,盡管在物聯網產業的專利申請為進入前十,但在物聯網核心硬件的芯片領域具有統治地位。而中國電信、中國移動、中國聯通等公司在中國物聯網通信領域具有較高的地位和統治力。此外、三星集團、松下集團、樂金集團、日立公司、三菱公司、日本電氣等企業作為國際化零件制造和供應商,在硬件領域具有一定的企業地位。3.1.1.4產業轉移專利申請可以體現產業的技術研發活躍度,體現區域的市場活躍度,因此通過專利申請數量的區域變化,可以看出產業轉移的方向。圖圖 3-1-4 全全球球物物聯聯網網全全產產業業轉轉移移趨趨
131、勢勢圖 3-1-4 表明,國外物聯網技術發展較早,從上世紀初就開始研究,1960-2000年期間,美國、日本、韓國、英國和德國的專利申請活躍,一方面這些發達國家現代化進程較早,在物聯網基礎技術上有較多的深入研究。中國臺灣和印度專利申請量也有部分申請,但總體數量較少,而中國直到 1985 年才開始有相關專利申請,一方面由于中國專利制度建立時間較晚,另外中國在物聯網技術研發也處陜西省知識產權局陜西省物聯網產業專利導航報告41于摸索階段。同時物聯網作為新興產業,到 2005 年才出現物聯網概念,進二十一世紀后才真正步入技術發展期,盡管早期歐美日韓等國家有相關的專利申請,但大多數基于相關基礎技術的研究
132、,而物聯網興起后以中國市場為主,從目前專利申請量來看中國在全球物聯網概念出現后,專利申請量一直保持高速的增長,而其他各國申請量增長較慢,由此可判斷,目前物聯網產業未出現轉移,并一直在中國市場蓬勃發展。3.1.2 專利在產業競爭中發揮的控制力和影響力3.1.2.1技術控制從國內外企業的專利重點申請主體的情況來看如 3-1-5 所示,國外企業在物聯網領域的申請從 1988 年左右開始,而我國的申請主體從 1997 年以后申請,比國外要晚將近十年,說明從 1997 年以后我國的物聯網才開始蓬勃發展。圖圖 3-1-5 主主要要申申請請人人專專利利申申請請態態勢勢2009 物聯網被正式列為國家五大新興戰
133、略性產業之一,寫入“政府工作報告”,這一政策加快了物聯網的發展。2009 年,中興公司的專利申請量高達 624 項,陜西省知識產權局陜西省物聯網產業專利導航報告42華為公司的專利申請量達到了 362 項,均遠超其他國家的重點申請主體的專利申請量。2021 年國務院印發的 物聯網新型基礎設施建設三年行動計劃(20212023年)進一步對物聯網標準和安全保障體系提出了具體的行動目標,說明了我國物聯網技術發展在逐步完善。韓國的三星集團從 1985 年開始申請物聯網領域的相關專利,而樂金集團1989 年才開始有物聯網領域的專利申請記錄。截止目前的統計量表明,三星集團和樂金集團的相關專利申請累積量分別為
134、 23749 件和 7702 件。1938 年,三星集團成立,業務涉及電子、金融、機械、化學等眾多領域。1978 年,三星半導體以及三星電子成為兩個獨立的實體,同時也開始向全球市場提供新產品。1983 年 12 月,三星集團成功開發出 64K DRAM(動態隨機存儲器)VLSI芯片,并因此成為世界半導體產品領導者。2018 年 7 月,三星宣布開始大規模生產其第五代 V-NAND 閃存芯片,三星第五代 V-NAND 內存芯片是業內第一個利用 Toggle DDR 4.0 接口的產品。三星集團在高速發展的物聯網產業中的芯片技術具有領導地位,但是相較于三星集團,在發展前期的技術專利申請量較少,在
135、2003 年以前,三星集團的專利年申請量不超過 200 件,均低于同期的松下集團的年申請量,但是在 2004 年-2018 年期間,其專利申請量較突出地超過了松下集團。三星集團是目前在相關技術布局較多的公司之一,是物聯網領域的典型專利申請人。日本的松下集團、日立公司、三菱公司和日本電氣公司早在 1985 年已經開始在物聯網領域開始進行專利布局,專利申請量分別為 150 件、71 件、77 件和66 件。在 2011 年之前,松下集團的年專利申請量均高于同時期的日立公司、三菱公司和日本電氣公司。從 2012 年開始,松下集團在物聯網領域的專利布局開始減少,到 2019 年,松下集團的年專利申請量
136、僅有 17 件。美國的高通公司最早在 1988 年開始第一件物聯網領域的專利申請,截止目前的統計量表明,高通公司的相關專利申請累積量為 8321 件。高通公司是全球領先的無線科技創新者,變革了世界連接、計算和溝通的方式。把手機連接到互聯網,高通的發明開啟了移動互聯時代。高通的基礎科技賦能了整個移動生態系統,每一臺 3G、4G 和 5G 智能手機中都有其發明。高通公司是全球 3G、4G 與陜西省知識產權局陜西省物聯網產業專利導航報告435G 技術研發的領先企業,已經向全球多家制造商提供技術使用授權,涉及了世界上所有電信設備和消費電子設備的品牌。在中國,高通開展業務已逾 20 年,與中國生態伙伴的
137、合作已拓展至智能手機、集成電路、物聯網、大數據、軟件、汽車等眾多行業。國家電網在 1988 年和 1992 年均有 1 件有相關技術領域的專利申請記錄,1993 年-1998 年幾乎沒有什么申請記錄,直到 2000 年之后才繼續在此領域繼續申請專利。華為公司 1997 年開始有專利申請記錄,中興公司是從 1999 年才開始有專利申請記錄。由于國家政策的刺激、國際主流技術的影響,我國企業類申請主體在近年來物聯網領域的發展越發蓬勃。從以上對選取的重點申請主體的分析可了解到,國內重點申請主體的申請總量與國外重點申請主體有著非常大的差距,國內的物聯網技術還有待進一步發展,追趕國際發展水平。3.1.2.
138、2產品控制由于物聯網行業涵蓋領域廣泛,就物聯網市場來看,主要包含硬軟件市場、感知和傳輸市場、物聯網平臺和計算市場以及應用領域市場,各市場間競爭狀況較為復雜,但各企業擅長和發展重點有差異,雖然領域之間產品同質化較弱,但還是存在是同領域之間同質化強,競爭壓力大的問題。根據前瞻產業研究院整理,在物聯網不同市場已經存在一些具有較強影響力和競爭力的產商。表表 3-1-2 物物聯聯網網行行業業細細分分市市場場競競爭爭狀狀況況細細分分市市場場國國外外產產商商國國內內廠廠商商物聯網上游市場芯片高通、三星、英特爾華為海思、中興微電子基礎軟件ARM、微軟、谷歌阿里、華為物聯網感知和傳輸市場傳感器博世、博通、高通、
139、德州儀器、TDK、森薩塔科技歌爾聲學、瑞聲聲學、南京高華傳輸市場/中國電信、中國移動、中國聯通物聯網平臺和計算市場平臺思科 Jasper、愛立信、沃達豐 CDSP中國電信、中國移動、中國聯通計算技術英特爾、ARM、愛立信、諾基亞、思科、AWSIoT、華為、中興、阿里、國訊芯微、新華三如表 3-1-2 所示,物聯網上游芯片領域技術壁壘較高,以華為海思、中興微電子為首的中國廠商雖然在 NB-IoT 芯片領域搶占發展先機,但在物聯網整體產陜西省知識產權局陜西省物聯網產業專利導航報告44業體系中,仍然主要以高通、三星、英特爾等海外巨頭為主要供應廠商,中國廠商在各類芯片領域的發展水平還待進一步提高?;A
140、軟件在物聯網架構中起著至關重要的作用,其中以操作系統為關鍵部分。由于物聯網的應用及終端設備都呈現多樣化、碎片化的特點,使得物聯網的操作系統并不像電腦系統和手機系統具有個別企業壟斷市場的局面。在國外操作系統有 ARM、微軟和谷歌,中國的則以阿里的 yunOS 和華為的 LiteOS 為主要代表。在全球傳感器市場,美國、日本、德國等國家占據主導地位,頭部廠商包括博世、博通、高通、德州儀器、TDK,森薩塔科技等,中國在傳感器領域還處于初步發展階段,對于傳感器進口的依賴程度雖然逐步降低,但競爭力仍有待進一步提高,中國主要的傳感器廠商有歌爾聲學、瑞聲聲學、南京高華等。從通信傳輸市場來看,由于授權許可頻譜
141、是無線移動服務的基石,在中國的授權頻譜廣域網無線網絡主要由中國三大運營商-中國電信、中國移動、中國聯通進行運營,格局較為固定,同時三大運營商之間的競爭也較為激烈,在美歐日韓等國家,授權頻譜資源不由國家分配,頻譜資源價格偏高。物聯網在低功耗廣域物聯網絡領域除了存在著以 NB-IoT 為代表的授權頻譜,還存在 LoRa、Sigfox、RPMA 等非授權頻譜技術,國外市場上兩個陣營已開始了爭奪,典型表現為主流運營商的選擇上:法國、荷蘭、日本、韓國、新加坡、美國、印度等國的多家運營商開始選擇LoRa作為其覆蓋全國的物聯網專用網絡,在國內物聯網市場中,已經開始形成了 NB-IoT 用于運營商級物聯網網絡
142、、LoRa等非授權頻譜技術用于政企行業級物聯網網絡的市場格局,在國內也存在一些包括普聯技術、友訊科技、銳捷網絡、新華三、道生物聯技術和產品競爭力較強的企業。全球四大物聯網連接管理平臺為思科 Jasper、愛立信 DCP、沃達豐 CDSP、中國移動 Onelink。在中國市場中除了中國移動 Onelink 處于領先地位,中國聯通和思科 Jasper 已經建立了獨家合作伙伴關系,中國電信先后自研及與愛立信合作了兩套連接管理平臺,發展步伐略滯后于中國移動和中國聯通。在中國市場上,百度、阿里、騰訊、京東、小米、華為等互聯網和 IT 領域的巨頭都自研了包含設備管理和應用開發功能的物聯網平臺,在相應平臺產
143、品上也處于領先地位,除了互聯網巨頭外也還有一些初創企業。海外平臺服務以 IBM、SAP、PTC 為主要競爭者,競爭局勢越來越激烈,但國外物聯網平臺在中國的市場份額較小。陜西省知識產權局陜西省物聯網產業專利導航報告45邊緣計算技術作為新興技術類型,眾多國內外廠商均搶先在該領域開展業務,參與市場競爭,在邊緣計算硬件載體主要競爭者有英特爾、ARM、華為、中興、愛立信、諾基亞、思科、新華三等;邊緣計算軟件載體主要競爭者有 AWS IoTGreengrass,Azure IoT Edge、阿里、國訊芯微、華為等。產業重點申請人在物聯網產業各技術領域的專利布局情況如下表 3-1-3 所示,從而反映出申請人
144、在產業鏈產品上下游控制情況。在物聯網芯片方面,三星集團、國際商業、英特爾、華為公司、英飛凌公司、高通公司、浪潮集團等企業有較多的專利申請。在物聯網傳感器方面,松下集團、博世公司、電裝公司、日本特殊、日立公司等具有較多的專利申請。在射頻識別方面,日本印刷、艾弗里丹、三菱公司、三星集團、松下集團具有較多的專利申請。在二維碼方面,電裝公司、阿里巴巴、立德高科、共同印刷、北京印刷學院具有較多的專利申請。在無線模組方面,三星集團、樂金集團、高通集團、國家電網、華為公司具有較多的專利申請。在通信技術及算法服務方面,三星集團、高通公司、華為公司、愛立信、樂金集團具有較多的專利申請。在平臺技術及算法服務方面,
145、華為公司、中興公司、愛立信公司、國家電網、日本電氣等公司具有較多的專利申請。在物聯網安全技術方面,三星集團、國家電網、華為公司、國際商業、騰訊公司等申請人具有較多的專利申請。在下游應用,以三星集團的專利申請遠遠超過其他申請人,此外還有還包括華為公司、小米科技、格力集團、青島海爾等具有一定數量的專利申請。從各技術領域的專利申請量來看,三星公司、華為公司、國際商業、愛立信等公司在物聯產業的各個方向均申請量較多的專利,同時這些企業推出的產品在市場上具備較強的競爭力,反映這些公司在物聯網產業鏈具備較強控制力。陜西省知識產權局陜西省物聯網產業專利導航報告46表表 3-1-3 全全球球物物聯聯網網產產業業
146、各各技技術術環環節節前前二二十十申申請請人人情情況況陜西省知識產權局陜西省物聯網產業專利導航報告47而中國三大通信運營商中國移動、中國聯通、中國電信,在傳輸市場及平臺技術服務產品方面盡管具有較強的影響力,由于國家政策等原因,專利布局力度較小,其產品的控制力不依賴于專利技術的保護。但包括三星、華為、愛立信、英特爾等企業需要進行市場競爭,因此對技術的保護力度較大,專利申請量較多,也在國內外形成了較強的影響力,對產品的控制力度較強。對于下游應用,下游應用在物聯網產業領域的競爭中最為激勵,全球服務商都在積極發掘下游客戶端的應用需求,也使得物聯網的應用領域不斷擴展,各類應用產品的同質化現象嚴重,用戶可選
147、面廣,企業專利技術對產品的控制力略顯不足,但不同的是,三星集團在其覆蓋眾多產業領域的基礎上,布局了大量的專利,其在本國也有很強的控制力。3.1.2.3市場控制各重點申請主體在重點國家/地區的市場分布情況如下圖 3-1-6 所示,從整體情況上看,各重點申請主體在所在國家的布局量最多。除此之外,歐洲專利局、世界知識產權組織、美國、日本和韓國也是一些重點申請主體的布局市場。但需要注意的是,在外國或地區組織提交申請的重點申請主體多為外國申請人,國家電網除了在國內布局 5530 件專利外,在美國、歐洲專利局和世界知識產權組織僅布局了少量專利,而且未在日本、韓國、德國等物聯網領域較發達國家進行專利布局。圖
148、圖 3-1-6 全全球球主主要要申申請請人人專專利利布布局局國國家家/地地區區情情況況陜西省知識產權局陜西省物聯網產業專利導航報告48國外的三星集團、松下集團和樂金集團在所在國布局的專利量分別為 7047件、5158 件和 4526 件。除了在本國布局專利以外,這兩個重點申請主體還在包括歐洲專利局、世界知識產權局在內的多個主要國家和地區進行專利布局。另外,中國臺灣也是這些國外巨頭公司的布局地區之一。華為公司是當中國內重點申請主體中與國際發展水平差距相對較小的公司。華為公司不僅將專利布局在中國,還布局在美國、歐洲專利局、世界知識產權局日本、韓國,其中,布局在美國的專利量遠超布局在其他國家的專利量
149、,為 1051件。中興公司布局在中國的專利為 3834 件,另外布局在世界知識產權組織、歐洲專利局、美國、韓國和日本的專利分別為 1103 件、716 件、191 件、81 件和77 件。綜合以上分析,國內的重點申請主體較注重在本國的專利布局,較少將專利布局在國外市場,而國外重點申請主體有較好的專利布局和市場占領意識,其中中國是國外重點申請主體較大的專利技術市場國。中國重點申請人在加強物聯網相關技術的研發能力的同時,還要進一步考慮通過對海外各專利局的專利申請,增強海外知識產權競爭力,獲取更廣的市場。3 3.2 2 專專利利布布局局揭揭示示產產業業發發展展方方向向3.2.1 產業結構調整方向3.
150、2.1.1全球產業結構調整方向從不同各技術分支不同時間段的專利申請量判斷其產業結構調整方向:在 1971 年至 1980 年期間在物聯網上游申請的專利數量達到了 8818 件,但在中游和下游申請的專利量均不超過 1000 件。1981 年至 19990 年期間,物聯網中游領域的專利申請量有了一定數量的增長,但是還是遠遠少于上游的專利申請。在 1991 年至 2000 年期間,物聯網中游的專利申請相較于上一時段有了明顯的增長,上游領域的專利申請也有一定程度的增加,仍然處于較高的申請量,下陜西省知識產權局陜西省物聯網產業專利導航報告49游的專利申請仍然不超過 1000 件,十年時間僅僅申請了 60
151、0 余件專利。2001 年至 2010 年期間,物聯網上游和中游領域的相較于上一階段也實現了一定突破,其中上游領域的專利申請量在這一時段突破了 10 萬件,中游領域的專利申請也達到了 5 萬件,下游領域專利申請僅有 2000 余件。2011 年至 2020 年期間,各領域的專利申請相較于上一階段都有了較大程度的增長,尤其以下游領域,相關的專利申請從數千件增長到了 7 萬余件,同時中游領域的專利申請也達到了 16 萬余件,上游領域的專利申請量接近 20 萬余件,在 2021 年產業各領域的專利申請量相近,專利年申請量均達到了 1 萬余件。圖圖 3-2-1 全全球球產產業業專專利利布布局局量量統統
152、計計表表(申申請請量量/件件)進一步結合不同時段物聯網產業上、中、下游專利申請量占比情況,研判全球產業結構調整方向。在 1990 年及以前,物聯網產業在上游的專利申請量占比達到 90%以上,而中游和下游的專利申請量占比不到 10%。而此后上游產業的專利申請量占比逐漸降低,在中游領域的專利申請量逐漸提高,目前上游和中游的專利申請量占比相似,下游領域的專利申請占比在 2010 年以前都保持較低的水平,在 2010 年至 2020 年期間才有所提高。圖圖 3 3-2 2-2 2 全全球球物物聯聯網網產產業業上上中中下下游游專專利利申申請請量量占占比比陜西省知識產權局陜西省物聯網產業專利導航報告50根
153、據上述專利申請量及專利占比情況可以初步判斷出全球物聯網產業專利進行過兩次調整,首先是二十一世紀以前,物聯網概念暫未提出時,構成物聯網的基礎硬件就有了大量的研究,進入二十一世紀后,物聯網概念的提出以及物聯網系統性方案的建立,使得作為軟件技術的物聯網中游產業迅速發展,產業結構的重心開始向中游轉移,但上游產業仍快速的在發展,在 2010 年后,對于終端用戶的各類需求,各式各樣的物聯網開始快速發展,對于下游應用也開始重視,產業的發展重心有向下游轉移的趨勢,但目前上游和中游仍為重點關注的專利申請領域。3.2.1.2發達國家/地區產業結構調整方向通過分析中國、美國、日本、韓國、及以英國、法國、德國、俄羅斯
154、等國為代表歐洲地區在物聯網產業上中下游的專利布局和專利申請情況,研判發達國家或地區的產業結構調整方向。在二十世紀八九十年代中國物聯網的各產業結構的專利申請數量均處于較低的水平,在 2000 年至 2010 年期間,中國物聯網上游和中游的專利申請增長情況基本保持一致,均保持快速的發展,在 2010 年以后,物聯網下游應用領域的專利申請開始增多,到 2020 年,年專利申請量基本和上游中游的保持相同水平,但是申請量始終未超過上游及中游的專利申請。由此可看出,中國物聯網產業出現向下游調整的趨勢,但是目前的中國的物聯網產業的研發重心仍處于中游和上游領域。圖圖 3-2-3 中中國國物物聯聯網網產產業業結
155、結構構調調整整情情況況美國作為工業技術和信息技術研發較早的國家,在二十世紀七十年美國就已經在上游領域布局了一定數量的專利,此后到二十世紀九十年代,物聯網中游產陜西省知識產權局陜西省物聯網產業專利導航報告51業的專利申請增速加快,到 2010 年以后,下游產業的專利申請增速加快,說明美國物聯網產業一直以上游為發展的重點,此后逐步完善物聯網中下游的技術研發和專利布局,到現在形成了以上游中游產業為研發重點和專利布局的重點,下游應用比重較低的產業結構。圖圖 3-2-4 美美國國物物聯聯網網產產業業結結構構調調整整情情況況日本產業結構與中國和美國的存在較大的差異,日本一直以物聯網上游產業做作為關注的重點
156、。在 2005 年后,在上游領域的專利申請量就開始減少,但其在中游和下游的專利申請仍維持較為穩定的水平。圖圖 3-2-5 日日本本物物聯聯網網產產業業結結構構調調整整情情況況圖圖 3-2-6 韓韓國國物物聯聯網網產產業業結結構構調調整整情情況況陜西省知識產權局陜西省物聯網產業專利導航報告52韓國在物聯網產業發展初期也注重于上游領域的專利布局,此后逐漸開始強化中游和下游領域的專利布局,目前韓國在物聯網產業上游、中游、下游產業新增專利申請的比重差異較小。逐漸成為上中下游協調發展的產業結構。圖圖 3-2-7 歐歐洲洲物物聯聯網網產產業業結結構構調調整整情情況況歐洲在物聯網產業上中下游的專利申請情況與
157、日本相似,在二十世紀九十年代前以上游領域的專利布局為主,1990 年后,中游領域的專利申請出現一定的增長,并在近二十年的時間內年均專利申請量量在 400 件左右波動。而在下游領域專利申請量一直較少,到 2020 年,專利申請量也未突破 200 件。說明歐洲物聯網產業是上游產業研發比重較高,中游和下游產業比重較低的產業結構。3.2.1.3部分龍頭企業產業結構調整方向分析全球物聯網產業龍頭企業在產業上游、中游、下游的專利布局情況,判斷各龍頭企業產業結構調整方向。結合全球物聯網專利申請人排名情況以及世界物聯網排行榜名單,識別全球物聯網龍頭企業。本小節以華為公司、中興公司、高通公司、英特爾、三星集團、
158、IBM 六家公司為研究對象,分析其物聯網產業結構調整方向。(1)華華為為公公司司華為公司早期在物聯網產業領域的專利申請集中在中游和上游領域,此后在中游領域的專利申請數量越來越多,而在上游領域的專利申請在 100 至 200 件以內波動,2013 年后開始逐漸出現下游產業領域的專利申請,并在 2017 年以后申請量快速增長,于 2019 年在下游領域的專利申請量超過中游領域的專利申請。說明華為在近二十年來,物聯網產業結構發生了小幅度的調整,但華為公司技術研發和專利布局的重點始終為中游領域,此重心為上游領域,近五年來開始重視陜西省知識產權局陜西省物聯網產業專利導航報告53物聯網下游應用領域的技術方
159、案的研發。圖圖 3-2-8 華華為為公公司司物物聯聯網網產產業業結結構構調調整整情情況況(2)中中興興公公司司圖圖 3-2-9 中中興興公公司司物物聯聯網網產產業業結結構構調調整整情情況況中興公司同樣在物聯網中游領域的專利布局數量最多,其在早期的專利布局也是以中游領域為主,并在 2010 年以后申請量開始下跌,同樣是在 2010 年以后,在下游領域的專利申請量開始增加,并于 2016 年達到申請量的峰值,但并未超過上游領域的專利申請。反映出中興公司在近二十年來在物聯網產業結構未出現過調整,始終以產業中游領域的技術研發和專利布局為主,在此基礎上完善上下游產業結構的技術和專利布局,但中興公司在物聯
160、網技術研發和專利布局力度開始下降。(3)高高通通公公司司高通公司在物聯網產業的專利布局也以中游為主,同樣的,高通公司在中游領域的專利申請量一直大于上游領域及下游領域的專利申請,而高通公司在下游領域的專利申請量較少,近二十年來的專利申請總量不超過 100 件。從申請量來看及申請趨勢來看,高通公司物聯網產業結構未發生過調整,以中游領域的技術陜西省知識產權局陜西省物聯網產業專利導航報告54研發和專利布局為主,在中游技術布局和專利布局的基礎上完善其上游、下游的技術和專利布局。圖圖 3-2-10 高高通通公公司司物物聯聯網網產產業業結結構構調調整整情情況況(4)國國際際商商業業公公司司(IBM)圖圖 3
161、-2-11 國國際際商商業業公公司司物物聯聯網網產產業業結結構構調調整整情情況況國際商業公司的專利布局與華為公司、中興公司以及高通公司的存在較大的差異,其在中游以及上游領域的專利布局數量相似,國際商業公司早期在物聯網產業的專利布局以上游硬件為主,但是到 1990 年以后國際商業公司在中游和上游的專利布局一直呈現波動變化,在二十一世紀前以上游專利布局為主,在 20世紀后以中游領域的專利布局為主,而在近五年在下游領域的專利布局數量才出現較快的增長。從專利布局情況來看,二十一世紀以前,國際商業公司以物聯網上游領域的技術研發為主,進入到二十一世紀后國際商業公司的研發重心調整至中游領域。并在近五年開始逐
162、漸完善下游領域的技術研發。(5)英英特特爾爾公公司司英特爾公司在物聯網產業的專利布局同樣以中游的為主,中游領域的專利布局占到了 64%,在 2010 年以前,英特爾公司在中游和上游的專利布局數量基本陜西省知識產權局陜西省物聯網產業專利導航報告55相近,而在 2010 年后,在上游和中游領域專利申請量大幅增加,且在中游的專利申請數量反超上游領域的專利申請,但在下游領域的專利申請數量較少。反映出英特爾公司在物聯網產業結構未發生調整,一直以中游和上游協同發展為方向。圖圖 3-2-12 英英特特爾爾公公司司物物聯聯網網產產業業結結構構調調整整情情況況(6)三三星星集集團團圖圖 3-2-13 三三星星集
163、集團團物物聯聯網網產產業業結結構構調調整整情情況況在 2013 年以前三星集團在中游和上游的專利申請數量基本接近,在 2013年后在中游和上游的專利申請量快速增長,上游領域的專利申請量基本保持不變,反映出三星集團產業結構發生過一次調整,由物聯網產業中游和上游協調同步發展調整為以中游和下游為重點研發和布局的方向。3.2.2 技術研發熱點方向3.2.2.1專利申請趨勢熱點方向分別從物聯網上游、中游、下游領域各技術方向專利申請趨勢判斷物聯網上游、中游以及下游的技術熱點方向。對比分析物聯網上上游游芯片、傳感器、射頻識別、二維碼、無線模組在近五十年的專利申請趨勢,從圖中可看出,傳感器作為物聯網產業關鍵硬
164、件,在物聯網陜西省知識產權局陜西省物聯網產業專利導航報告56概念未出現前就已經有了大量的專利申請,此后保持穩定的增長,射頻識別技術的專利申請趨勢與傳感器的專利申請趨勢相似,在 1980 年代就有了一定數量的專利申請,2000 年至 2015 年期間,申請量緩慢增長。2015 年后的 5 年時間,申請量實現了翻倍,在 2021 年申請量達到峰值,無線模組在二十世紀專利申請量較少,在近二十年來申請量快速增長,在 2010 年申請量超過射頻識別,在 2016 年達到傳感器技術的專利申請水平。而芯片作為技術壁壘較高的領域,到現在,專利申量都處于較低的水平,二維碼技術的專利申請量也一直保持較低的水平。圖
165、圖 3-2-14 物物聯聯網網上上游游技技術術分分支支專專利利申申請請趨趨勢勢由由此此可可以以反反映映出出,在在物物聯聯網網上上游游領領域域今今年年來來的的熱熱點點技技術術為為無無線線模模組組、次次熱熱點點技技術術為為射射頻頻識識別別,而而傳傳感感器器一一直直為為上上游游領領域域的的關關注注重重點點,專專利利申申請請的的熱熱度度一一直直很很高高。圖圖 3-2-15 物物聯聯網網中中游游技技術術分分支支專專利利申申請請趨趨勢勢對比分析物聯網中中游游領域的通信技術及算法、平臺技術及算法、安全技術的專利申請趨勢,判斷專利申請的熱點技術方向。通信技術及算法保持的較高的專利申請,平臺技術及算法在進入二十
166、一世紀后,專利申量開始增速,但相比于通信技術和算法技術的專利申請還有較大的差異,安全技術在五年年才有一定的專陜西省知識產權局陜西省物聯網產業專利導航報告57利申請。由此反映出物聯網中游技術領域的研發熱點為通信技術及算法,其次為平臺技術及算法。對比分析物聯網下下游游應用領域的專利申請變化趨勢,從圖中可看出下游應用各技術方向的專利申請在均在 2010 年以后開始增長,其中以智能家居、智慧城市、車聯網三個技術方向的專利申請量增長速度最快,其中智能家居的專利申請量最多,遠遠超過了其他技術方向的專利申請量,說明在物聯網下游應用領域的熱點技術方向為智能家居。進一步結合各技術方向近十年專利申請活躍度及近五年
167、專利申請活躍度判斷熱點方向。在上游領域,在芯片技術方向,近十年申請的專利數量為 1324 件,占芯片技術專利申請總量的 55.94%,近五年的專利申請量為 844 件,占近十年來專利申請量的 63.75%。圖圖 3-2-16 物物聯聯網網下下游游技技術術分分支支專專利利申申請請在傳感器領域,近十年申請的專利數量為 62684 件,占傳感器專利申請總量的 44.72%,近五年專利申請量為 35904,占近十年來專利申請量的 57.28%。射頻識別技術的專利申請量為 88222 件,占近專利申請總量的 46.05%,近五年專利申請量為 24680 件,占近十年專利申請量的 60.75%。二維碼技術
168、近十年的專利申請量為 2595 件,占專利申請總量的 81.42%,近五年的專利申請量到達 1378 件,占近十年專利申請量的 53.10%,無線模組在近十年的專利申請量達 58343 件,張專利申總量的 75.49%,近五年的專利申請量為 35923,占近十年專利申請量的 61.57%,從數據可看出,近五年物聯網上游領域的熱點研發放為無線模組、射頻識別,此外由于芯片技術壁壘較高,其專利申陜西省知識產權局陜西省物聯網產業專利導航報告58請量較少,但在對芯片的研發也較為重視,也是熱點技術方向之一。在中游領域,在通信技術及算法申請的專利量較多,近十年申請量達到107436 件,占專利申請總量的 6
169、9.33%,近五年的專利申請量為 62083 件,占近十年專利申請量的 57.79%。平臺技術及算法技術在近十年的專利申請量為 30667件,占申請量的 79.02%,近五年專利申請量為 21397 件,占近十年專利申請量69.77%。安全技術的專利申請量較少,近十年專利申請量僅有 999 件,近五年的專利申請量為 735 件,占近十年專利申請量的 73.57%。由此可見,中游領域在近十年來的熱點技術為通信技術及算法、平臺技術及算法,而近五年來熱點技術為平臺技術及算法、次熱點為通信技術及算法。在物聯網下游應用領域,在ToB應用技術方向,近十年來專利申請量為30864,占專利申請總量的 95.0
170、8%,近五年的專利申請量為 23807 件,占近十年專利申請量的 77.14%。在 ToC 應用技術方向,近十年來專利申請量為 50233 件,占專利申請總量的 94.59%。由此可看出下游應用均為熱點研究方向。表表 3-2-1 全全球球物物聯聯網網產產業業專專利利申申請請活活躍躍度度情情況況一一級級分分支支二二級級分分支支專專利利申申請請總總量量近近十十年年專專利利申申請請量量近近十十年年專專利利活活躍躍度度近近五五年年專專利利申申請請量量近近五五年年專專利利活活躍躍度度上游芯片2367132455.94%84463.75%傳感器1401706268444.72%3590457.28%射頻識
171、別882224062546.05%2468060.75%二維碼3187259581.42%137853.10%無線模組772895834375.49%3592361.57%中游通信技術及算法15495810743669.33%6208357.79%平臺技術及算法388093066779.02%2139769.77%安全技術130209997.67%73573.57%下游ToB 應用324623086495.08%2380777.14%ToC 應用531075023394.59%3712873.91%3.2.2.2核心技術演進熱點方向本節通過研究熱點技術方向的核心技術演進情況,分析技術研究的重點
172、方向。結合前述章節分析內容以及物聯網產業整體發展情況,以射頻識別、通信技術及算法作為研究對象,找尋和分析不同技術發展階段的核心專利和關鍵專利,繪制陜西省知識產權局陜西省物聯網產業專利導航報告59核心技術演進技術路線圖。(1)射頻識別技術射頻識別技術(Radio Frequency Identification,RFID)是以具有一定頻率的無線通信電磁波來完成自動識別的技術,是一種無線電應用技術,在物聯網的實現過程中,借助無線射頻識別技術對物體進行自動識別并完成信息交換和認知成為一項重要的技術手段。RFID 可以在非接觸狀態下對目標進行定位和跟蹤,以及目標信息的數據讀寫。RFID 技術可以實現高
173、速化多目標的數據讀寫,可以在非視距范圍內完成移動目標識別、多目標識別、定位和長期跟蹤,可以借助網絡系統實現追蹤管理,識別和跟蹤的過程在無人操控狀態下自動完成。圖圖 3-2-17 RFID 技技術術工工作作方方式式RFID 技術溯源最早可至二戰時期,最初用于飛機的敵我目標識別,但是由于技術和成本原因,一直沒有得到廣泛應用在。20 世紀 60 年代出現了射頻識別相關的專利申請,但關于 RFID 技術較大程度還處于理論階段。20 世紀 60 年代至 20 世紀 70 年代這十年時間內,大量的研究人員開展了關于 RFID 的理論研究和實踐,70 年代后,RFID 技術理論基本成熟,到 20 世紀 90
174、 年代才逐漸應用開,二十一世紀后,隨著大規模集成電路、網絡通信、信息安全等技術的發展,RFID技術進入商業化應用階段。由于具有高速移動物體識別、多目標識別和非接觸識別等特點,RFID 技術顯示出巨大的發展潛力與應用空間,被認為是 21 世紀的最有發展前途的信息技術之一。RFID 技術涉及信息、制造、材料等諸多高技術領域,涵蓋無線通信、芯片設計與制造、天線設計與制造、標簽封裝、系統集成、信息安全等技術。一些國陜西省知識產權局陜西省物聯網產業專利導航報告60家和國際跨國公司都在加速推動RFID技術的研發和應用進程。在過去數十年間,不僅形成了多項關于 RFID 技術的標準,也產生了不少專利,這些標準
175、和專利主要集中在美國、歐洲、日本等國家和地區。圖圖 3-2-18 二二十十世世紀紀七七十十年年代代前前 RFID 理理論論發發展展史史從 RFID 技術早期的標準情況來看,在 1995 年國際標準化組織(ISO)和國際電工委員會(IEC)就組織聯合技術委員會開始進行 RFID 的標準化工作,本次制定的標準關于基本的模塊構建、空中接口,涉及到的數據結構以及應用的具體實施等方面的問題,可以分為技術標準、數據結構標準、設備新能標準、和應用標準四大類。此外還有 EPC Global 建建立立的的技技術術標標準準:EPC Global 系系統統是是一一種種基基于于EANUCC 編編碼碼的的系系統統。作為
176、產品與服務流通過程信息的代碼化表示,EANUCC編碼具有一整套涵蓋了貿易流通過程各種有形或無形的產品所需的全球唯一的標識代碼,包括貿易項目、物流單元、位置、資產、服務關系等標識代碼。EANUCC標識代碼隨著產品或服務的產生在流通源頭建立,并伴隨著該產品或服務的流動貫穿全過程。EANUCC 標識代碼是固定結構、無含義、全球唯一的全數字型代碼。在 EPC 標簽信息規范 1.1 中采用 64-96 位的電子產品編碼;在 EPC 標簽 2.0規范中采用 96-256 位的電子產品編碼。該該標標準準的的關關注注點點在在于于“物物聯聯網網”自自動動識識別別基基礎礎架架構構和和標標識識的的數數據據載載體體及
177、及其其內內容容,在開放技術和計算機互聯的基礎體系上,實現商品信息的交換與共享,面向物流供應鏈解決透明性和追蹤性??偟膩碚f,RFID 標準的爭奪主要集中在 RFID 標簽的數據內容和編碼標準這一領域。除了 ISO/IEC、EPC global、Ubiquitious ID Center 外,還存在 AIM global陜西省知識產權局陜西省物聯網產業專利導航報告61和 IP-X 共五大技術標準勢力,這五大技術標準化組織紛紛制定了 RFID 相關技術標準,并積極的推廣這些標準,并且這些標準分別代表了不同團體的利益。EPC global 主要以美國為首,AIM global、ISO/IEC、Ubiq
178、uitous ID Center 則代表了歐洲國家和日本,IP-X 的成員主要以非洲、大洋洲等國家為主。進一步結合關鍵技術的專利申情況來看,20 世紀 70 年代以前存在射頻識別系統、射頻識別電子標簽相關的專利,但沒有系統性的進行專利申請,英國發明家 Charles Walton,在 20 世紀 80 年代,申請了一系列射頻識別技術相關的專利,如 1980 年 申 請 的“US4384288A-便 攜 式 射 頻 發 射 識 別 器”、“EP17448B1/DE3070770D1-包含相同識別系統的電子設備識別裝置”共 11 件專利,這些專利記載了包括電子標簽、識別系統、天線、存儲器、閱讀器在
179、內的早期 RFID 技術方案。接下來幾年出現了有源和無源電子標簽及相應的識別系統,在 1994 至 1998年期間,包括 IBM(國際商業),羅姆公司在內的一些企業,就 RFID 標簽的頻率進行了研發,并進行了相關的專利申請。進入 21 世紀,研發人員結合了無源標簽和有源標簽的優勢研發出半有源 RFID 產品,并申請專利,半有源 RFID 技術,也可以叫做低頻激活觸發技術,利用低頻近距離精確定位,微波遠距離識別和上傳數據,來解決單純的有源 RFID 和無源 RFID 沒有辦法實現的功能。簡單的說,就是近距離激活定位,遠距離識別及上傳數據。也是在 2000 年至 2004 年期間,超高頻 RFI
180、D 標簽技術出現,在 2007 年后,開始偏向小型化、嵌入式方向發展,此外物聯網的兩大技術-RFID 技術與 WSN技術(無線傳感器網絡)開始出現融合,RFID 與 WSN 融合形成的 WSID 網絡不僅能夠揭示監測對象的位置和身份,而且能夠顯示對象當前所處的環境狀態,融融合合后后的的 WSID 網網絡絡將將推推動動更更多多的的物物聯聯技技術術的的改改進進,近近年年來來,越越來來越越多多研研究究也也在在向向著著集集成成化化、嵌嵌入入式式、微微型型化化發發展展。結合 RFID 技術的演進情況,判斷未來技核心技術發展方向。在射頻頻率技術方面,RFID 在 13.56MHz、860MHz960MHz
181、、2.45GHz 等頻段比較常用。近距離 RFID 系統主要使用 125KHz、13.56MHz 等 LF 和 HF 頻段,技術最為成熟;遠距離RFID系統主要使用433MHz、860MHz960MHz等UHF頻段,在2.45GHz、5.8GHz 等微波頻段,大多數技術還在測試階段。結合專利情況看低頻和高頻等頻段早在十多年前就有專利申請,目前布局已經較為完善,從從技技術術和和專專利利前前瞻瞻布布陜西省知識產權局陜西省物聯網產業專利導航報告62局局的的角角度度來來看看,未未來來超超高高頻頻、微微波波 RFID 技技術術將將會會成成為為熱熱點點技技術術領領域域。在 RFID 技術衍生出的產品方面,
182、無無源源 RFID 產產品品發發展展最最早早,也也是是發發展展最最成成熟熟,市市場場應應用用最最廣廣的的產產品品。比比如如,公公交交卡卡、食食堂堂餐餐卡卡、銀銀行行卡卡、賓賓館館門門禁禁卡卡、二二代代身身份份證證等等,這個在我們的日常生活中隨處可見,屬于近距離接觸式識別類。其產品的主要工作頻率有低頻 125KHZ、高頻 13.56MHZ、超高頻 433MHZ,超高頻 915MHZ,有源 RFID 產品,也已經發展了十多年,其遠距離自動識別的特性,在遠距離自動識別領域,如智能監獄,智能醫院,智能停車場,智能交通,智慧城市,智慧地球及物聯網等領域有重大應用。有源 RFID 在這個領域異軍突起,屬于
183、遠距離自動識別類。產品主要工作頻率有超高頻 433MHZ,微波 2.45GHZ和 5.8GHZ,而半有源 RFID 產品,其結合有源 RFID 產品及無源 RFID 產品的優勢,可在低頻 125KHZ 頻率的觸發下,讓微波 2.45G 發揮優勢,半有源 RFID 產品也將作為未來的重點方向。在 RFID 系統技術方面,隨應用面的擴大,RFID 開始與印刷、造紙、包裝技術相互融合,進一步豐富了產品的類型,應用場景也越來越多,隨著 RFID 系統應用不斷走向成熟,RFID 讀寫器設計與制造的發展趨勢向多功能、多接口、多制式、并向模塊化、小型化、便攜式、嵌入式方向發展。同時,多讀寫器協調與無線傳感器
184、網絡等融合組網技術將成為未來發展方向之一。(2)通信技術及算法狹義的物聯網指的是“物物相連的互聯網”,這里相連的主體既包括物品到物品,也包括物品到識別管理設備,廣義的物聯網指的是信息空間和物理空間的融合,也就是虛擬與現實的融合,把所有的物體和事件數字化、網絡化,在人與人、人與物、物與物之間實現信息交互,實現物品的自動識別,監控定位和遠程管理。物聯網以現有的互聯網和各種專有的網為基礎,傳輸通過感知層采集匯總的各類數據,實現數據的實時傳輸并保證數據安全。目前的有線和無線互聯網、2G 和 3G 網絡等,都可以作為物聯網的通信手段或通信技術。陜西省知識產權局陜西省物聯網產業專利導航報告63圖圖 3-2
185、-19 射射頻頻識識別別技技術術演演進進陜西省知識產權局陜西省物聯網產業專利導航報告64通信技術主要是強調信息從信源到目的地的傳輸過程所使用的技術,但存在各通信技術之間協同工作的問題。為此,國際標準化組織提出了開放系統互連參考模型 OSI,也就是網絡分成了物理層、數據鏈路層、網絡層、傳輸層、會話層、表示層和應用層。也就是這個偉大的標準最終形成了互聯網,以及無所不連的物聯網,在上述各層之間進行數據交換的規則和約定就是通信協議。遵守 OSI 標準的通信協議能夠做到上層協議與下層協議的實現無關,因此能最大限度的復用下層協議。同時不同通信技術在通信硬件上有不同的特性,以支持有線/無線,長距/短劇,節能
186、/高速等特性。但同時也使得其在物理層向上的若干層都需要使用自己的通信協議。所以通信技術的名稱也往往是一些通信協議的名稱,并且通信技術和通信協議的含義也廣為混淆。如下所示:圖圖 3-2-20 互互聯聯網網或或物物聯聯網網通通信信協協議議以太網(Ethernet)是一種局域網通信技術,IEEE 組織的 IEEE 802.3 標準制定了以太網的技術標準,它規定了包括物理層的連線、電子信號和介質訪問層協議的內容。以太網使用雙絞線作為傳輸媒介,在沒有中繼的情況下,最遠可以覆蓋 200 米的范圍。最普及的以太網類型數據傳輸速率為 100Mb/s,更新的標準則支持 1KMb/s 和 10KMb/s 的速率,
187、以太網技術的最大優點是它是目前應用最普遍的局域網技術,已經逐步取代了其他局域網標準如令牌環、FDDI 和 ARCNET等。串口通信使用串行方式進行通信,即串口按位(bit)發送和接收字節序列(串口(Serial port)是一種非常通用的用于設備之間通信的接口,也廣泛用于設備以及儀器儀表之間的通信。常見的串口有 RS-232(使用 25 針或 9 針連接器)和工業電腦應用的半雙工 RS-485 與全雙工 RS-422。USB),典型地,串口用于 ASCII碼字符的傳輸。串口通信使用 3 根線完成:地線,發送和接收。陜西省知識產權局陜西省物聯網產業專利導航報告65串口通信可以在使用發送線發送數據
188、的同時用接受線接收數據,它很簡單并且能夠實現較遠距離的通信,其通信長度可達 1200 米。串口通信的最大優點是普及率高,但是串口通信技術組網能力差,雖然通常情況比無線穩定,但是在工業環境中,也容易受到線纜所處環境的電磁影響出現通信不穩定,甚至串口燒壞的情況。串口的通信速度以太網比起來還是有很大差距,一般來講,只適合低速率和小數據量的通信。MBus(Modbus)與前面幾種通信技術不同,通常認為 Modbus 只是使用串行方式進行通信的應用層協議標準,它并不包含電氣方面的規范。Modbus 最初是 Modicon 于 1979 年為使用可編程邏輯控制器(PLC)通信而發表的,后來衍生出 Modb
189、us RTU,Modbus ASCII 和 Modbus TCP 三種模式,前兩種所用的物理接口是上面介紹的串口,后一種使用 Ethernet 接口。隨著 PLC 在工業領域的廣泛應用,Modbus 也成為工業領域最受歡迎的通信協議,它采用主/從(Master/Slave)方式通信,即一對多的方式連接,一個主控制器最多可以支持 247 個從屬控制器。MBus 具有的優點包括:標準化、開放,免費使用,無許可證費,無需知識產權授權。支持多種電氣接口,如串口和 Ethernet 接口等,支持多種傳輸介質,如雙絞線、光纖、無線等。協議的幀格式簡單、緊湊,通俗易懂。易開發,易用。也存在組網能力差、安全性
190、差等缺點。Wi-Fi 是一種無線局域網通信技術,全稱 Wireless-Fidelity,無線保真,IEEE組織的 IEEE 802.11 標準制定了以太網的技術標準。Wi-Fi 終端指使用高頻無線電信號發送和接收數據,使用以太網通信協議,通信距離通常在幾十米。Wi-Fi 聯盟成立于 1999 年,當時的名稱叫做 Wireless Ethernet CompatibilityAlliance(WECA)。在 2002 年 10 月,正式改名為 Wi-FiAlliance。Wi-Fi 聯盟致力解決匹配 802.11 標準的產品的生產和設備兼容性問題,并且擁有 Wi-Fi 這個品牌。2016 年
191、WiFi 聯盟最新公布的 802.11ah WiFi 標準WiFi HaLow,使得 WiFi可以被運用到更多地方如:小尺寸、電池供電的可穿戴設備同時也適用于工業設施內的部署,以及介于兩者之間的應用。HaLow 采用 900MHz 頻段,低于當前WiFi 的 2.4GHz 和 5GHz 頻段。更低功耗,同時 HaLow 的覆蓋范圍可以達到 1公里,信號更強,且不容易被干擾。這些特點使得 WiFi 更加順應了物聯網時代的發展。Wi-Fi 的優點在于局域網部署無需使用電線,降低部署和擴充的成本,另外陜西省知識產權局陜西省物聯網產業專利導航報告66WI-FI 指定了一套全球統一標準,任何 WiFi
192、標準設備可以在世界上任何地方正確運行。缺點在于通信距離有限,穩定性查,功耗較大,組網能力差。藍牙(BlueTooth)是一種設備之間進行無線通信的技術,曾經標準化為 IEEE802.15.1,現在藍牙技術聯盟(SIG)來負責維護其技術標準,藍牙標準最新版本藍牙 5 在 2016 年 6 月被宣布。藍牙使用短波特高頻(UHF)無線電波,經由2.4 至 2.485GHz 的 ISM 頻段來進行通信,通信距離從幾米到幾百米不等。2010年推出的藍牙 4.0,2013 年推出的藍牙 4.1,以及 2014 年推出的藍牙 4.2 為適應物聯網發展推出很多優秀的特性:提出了“低功耗藍牙”、“傳統藍牙”、“
193、高速藍牙”三種模式,“低功耗藍牙”模式下實現了低功耗,覆蓋范圍增強,最大范圍可以超過 100 米等優點,此外還有支持復雜網絡、智能連接、安全性、IPv6 網絡支持、Bultooth Smart 技術的藍牙設備之間直接“對話”的優點。但還是有各版本之間不兼容、安全性差、組網能力差、2.4GHz 頻率上的電波干擾問題等。ZigBee 是一種低速低功耗、短距、自組網的無線局域網通信技術、于 2003年被正式提出,為了彌補藍牙通信協議的高復雜、功耗大、距離近、組網規模太小等缺陷。ZigBee被標準化為IEEE802.15.4,工作頻段有三個:868MHz-868.6MHz、902MHz-928MHz
194、和 2.4GHz-2.4835GHz,其中最后一個頻段世界范圍內通用。ZigBee 以其低功耗、低成本、低速率、高容量、支持 Mash 網絡、支持大量網絡節點以及較高安全性等優點一度被認為是物聯網最具有前景的通信技術,但實際上 ZigBee 并沒有得到廣泛的應用,目前還存在復雜、成本高、抗干擾性差等缺點。LoRa(long range)通信技術是一種長距離通信技術,LoRa 技術基于線性Chirp 擴頻調制,延續了移頻鍵控調制的低功耗特性,但是大大增大了通信范圍。Chirp 擴頻調制有長距離傳輸以及很好的抗干擾性,已在軍事和航天通信方面應用了多年,極端情況下LoRa的單個網關或者基站可以覆蓋整
195、個城市或幾十公里。LoRa 技術是 semtech 公司創建的低功耗局域網無線標準,它最大特點就是在同樣的功耗條件下比其他無線方式傳播的距離更遠,實現了低功耗和遠距離的統一,它在同樣的功耗下比傳統的無線射頻通信距離擴大 3-5 倍,后來由 IBM 發起并主導成立了 LoRa 聯盟,其成員包括騰訊、谷歌、阿里、semtech 等國內外龍頭企業。Z-Wave 最初是一項照明系統控制協議,后來演變成為由 Z-Wave 聯盟管理陜西省知識產權局陜西省物聯網產業專利導航報告67的家居自動化協議。這項專有技術在美國的頻段為 908/915 MHz,在歐洲的頻段為 868 MHz。頻段不同是為了避免干擾 2
196、.4 GHz ISM 頻段并擴大覆蓋范圍。這項技術主要使用網狀拓撲結構,主要應用于智能家居場景中。蜂窩網絡(Cellular network),又稱移動網絡是一種移動通信硬件架構,分為模擬蜂窩網絡和數字蜂窩網絡,由于構成網絡覆蓋的各通信基地臺的信號覆蓋呈六邊形,從而使整個網絡像一個蜂窩而得名。圖圖 3-2-21 蜂蜂窩窩網網絡絡通通信信拓拓撲撲結結構構目前我們熟知的蜂窩網絡除了 2G、3G、4G 外,還有近兩年興起的 5G,以及 NB-IoT 和 LTE-M 等新的蜂窩技術專門針對 IoT 應用,以 5G 技術為例,5G可以提供高達 100Gbps 的速度,巨大的帶寬將成為未來許多應用(包括自
197、動駕駛汽車,增強現實和虛擬現實等)的關鍵推動力,另外 5G 最具變革的影響之一就是它可以替代物理電纜。城市和企業可以使用 5G 來滿足他們的需求,而不是在有線基礎設施上進行時間和資源密集型的建設。除了高帶寬外,5G 還承諾超低延遲和高度可靠性,使其也成為工業物聯網應用的促成因素。未來的工廠可以在工業生產環境中放棄有線以太網,成為動態的可重新配置的工廠,這些工廠會隨著新的需求而變化。從物聯網通信技術的技術或標準演進路線情況,分析和研究未來物聯網通信技可能存在的熱點技術方向如表 3-2-1。本小節通過研究藍牙技術、ZigBee 技術、LoRa 技術、e-MTC 技術、NB-IoT 技術的專利、標準
198、、技術協議等演進情況,來判斷未來技術熱點方向。藍牙技術,作為物聯網通信技術領域的一項重要技術,起源于第二次世界大陜西省知識產權局陜西省物聯網產業專利導航報告68戰,藍牙技術的基礎來自于跳頻擴頻(FHSS)技術,該技術到 20 世紀 80 年代才被美國軍方重視,被用于戰場上無線通訊系統。并且 FHSS 技術在后來解決包括藍牙、WiFi、3G 移動通訊系統在無線數據收發問題上發揮著關鍵作用。早期的藍牙技術由愛立信在 1994 年提出,該技術方案旨在研究移動電話和其他配件間進行低功耗、低成本無線通信連接的方法。發明者希望為設備間的無線通訊創造一組統一規則(標準化協議),以解決用戶間互不兼容的移動電子
199、設備的通信問題,用于替代 RS-232 串口通訊標準。表表 3-2-1 各各類類通通信信技技術術特特性性特特性性低低功功耗耗藍藍牙牙技技術術W WI I-F FI IZ Z-W Wa av ve eI IE EE EE E8 80 02 2.1 15 5.4 4(Z Zi ig gB Be ee eT Th hr re ea ad d)L LT TE E-M MN NB B-I IO OT TS Si ig gf fo ox xL Lo oR Ra aW WA AN N距離10m-1.5km15m-100m30m-50m30m-100m1km-10km1km-10km3km-50km2km-2
200、0km吞吐量125kbps-2Mbps54Mbps-1.3Gbps10kbps-100kbps20kbps-250kbps最高1Mbps最高200bps最高100bps10kbps-50kbps功耗低中低低低中低低長期成本一次性一次性一次性一次性反復反復反復一次性模塊成本5 美元以下10 美元以下10 美元以下8-15 美元8-20 美元8-20 美元5美元以下8-15美元拓撲結構點對點、星型、網狀、廣播式星型、網狀網狀網狀星型星型星型星型在 1998 年愛立信聯合 IBM,英特爾、諾基亞以及東芝公司成立了“特別興趣小組”(special interest group SIG),該小組也是藍牙
201、技術聯盟的前身,先后推出了藍牙 0.7 版、0.8 版、0.9 版以及 1.0Draft 版,完成了 SDP 協定和 TCS 協定、1999 年正式推出了藍牙 1.0A 版,確定使用 2.4GHz 頻段。和當時流行的紅外線技術相比,藍牙有著更高的傳輸速度,而且不需要像紅外線那樣進行接口對接口的連接,所有藍牙設備基本上只要在有效通訊范圍內使用,就可以進行隨時連接,但是藍牙 1.0 版本存在包括兼容性、安全性、抗干擾能力差等問題。在 1999 年至 2003 年期間,逐步完善了這些問題,2003 年的藍牙 1.2 版本解決了安全性和兼容性問題,并在一定程度上解決了抗干擾能力差的問題,也新增陜西省知
202、識產權局陜西省物聯網產業專利導航報告69了快速連接功能、音頻傳輸功能等。在在此此期期間間也也申申請請了了“US6683886B1-藍藍牙牙通通信信單單元元,無無線線通通信信系系統統,無無線線通通信信設設備備,藍藍牙牙通通信信方方法法和和無無線線通通信信方方法法”、“US7046649B2-藍藍牙牙/IEEE802.11 的的互互操操作作性性”、“US6834192B1-在在藍藍牙牙或或其其它它無無線線電電通通信信系系統統中中實實現現通通信信切切換換的的方方法法和和相相關關設設備備”、“US6950645B1-在在藍藍牙牙環環境境中中的的節節能能直直觀觀設設備備發發現現技技術術”等等專專利利。在
203、 2004 年后由第一代藍牙升級到了第二代藍牙,降低了功耗、提高了安全性、改善了設備配對體驗。第三代藍牙同樣在功耗上做出了改進。到了第四代藍牙,主推“Low Energy”低功耗,同同時時藍藍牙牙 4.0 是是迄迄今今為為止止第第一一個個藍藍牙牙綜綜合合協協議議規規范范,將將三三種種規規格格集集成成在在一一起起。其其中中最最重重要要的的變變化化就就是是 BLE(Bluetooth Low Energy)低低功功耗耗功功能能,提提出出了了低低功功耗耗藍藍牙牙、傳傳統統藍藍牙牙和和高高速速藍藍牙牙三三種種模模式式:也也提提高高了了數數據據傳傳輸輸的的速速度度、傳傳輸輸距距離離等等。藍牙 4.1 最
204、重要的更新使得 Bluetooth Smart 技術最終成為物聯網發展的核心動力,包括支持與 LTE 無縫協作、允許開發人員和制造商自定義藍牙 4.1 設備的重新連接間隔、支持云同步、加入了專用的 IPv6 通道等工作。藍藍牙牙 4.2 改改善善了了傳傳輸輸速速率率和和隱隱私私保保護護程程度度、以以及及支支持持 6LoWPAN 等等,使使得得傳傳輸輸速速度度和和傳傳輸輸容容量量有有較較大大幅幅度度的的提提升升。第五代藍牙,開啟了物聯網時代的大門。2016 年推出的藍牙 5.0 在低功耗的模式下具備更快更遠的傳輸能力,更遠的有效傳輸距離,更大的數據容量包,同時針對物聯網進行了底層的優化。此后更是
205、結合 Mesh 網狀網絡,將藍牙設備作為信號中繼站,將數據覆蓋到了非常大的物理區域,也同時兼容了藍牙 4 和藍牙5 的協議。自 1998 年來,藍牙協議已經進行了多次更新,從音頻傳輸、圖文傳輸、視頻傳輸,再到以低功耗為主打的物聯網數據傳輸。一方面維持著藍牙設備向下兼容性,另一方面藍牙也正應用于越來越多的物聯網設備,隨著藍牙 5 技術的出現和藍牙 mesh 技術的成熟,大大降低了設備之間的長距離、多設備通訊門檻。從專利技術申請的變化情況來看,2006 年申請的“CN100479443C-藍牙ZigBee 網關”、“US20070011335A1-使用藍牙在非藍牙無線通信模塊之間建立自組織連接”、
206、“US20060274704A1-在藍牙和 IEEE802.11g 之間協同共存的方法和設備,兩種技術集成到片上系統(SOC)設備上”,2013 年申請的“US20140348327A1-藍牙低功耗多聲道音頻通信的同步”,2015 年申請的“US20160088424A1-藍牙低陜西省知識產權局陜西省物聯網產業專利導航報告70能耗自動化網狀網”。藍藍牙牙技技術術也也在在向向著著低低功功耗耗、多多協協議議兼兼容容方方向向發發展展的的。ZigBee 技術是一種近距離、低復雜度、低功耗、低數據速率、低成本的雙向無線通信技術。主要適合于自動控制和遠程控制領域,可以嵌入各種設備中,同時支持地理定位功能。
207、,Zigbee 過去又稱為“HomeRF Lite”和“FireFly”技術。是基于 IEEE802.15.4 協議發展起來的一種短距離無線通信技術,功耗低,被業界認為是最有可能應用在工控場合的無線方式,由 ZigBee 聯盟不斷進行更新,從IEEE802.15.4 協議到現在的 ZigBee3.0,期間不斷發布了各行業的協議,如應用于智能家居的 Zigbee Home Automation(Zigbee HA),應用于智能健康領域的Zigbee Health Care(Zigbee HC),應用于智能通信服務的 Zigbee Telecommunicationservices(Zigbee
208、TS),應用于智能照明的 Zigbee Light Link(Zigbee LL),應用于智能建筑的 Zigbee Building Automation(Zigbee BA),應用于智能零售的 ZigbeeRetail Services(Zigbee RS),但各應用層的協議并不互通,為滿足市場需求 ZigBee聯盟推出了ZigBee3.0,統一了不同應用層協議,Zigbee3.0還進一步加強了 Zigbee網絡的安全,讓 Zigbee 設備組網更便捷、更統一,但 ZigBee3.0 依舊無法很好的跟 WiFi,BLE 以及其他協議進行互聯互通,從物聯網關鍵通信技術的專利申請變化情況來看,多
209、協議融合互通是技術演進的主要路線,因此在一定程度上物聯網領域的 ZigBee 通信技術相關技術研發和專利申請也會向著多協議互通方向發展。窄帶物聯網(Narrow Band Internet of Things)是物聯網領域一個新興技術,2013 年初,華為與相關業內廠商、運營商展開窄帶蜂窩物聯網發展,并起名為LTE-M(LTE for Machine to Machine)。當時,在 LTE-M 的技術方案選擇上,主要有兩種思路:一種是基于現有 GSM 演進思路;另一種是華為提出的新空口思路,當時名稱為 NB-M2M。2014 年 5 月,由沃達豐,中國移動,Orange,TelecomIta
210、ly,華為,諾基亞等公司支持的 SI“Cellular System Support for UltraLowComplexity and Low Throughput Internet of Things”在 3GPP GERAN 工作組立項,LTE-M 的名字由此演變為 Cellular IoT,簡稱 CIoT。2015 年 4 月,PCG(ProjectCoordination Group)會議上做了一件重要的決定:CIoT 在 GERAN 做完 SI 之后,WI 階段要到 RAN 立項并完成相關協議。2015 年 5 月,華為和高通共同宣布了一種融合的解決方案,即上行采用 FDMA 多
211、址方式,下行采用 OFDM 多址方式,命名為 NB-CIoT(Narrow Band Cellular IoT)2015 年 8 月 10 日,在 GERAN SI陜西省知識產權局陜西省物聯網產業專利導航報告71階段最后一次會議,愛立信聯合幾家公司提出了 NB-LTE(Narrow Band LTE)的概念。2015 年 9 月,3GPP 在 RAN 全會達成一致,NB-CIoT 和 NB-LTE 兩個技術方案進行融合形成了 NB-IoT WID。NB-CIoT 演進到了 NB-IoT(Narrow BandIoT),確立 NB-IoT 為窄帶蜂窩物聯網的唯一標準。相應的華為也在 NB-IOT
212、 申請了如:“2016 年-CN107222826A-NB-IoT 的信道傳輸方法、裝置及系統(標準專利),2018 年-CN110139264B-NB-IoT 網絡的通信方法、裝置及存儲介質,2018年-CN110582076A-一種窄帶物聯網中 eUICC 數據傳輸方法和裝置”等 NB-IoT 核心技術專利,相比于其他通信技術手段,NB-IoT 具備覆蓋廣、低功耗、大連接、低成本的優勢,但是還存在數據傳輸較少、各平臺的協議對接復雜等問題,從NB-IoT 技術出現了幾年來,在國內已經快速發展,同時也持續增強了其低功耗和低時延的特性,也是未來持續發展的方向。LoRa(Long Range Ra
213、dio)技術就是遠距離無線電,是 semtch 公司創建的低功耗局域網無線標準,其最大的特點在于,在同樣的功耗條件下,比其他無線方式傳播的距離更遠,實現了低功耗和遠距離的統一,同時 semtch 公司在 2012 年申請了關于 LoRa 技術相關的專利 7 件,根據 LoRa 聯盟早先公布的數據,已經有 9 個國家開始建網,56 個國家開始進行試點在國際上使用較為廣泛。對于國內三大電信運營商來說,在 2018 年很多城市完成 NB-IoT 網絡部署,使用 LoRa技術大規模組網的可能性不大。圖圖 3-2-22 NB-IoT 和和 LoRa 技技術術對對比比LoRa 技術和 NB-IoT 技術都
214、屬于新興起的物聯網通信技術,在傳輸距離和傳輸速率、連接數量、成本等方面都有一定的相似度,在頻段和網絡部署等方面存在一些差異,使得其安全性和靈活性更高,兩者在技術上均已處于較為成熟的階段,未來更多的是推動技術的應用,使應用擴展至更多的細分領域。陜西省知識產權局陜西省物聯網產業專利導航報告72圖圖 3-2-23 物物聯聯網網關關鍵鍵通通信信技技術術演演進進路路線線陜西省知識產權局陜西省物聯網產業專利導航報告73圖圖 3-2-24 ZigBee 技技術術標標準準演演進進路路線線陜西省知識產權局陜西省物聯網產業專利導航報告74圖圖 3-2-25 藍藍牙牙技技術術演演進進路路線線陜西省知識產權局陜西省物
215、聯網產業專利導航報告753.2.2.3龍頭企業研發熱點方向從表 3-2-2 中各個重點申請人的專利分布情況來看,專利技術分布側重程度各不相同。在國外公司中,三星集團在全產業鏈技術專利布局上側重于中游的通信技術及算法和上游的無線模組,其在這兩個分支上的專利分布量分別為 5562項和 2578 項,分別占比 35.35%和 16.39%。松下集團也是在上游領域布局專利量最多,其中在傳感器技術分支的專利累計量為最多,為 4129 項,占比高達67.66%,說明松下集團很注重傳感器技術方向的研究開發。對于國內企業,國家電網在全產業鏈技術專利布局上側重于中游的通信技術及算法和上游的無線模組,其在這兩個分
216、支上的專利分布量分別 2544 項和 1030項,分別占比 47.61%和 19.28%。華為公司和中興公司在全產業鏈技術專利布局上的側重均和國家電網相似,即均側重于中游的通信技術及算法和上游的無線模組,說明中游的通信技術及算法和上游的無線模組是國內企業的研發熱點。3.2.2.4協同創新熱點方向表 3-2-3 總結了各重點申請人合作申請專利的比例,由于各申請主體的下游專利比較稀少,因此下游的專利合作申請比率與上游和中游的不具備比較意義??梢钥吹饺羌瘓F布局在全產業鏈各個技術分支的專利的合作申請比率均不超過 10%,松下集團在中游的安全技術領域的專利的合作申請比率最高,為 29.55%,但也為超
217、過 30%,樂金集團在上游的芯片和傳感器技術領域的專利的合作申請比率均為 0.00%,說明樂金集團這兩個技術領域協同合作申請從國內企業來看,國家電網在上游的傳感器技術領域的專利的合作申請比率高達 100%,在中游的安全技術領域的專利的合作申請比率也達到了 96.05%在其他技術領域的合作申請比率也均超過了 80%。華為公司和中興公司在各技術領域的合作申請比率較低,協同合作開發程度較低,尤其是中興公司在上游的芯片、傳感器、二維碼以及下游的 ToB 應用技術方向上的專利的合作申請比率均為0.00%,說明中興公司這四個技術領域協同合作申請。綜上,可以發現國外的物聯網產業龍頭公司掌握各自的核心技術,對
218、合作開發的依賴程度較低,也說明可能國內的物聯網產業起步晚,掌握的技術還不夠核心,到目前的階段部分還相對比較依賴于合作研發的模式,而一些公司則還沒有探索在此領域上的合作開發模式。陜西省知識產權局陜西省物聯網產業專利導航報告76表表 3-2-2 重重點點申申請請人人技技術術側側重重度度分分布布情情況況陜西省知識產權局陜西省物聯網產業專利導航報告77表表 3-2-3 重重點點申申請請人人合合作作申申請請專專利利情情況況申申請請人人上上游游(材材料料)(%)中中游游(%)下下游游(%)芯芯片片傳傳感感器器射射頻頻識識別別二二維維碼碼無無線線模模組組通通信信技技術術算算法法平平臺臺技技術術算算法法安安全
219、全技技術術ToBToC三星集團4.058.849.300.002.674.048.321.541.421.68松下集團0.001.875.687.6911.0312.379.2429.550.005.83國家電網94.9410091.9482.8692.6289.5189.8796.0593.1890.0樂金集團0.000.009.88/5.627.7110.8912.53.513.52華為公司13.022.226.816.677.115.386.124.512.561.41中興公司0.000.007.390.009.579.477.038.540.002.36日立公司13.3420.5813
220、.6%33.3316.7418.145.8412.005.008.33三菱公司0.008.6812.69/9.1016.058.763.5728.0054.55高通公司7.140.007.41/7.144.427.614.230.000.00日本電氣/18.1812.60/6.027.289.0212.54.35/3.2.2.5新進入者集中的熱點方向圖圖 3-2-26 歐歐珀珀移移動動物物聯聯網網產產業業專專利利技技術術占占比比對近 10 年物聯網產業鏈各申請人的申請趨勢進行分析,選取近 10 年內的 2家新進入者:歐珀移動和小米科技,對其進行專利布局情況分析。如圖 3-2-26 所示,歐珀移
221、動的主要專利申請集中在通信技術及算法和無線模組技術方向,占比分別為 47%和 30%,專利申請量分別為 533 件和 33 件,其陜西省知識產權局陜西省物聯網產業專利導航報告78次為射頻識別,占比為 13%,另外,ToC 應用技術方向占比 6%。圖圖 3-2-27 歐歐珀珀移移動動物物聯聯網網產產業業專專利利技技術術布布局局圖圖(申申請請量量/件件)如圖 3-2-27 所示,歐珀移動在物聯網產業的專利申請集中于通信技術及算法和無線模組技術方向,且自 2015 年以來,該技術方向的專利申請呈現增長的趨勢,尤其是在 2019 年,通信技術及算法和無線模組技術方向的專利申請分別有 106 件和 91
222、 件,射頻識別技術方向在近幾年的專利申請量也有增長,增長幅度較大,綜上可以看出,歐珀移動的熱點技術方向在于通信技術及算法和無線模組技術方向,主要應用于下游的射頻識別方向上。圖圖 3-2-28 小小米米科科技技物物聯聯網網產產業業專專利利技技術術占占比比如圖 3-2-28 所示,小米科技的主要專利申請集中在 ToC 應用和通信技術及算法技術方向,占比分別為 48%和 29%,專利申請量分別為 401 件和 248 件,其次為無線模組,占比為 12%。圖圖 3-2-29 小小米米科科技技物物聯聯網網產產業業專專利利技技術術布布局局圖圖(申申請請量量/件件)如圖 3-2-29 所示,小米科技在物聯網
223、產業的專利申請集中于 ToC 應用和通信技術及算法技術方向,且自 2014 年以來,該技術方向的專利申請呈現增長的趨勢,尤其是在 2015 年,ToC 應用和通信技術及算法技術方向的專利申請分別有 170 件和 40 件,無線模組技術方向在近幾年的專利申請量也有增長,增長幅陜西省知識產權局陜西省物聯網產業專利導航報告79度較大,綜上可以看出,小米科技的熱點技術方向在于無線模組。3.2.2.6專利運用的熱點方向專利運營是指企業為獲得與保持市場競爭優勢,運用專利制度提供的專利保護手段及專利信息,謀求獲取最佳經濟效益的總體性謀劃。專利運營通過對專利或專利申請進行管理,促進專利技術的應用和轉化,實現專
224、利技術價值或者效能的活動。專利運營主要包括,專利轉讓、專利許可和專利質押等。其中,專利轉讓是專利申請權人和專利權人把專利申請權和專利權讓給他人的一種法律行為。中華人民共和國專利法規定:專利申請權和專利權可以轉讓。轉讓專利申請或專利權的當事人必須訂立書面合同,經專利局登記后生效。專利轉讓包括出售、折股投資等多種形式。專利實施許可也稱專利許可證貿易,是指專利技術所有人或其授權人許可他人在一定期限、一定地區、以一定方式實施其所擁有的專利,并向他人收取使用費用,分為制造許可、使用許可、銷售許可等,具有專利技術成果的轉化、應用和推廣的作用。專利權質押是指債務人或第三人將擁有的專利權擔保其債務的履行,當債
225、務人不履行債務的情況下,債權人有權把折價、拍賣或者變賣該專利權所得的價款優先受償的物權擔保行為。圖圖 3-2-30 全全球球物物聯聯網網產產業業專專利利轉轉讓讓趨趨勢勢圖圖 3-2-31 全全球球物物聯聯網網產產業業專專利利許許可可、質質押押、訴訴訟訟趨趨勢勢一般專利運用集中的方向通常是熱點技術方向,通過分析全球物聯網產業專陜西省知識產權局陜西省物聯網產業專利導航報告80利運用數量和占比較多的方向,判斷物聯網產業專利運用熱點方向。圖 3-2-30 為近二十年物聯網產業專利轉讓趨勢、圖 3-2-31 為全球物聯網產業專利許可、質押和訴訟情況,從圖中可反映出,全球物聯網產業專利運營熱度越來強,且專
226、利運營的主要方式以轉讓為主,近幾年來年專利轉讓量達到了近萬件。從全球物聯網產業專利運營總量以傳感器和通信技術及算法專利運營數量較多,其次為射頻識別和無線模組,從各自運營專利占比情況看來,以芯片、平技術及算法技術環節的專利申請量盡管相對較少,但其專利運營的占比略高于其他技術環節,其次射頻識別、傳感器、安全技術、無線模組等技術環節的專利運營占比高于其他技術環節。(1)物聯網產業上游專利運營情況進一步結合全球物聯網產業上游各技術環節的專利運營活躍度來判斷專利技術的運營熱點方向見表 3-2-4。從全球物理聯網產業上游各技術環節的近二十年的專利轉讓趨勢來看,以傳感器技術環節發生的專利轉讓數量較多,且近二
227、十年隨著傳感器專利申請量越來越多的情況下,發生專利的專利量也越來越多,其次射頻識別技術和無線模組技術環節的專利轉讓情況也和傳感器技術環節的專利趨勢相似,但轉讓量相對較少。表表 3-2-4 全全球球物物聯聯網網產產業業各各技技術術環環節節專專利利運運營營總總量量及及運運營營專專利利占占比比陜西省知識產權局陜西省物聯網產業專利導航報告81圖圖 3-2-32 全全球球物物聯聯網網產產業業上上游游專專利利轉轉讓讓趨趨勢勢從全球物聯產業上游技術環節的近二十年的專利許可趨勢來看如圖 3-2-32,在 2008 年至 2014 年期間,以傳感器、射頻識別、無線模組技術環節許可量較多,在 2014 年后專利許
228、可熱度降低,但在 2018 年至 2022 年期間的仍以傳感器、射頻識別、無線模組技術環節許可量較多。圖圖 3-2-33 全全球球物物聯聯網網產產業業上上游游專專利利許許可可趨趨勢勢從全球物聯產業上游技術環節的近二十年的專利質押趨勢來看如圖 3-2-34,在 2014 年以后專利質押的熱度升高,同樣以無線模組、傳感器、射頻識別的專利質押熱度高,但不同的是,無線模組發生專利質押的數量相對更多。圖圖 3-2-34 全全球球物物聯聯網網產產業業上上游游專專利利質質押押趨趨勢勢從全球物聯產業上游技術環節的近二十年的專利訴訟情況如圖 3-2-35,傳感陜西省知識產權局陜西省物聯網產業專利導航報告82器技
229、術早在 2014 年以前就發生了較多的專利訴訟,在 2014 年以后專利其他技術環節的專利訴訟熱度升高,以無線模組、射頻識別、傳感器的專利訴訟較多。圖圖 3-2-35 全全球球物物聯聯網網產產業業上上游游專專利利訴訴訟訟趨趨勢勢(2)物聯網產業中游專利運營情況圖圖 3-2-36 全全球球物物聯聯網網產產業業中中游游專專利利轉轉讓讓趨趨勢勢從全球物聯網產業中游各技術環節近二十年來的專利轉讓趨勢如圖 3-2-36,近年來物聯網中游技術環節的專利轉讓熱度逐漸升高,同時以通信技術及算法環節的專利轉讓數量最多,其次為平臺技術及算法。圖 3-2-37 全球物聯網產業中游專利許可趨勢從全球物聯網產業中游專利
230、近二十年許可趨勢如圖 3-2-37,同樣以通信技術及算法技術環節的專利許可量最多,但近十年來許可量呈現波動變化。陜西省知識產權局陜西省物聯網產業專利導航報告83圖圖 3-2-38 全全球球物物聯聯網網產產業業中中游游專專利利質質押押趨趨勢勢從全球物聯網產業中游各技術環節近二十年專利質押情況來看如圖 3-2-38,各技術環節近二十年來的專利質押熱度上升,以通信技術及算法技術的專利質押量最高。從全球物聯網產業中游各技術環節近二十年專利訴訟況來看,各技術環節近二十年來的專利訴訟的熱度上升,同樣以通信技術及算法技術的專利訴訟量最高。圖圖 3-2-39 全全球球物物聯聯網網產產業業中中游游專專利利訴訴訟
231、訟趨趨勢勢(3)物聯網產業下游專利與運營情況從全球物聯網產業下游環節的專利轉讓趨勢來判斷下游技術轉讓熱點技術環節,近二十年在 ToB 應用和 ToC 應用環節專利轉讓熱度越來越高,且專利轉讓量基本相同。圖圖 3-2-40 全全球球物物聯聯網網產產業業下下游游專專利利轉轉讓讓趨趨勢勢從全球物聯網產業下游環節的專利許可趨勢來,判斷專利運營熱點技術環節,陜西省知識產權局陜西省物聯網產業專利導航報告84ToB 應用環節在 2015 年后專利許可的量開始下降,ToC 技術環節的專利許可量開始提高。圖圖 3-2-41 全全球球物物聯聯網網產產業業下下游游專專利利許許可可趨趨勢勢從全球物聯網產業下游環節的專
232、利質押趨勢來,判斷專利運營熱點技術環節,近二十年在 ToB 應用和 ToC 應用環節專利質押熱度越來越高,且專利質押量基本相同,以 ToC 應用的專利質押量略。圖圖 3-2-42 全全球球物物聯聯網網產產業業下下游游專專利利質質押押趨趨勢勢從全球物聯網產業下游環節的專利訴訟趨勢來,判斷專利運營熱點技術環節,近二十年在 ToB 應用和 ToC 應用環節專利訴訟熱度越逐漸下降。ToB 應用和 ToC應用環節的專利訴訟量在近五年來基本相同。陜西省知識產權局陜西省物聯網產業專利導航報告85圖圖 3-2-43 全全球球物物聯聯網網產產業業下下游游專專利利訴訴訟訟趨趨勢勢3 3.3 3 小小結結本章以全球
233、物聯網產業專利數據為基礎,從物聯網產業專利布局的情況與產業發展創新的的關聯度、專利在產業競爭中的控制力和影響力、產業結構調整方向、技術熱點研發方向等內容進行了分析。陜西省知識產權局陜西省物聯網產業專利導航報告86第第四四章章陜陜西西省省物物聯聯網網產產業業專專利利盤盤點點4 4.1 1 專專利利申申請請趨趨勢勢截止至檢索日,陜西省在物聯網產業申請專利量達 8006 件。在二十一世紀前,在 1985 年至 1999 年間物聯網相關的專利申請趨近于 0 件,一方面與國內專利制度形成時間較晚,專利制度不夠完善有關,另一方面,物聯網作為新興產業,到 1999 年才被提出,是陜西省相關專利申請量較少的主
234、要原因。進入二十一世紀后,陜西省在物聯網領域專利申請開始有較為明顯的增長,從 2008 年開始,專利數量逐年快速增加,并于 2014 年達到第一次高峰,專利數量為 536 件;2015年至 2020 年,專利申請進入迅猛發展時期,并在 2020 年達到申請量最高峰,為1206 件;由于專利申請后的公開具有一定的滯后性,2021 年的專利申請量有所下降,但不能反映真實的專利申請情況。從整體申請趨勢來看,在物聯網技術領域,陜西省已經經歷過技術引入和緩慢發展期,進入了快速發展的階段。在專利類型分布中,陜西物聯網產業專利以發明專利為主,共 4516 件,占陜西物聯網產業專利總量的 56%;其次是實用新
235、型專利,共 3376 件,占比 42%,實用新型專利僅保護產品構造,較之發明專利具有審批速度快、獲得授權的幾率高的特點;外觀設計專利數量最少,僅 114 件,占比 2%。由此看來,陜西省專利申請人注重基礎技術研發創新,也注重物聯網相關產品構造方面的布局。圖圖 4-1-1 物物聯聯網網產產業業陜陜西西省省專專利利申申請請態態勢勢從陜西省專利的狀態上看,目前陜西省物聯網產業的專利中失效數量達到了3607 件,占比陜西省物聯網產業專利申請總量的 45%,造成專利失效的主要原因在于未繳納年費,占失效專利量的 53.04%,此外還有一部分專利由于撤回導陜西省知識產權局陜西省物聯網產業專利導航報告87致失
236、效。有效數量專利數量達到了 2860 件,占比 36%;由于陜西省物聯網產業的專利申請近年才進入快速發展時期,因此有 1538 件專利仍在審中狀態,占比為 19%。圖圖 4-1-2 物物聯聯網網產產業業陜陜西西省省專專利利有有效效性性4 4.2 2 技技術術構構成成分分布布4.2.1 技術組成分析圖圖 4-2-1 物物聯聯網網產產業業陜陜西西省省專專利利技技術術分分布布圖圖由圖 4-2-1 可知,從物聯網技術一級分支上看,陜西省硬件領域申請專利3811 件,所占比例達 44%,數量最多、占比最大;其次是軟件及算法領域,專陜西省知識產權局陜西省物聯網產業專利導航報告88利數量為 3481 件,占
237、比 41%,與硬件領域相差不大;最少的是行業應用領域,專利量 1304,占比 15%。從物聯網技術細分領域來看,傳感器、射頻識別和無線模組是硬件領域創新的主要方向;在排名第二的軟件計算法領域中,通信技術及算法是其研究中最為關注的技術點;行業應用領域更為關注 ToC 端應用,但兩個細分分支專利申請差異較小。綜合來看,通信技術及算法是陜西省物聯網技術細分領域研發的重點,其次是傳感器和無線模組??梢园l現,陜西省在發展物聯網產業上已形成較為完整的物聯網產業鏈。從產業鏈條構成要素來看,從最基礎的核心芯片、智能傳感器,到射頻識別、軟件技術及算法、各類應用平臺等,陜西省均有進行技術創新。4.2.2 地域分布
238、分析圖圖 4-2-2 陜陜西西省省各各地地市市物物聯聯網網產產業業專專利利分分布布圖圖 4-2-3 陜陜西西省省各各地地市市物物聯聯網網產產業業技技術術分分布布(單單位位/件件)對陜西省物聯網產業專利的申請地市分布進行分析,如圖 4-2-2 和圖 4-2-3。西安市申請人合計申請 7281 件物聯網產業相關專利,位列第一位;咸陽市的申請量為 232 件,排于第二位;漢中市、寶雞市、榆林市的申請量為 154 件、140件、69 件,排于第三位、第四位、第五位;渭南市、安康市、商洛市、延安市、陜西省知識產權局陜西省物聯網產業專利導航報告89銅川市以及楊凌區申請量較少,最高不過 34 件??梢钥闯?,
239、西安市專利數量遠遠超過陜西省其他地市總和,從專利數量可以反映出西安市的科技、經濟實力遠高于陜西省其他地市。其他城市由于受到產業發展規模、知識水平的限制,專利申請量較低。從各地市上游、中游、下游的專利量來看,陜西省內包括西安市、咸陽市、漢中市、寶雞市在內的地市在物聯網產業鏈的上中下游均有一定的專利布局,均存在物聯網產業發展的良好基礎,且陜西省物聯網產業的專利主要集中在西安市。4 4.3 3 專專利利運運營營現現狀狀專利運營是指為獲得經濟收益或者保持市場競爭優勢,運營專利制度提供的專利保護手段及專利信息,謀求獲取最佳經濟收益的總體性謀劃。廣義上包括從專利挖掘到收取許可費用及其他收益的整個過程,狹義
240、上僅指運用專利獲權后的后期收益環節。專利的運營模式可以分為兩類:第一類是基于專利許可的運營模式,包括專利池、專利聯盟、專利入股、專利信托等;第二類為基于專利轉讓的運營模式,包括企業并購中的打包轉讓、質押、拍賣等。因此,專利轉讓和許可是專利價值體現的兩種專利運營模式。下面對陜西省物聯網產業專利運營總量,包括專利許可、專利轉讓以及專利質押進行分析。4.3.1 運營總體特點在陜西物聯網產業中,上游硬件和中游軟件技術及算法的專利許可、轉讓及質押數量較多,分別為 217 件、213 件。雖然產業上、中、下游領域運營總量在本領域專利申請量中占比均為 6%,但上游硬件和中游軟件技術及算法的運營總量是陜西省物
241、聯網產業運營總量的 84%,表明陜西省物聯網企業對硬件和軟件技術及算法領域技術最為關注,這兩個領域是陜西省物聯網產業的重要發展方向。從細分領域看,除芯片外,各二級技術領域占申請量比例差異很小。硬件領域中,傳感器的專利運營量最高,其次是射頻識別和無線模組,芯片沒有發生專利許可、轉讓及質押;軟件技術及算法中,通信技術及算法領域是產業中游乃至整個產業中專利運營活動發生最多的細分領域,可見通信技術及算法領域和傳感器領域是陜西省目前最為重要的發展方向。陜西省知識產權局陜西省物聯網產業專利導航報告90表表 4-3-1 物物聯聯網網產產業業領領域域陜陜西西省省專專利利運運用用情情況況技技術術分分支支運運營營
242、總總量量占占申申請請量量比比例例近近十十年年占占比比上游(硬件)2176%72%中游(軟件技術及算法)2136%74%下游(行業應用)816%96%上游(關鍵硬件)芯片00%0%傳感器915%67%射頻識別(RFID)596%78%二維碼47%75%無線模組645%73%中游(軟件技術及算法)通信技術及算法1736%72%平臺技術及算法345%79%安全技術85%75%下游(行業應用)ToB 應用347%100%ToC 應用506%94%從陜西省物聯網產業近十年的專利運營活動來看,行業應用領域近十年專利許可、轉讓及質押的占比最高;從細分領域看,ToB 應用領域和 ToC 的專利運營基本發生在近
243、十年,表明上述領域可能是近年來的熱點技術方向。4.3.2 專利技術許可分析專利許可是指專利權人將其所擁有的專利技術許可他人實施的行為。在專利許可中,專利權人成為許可方,允許實施的人成為被許可方,許可方與被許可方要簽訂專利實施許可合同。這種合同只允許被許可方實施許可方的發明創造專利技術,而不轉移許可方的專利所有權。專利許可的種類劃分依據主要有兩種:按許可性質劃分,可分為合同許可、計劃許可和強制許可;按許可方所授予被許可方的權利和范圍大小可分為獨占許可、排他許可、普通許可、從屬許可和交叉許可。無論是強制許可還是自主許可,不管是什么類型的許可,都說明了被許可專利的技術、經濟和社會價值。陜西省知識產權
244、局陜西省物聯網產業專利導航報告91圖圖 4-3-1 物物聯聯網網產產業業領領域域陜陜西西省省許許可可趨趨勢勢如圖 4-3-1 所示,陜西省物聯網產業領域公開(公告)的專利中,有 45 件專利發生許可,占陜西省總公開(公告)專利的 0.56%,總體來看,專利許可量并不大。2007 年開始發生專利許可,且呈現波折趨勢,2012 年專利許可量達到最高,共計 8 件。所許可的專利類型為發明專利和實用新型專利,兩者占比分別為 52%和 48%。進一步的分析陜西省內的主要專利許可人和被許可人情況,陜西省發生專利許可的主要申請人有西安西電捷通無線網絡通信股份有限公司,華天科技(西安)有限公司、西安大唐電信有
245、限公司、西安電子科技大學等高校和企業,以及朱軍、秋興國、任彬等個人申請人。其中西安西電捷通無線網絡通信股份有限公司以核心通信技術以及通信安全技術為研究方向,技術水平較高,同時專利價值較高,專利許可的對象包括索尼公司、阿爾派株式會社、海能達通信股份有限公司等數十家企業。華天科技(西安)有限公司以及西安大唐電信有限公司等專利許可對象為其子公司或集團公司等。表表 4-3-2 陜陜西西物物聯聯網網產產業業專專利利主主要要許許可可人人情情況況許許可可人人許許可可專專利利數數量量西安西電捷通無線網絡通信股份有限公司6華天科技(西安)有限公司5西安大唐電信有限公司5西安電子科技大學54.3.3 專利技術轉讓
246、分析專利轉讓是指專利權人作為轉讓方,將其發明創造專利的所有權或將持有權移轉受讓方,受讓方支付約定價款所訂立的合同。通過專利權轉讓合同取得專利陜西省知識產權局陜西省物聯網產業專利導航報告92權的當事人,即成為新的合法專利權人,同樣也可以與他人訂立專利轉讓合同、專利實施許可合同,包括專利申請權轉讓。如圖 4-3-2 可知,陜西省物聯網產業領域公開(公告)的專利中,有 388件專利發生許可,占陜西省總公開(公告)專利的 4.85%,受益于國家知識產權戰略的推動,專利的轉讓數量逐年增加,近年來的轉讓數量在 21 年最高達到了85 件。所轉讓的專利類型較多為發明申請和發明授權,兩者之和為專利總量的58%
247、,其余是實用新型。圖圖 4-3-2 物物聯聯網網產產業業領領域域陜陜西西省省轉轉讓讓趨趨勢勢此外,在專利轉讓人方面,大部分專利轉讓類型為子公司轉讓給子公司、子公司轉讓給母公司、高校轉讓到高?;蚱髽I以及個人轉讓給企業,專利技術的成果轉化較好。表表 4-3-3 陜陜西西物物聯聯網網產產業業專專利利主主要要轉轉讓讓人人情情況況轉轉讓讓人人專專利利數數量量西安交通大學37西安工程大學17西安電子科技大學15西安小光子網絡科技有限公司14西北工業大學11中國石油集團川慶鉆探工程有限公司長慶鉆井總公司9中國科學院西安光學精密機械研究所9西安理工大學9陜西科技大學8西安海天天線科技股份有限公司7陜西省知識產
248、權局陜西省物聯網產業專利導航報告934.3.4 專利技術質押分析專利質押屬于權利質權之類,是指為擔保債權的實現,債務人或第三人將其專利權出質給債權人,當債務人到期不履行債務,或者出現約定的情形,債權人可以依法將其設質的專利權利之價值優先受償。專利質押的基礎在于可交換的價值,以交換價值為債權提供擔保。而專利的價值在于應用,握在手心無從體現。通過質押,可以使權利人進一步地的利用專利價值,獲得融資,既能進一步的在已有技術之上研究開發新技術,與時俱進,又能充分地利用專利成果,將其轉化,進行物質生產即實施專利,為企業帶來可觀的利益的同時亦造福于社會。圖圖 4-3-3 物物聯聯網網產產業業領領域域陜陜西西
249、省省質質押押趨趨勢勢由圖 4-3-3 可以看出,陜西省物聯網產業領域公開(公告)的專利中,有75 件專利發生質押,占陜西省總公開(公告)專利的 0.94%。陜西省物聯網產業領域專利質押活動發生較晚,從 2011 年開始,專利質押逐年上升,2021 年達到專利質押的峰值,為 28 件。表表 4-3-4 陜陜西西物物聯聯網網產產業業專專利利主主要要轉轉讓讓人人情情況況出出質質人人質質押押專專利利數數量量西安金源電氣股份有限公司5陜西天基通信科技有限責任公司5西安元智系統技術有限責任公司3鴻基通信股份有限公司3星展測控科技股份有限公司2西安希德電子信息技術股份有限公司2西安茂德通訊科技有限公司2西安
250、金時利和自動化工程有限公司2西安鼎研科技股份有限公司2陜西麟德慣性電氣有限公司2陜西省知識產權局陜西省物聯網產業專利導航報告94從表 4-3-4 可以看出專利轉讓的出質人來看,主要出質人包括西安金源電氣股份有限公司、陜西天基通信科技有限責任公司、西安元智系統技術有限責任公司等新三板、新四板上市及高新技術企業,專利質押取得一定的成果。4.3.5 專利運營主體情況4.3.5.1陜西省專利許可主體情況陜西省專利許可的主體情況,許可人類型包含企業、個人申請人、高校和科研院所,專利許可的企業包括華天科技、大唐電信、西安西電捷通等陜西省知名企業,高校和科研院所包括西安交通大學、西安電子科技大學、西北大學等
251、國內知名院校,個人申請則以公司股東通過獨占許可的方式許可給公司進行專利實施轉化。除上述方式外也有如西安博深煤礦安全科技有限公司、西安交通大學等創新主體通過獨占許可的方式,實現專利價值。4.3.5.2陜西省專利轉讓主體情況圖圖 4-3-4 專專利利轉轉讓讓人人類類型型圖 4-3-4 為陜西物聯網產業專利轉讓主體類型,表 5-5-2 為陜西省物聯網產業相關專利轉讓情況,陜西省物聯網產業 44%的轉讓主體為企業、35%的轉讓注意為高校和科研院所、有 21%的轉讓主體為個人,其中科研院校以西安交通大學、西安工程大學、西安電子科技大學、西北工業大學、西安理工大學為主,企業轉讓主體較多,其中部分為企業與高
252、校協同創新合作后,通過專利轉讓完成專利技術實施轉化,個人申請人的專利轉讓以公司股東或技術合伙人為主,未來陜西省專利轉讓趨勢還有較大的潛力。陜西省知識產權局陜西省物聯網產業專利導航報告954.3.5.3陜西省專利質押主體情況陜西省物聯網產業專利質權人集中在西安市,其中 44 位權利人位于西安市、1 位在咸陽市,1 位在寶雞市,其他城市發生質押的專利暫時沒有。從質權人情況來看,質權人以高新技術企業為主,部分企業為新三板、新四板企業,專利質押融資在一定程度上推動了陜西省企業的發展,緩解了一些中小微物聯網產業的資金壓力。陜西省專利質押的數量也在逐年增加,也能一定程度的體現陜西專利質押的制度和體系在逐漸
253、的完善。陜西省物聯網產業專利質押情況及質權人情況見表 4-3-5。質權人地域分布質權人資質情況圖圖 4-3-5 陜陜西西省省物物聯聯網網產產業業專專利利質質權權人人情情況況4 4.4 4 協協同同創創新新現現狀狀當企業認識到某一技術是未來的發展方向時,首先會在企業內部進行技術攻關,當自身技術攻關不可行,例如缺少設備或人才時,企業會選擇與其他單位或個人進行合作,共同進行技術研發。因此,企業的協同創新信息能夠揭示技術發展方向。本節將陜西物聯網各產業環節及細分領域協同創新所涉及到的專利申請進行統計分析,以期發現陜西省在本領域研發的熱點、重點或難點。統計發現,在物聯網產業的三個技術分支中,硬件領域協同
254、創新所涉及的專利申請量最多,為 210 件,占協調創新總量的 47%,其次是軟件技術及算法領域,達 184 件,占總量的 42%,行業應用領域協同創新的數量最低,為 49 件,占比為 11%。由此可見硬件是陜西省物聯網最為重要的研發方向。從近五年情況看,協同創新情況沒有太大的變化,硬件領域仍具有較大的研發熱度。從細分領域看,協同創新總量較大的是通信技術及算法、傳感器和無線模組陜西省知識產權局陜西省物聯網產業專利導航報告96三個技術領域,近五年來,射頻識別和平臺技術及算法的協同創新占比有較大的上升,由此可以看出,通信技術及算法、傳感器、無線模組射頻識別和平臺技術及算法等技術領域是研發的熱點方向。
255、表表 4-4-1 陜陜西西物物聯聯網網產產業業協協同同創創新新現現狀狀圖圖 4-4-1 陜陜西西物物聯聯網網產產業業主主要要協協同同創創新新主主體體陜西省知識產權局陜西省物聯網產業專利導航報告97進一步分析陜西省內主要協同創新的對象,從前十的協同創新申請人來看見圖 4-4-1,以西安電子科技大學、西安交通大學、西安科技大學等高校為主,前十的申請人中包括 5 家高校、3 家研究院、2 家企業。西安電子科技大學主要創新對象包括西安中電科西電科大雷達技術協同創新研究院有限公司、中國電子科技集團有限公司、聯創汽車電子有限公司西安分公司、天博電子信息科技有限公司等。圖圖 4-4-2 西西安安電電子子科科
256、技技大大學學物物聯聯網網主主要要協協同同創創新新對對象象西安交通大學的主要協同創新對象包括西安華騰光電有限責任公司、廣東順德西安交通大學研究院、中國電力科學研究院有限公司、湖南蘇星信息科技有限公司、上海礽芯生物科技有限公司等企業,和西安本地企業合作較少。圖圖 4-4-3 西西安安交交通通大大學學物物聯聯網網產產業業主主要要協協同同創創新新對對象象陜西省知識產權局陜西省物聯網產業專利導航報告984 4.5 5 重重要要創創新新主主體體圖圖 4-5-1 物物聯聯網網產產業業陜陜西西省省申申請請人人排排名名圖 4-5-1 給出了陜西省物聯網領域技術前十五申請人排名,可以清楚地看到,在排名榜中,前三的
257、是西安電子科技大學、西安交通大學以及西北工業大學,專利申請量分別為 627 件、422 件和 248 件;排名第四的是長安大學,專利數量與西北工業大學十分接近,達 242 件;西安科技大學、西安理工大學、西京學院、陜西科大分別以專利數量 184 件、125 件、104 件、104 件位列第五名、第六名、第七名、第八名,再往后第九名的西北大學至第十五名的陜西理工大學中,專利申請量均不過百。觀察發現,陜西省物聯網領域技術排名前十五的申請人中,有十四位屬于高校,且前十一名高校均開設了物聯網工程專業,排名靠后的西安工程大學、西北農林科技大學與陜西理工學院雖未開設與物聯網相關的專業,但分別建設了物聯網工
258、程實驗室、物聯網重點實驗室和物聯網技術研發平臺。排名前十五的申請人中,迅騰科技是唯一一家企業申請人。以上表明,高校是陜西省物聯網產業領域技術創新的主要力量,并有很強的技術創新能力。與此同時,這些高校聚集在西安,使得西安具有較強的高校技術研發優勢。在此基礎上進一步結合陜西省物聯網產業走訪、調研情況,篩選西安陜西省知識產權局陜西省物聯網產業專利導航報告99電子科技大學、西安交通大學、西北工業大學、西安迅騰、西安艾潤物聯網、西安博昱新能源、西安大唐電信、西安航天自動化等 3 家高校及 5 家企業作為進一步分析對象,探討陜西物聯網企業發展情況。4.5.1 西安電子科技大學4.5.1.1專利申請態勢西安
259、電子科技大學開展物聯網相關技術的研究較早,近二十年來專利申請量保持較為穩定的增速,并在 2021 年申請量量達到了峰值。從技術研究水平來看,西安電子科技大學成立有計算機網絡與物聯網工程研究所。從公開資料顯示,目前物聯網技術相關在研項目包括“網絡與系統協同安全關鍵技術”、“智慧城市云計算平臺及服務關鍵技術研究”、“無線通信設備物理層基因身份構建與認證理論及方法研究”、“無線網絡安全互聯關鍵技術”等國家級、省級研發項目 19 項,涉及物聯網安全技術、物聯網無線通信技術等領域。從專利的有效性來看,西安電子科技大學有效專利達到了 48%,同時失效專利占比也遠低于陜西省的 45%。從整體上來看,西安電子
260、科技大學物聯網技術的研發還將產出大量的新技術和新發明點,同時現有專利技術的維護較好,未來還將有大量的專利產出。圖圖 4-5-2 西西安安電電子子科科技技大大學學物物聯聯網網專專利利申申請請態態勢勢陜西省知識產權局陜西省物聯網產業專利導航報告1004.5.1.2專利布局情況從西安電子科技大學專利布局分別情況來看,西安電子科技大學在物聯網產業上游、中游以及下游均有一定數量的專利布局,在上游和中游的布局數量較多,其中以上游射頻識別、中游通信技術及算法和平臺技術及算法為專利布局的重點。圖圖 4-5-3 西西安安電電子子科科技技大大學學物物聯聯網網專專利利申申請請技技術術構構成成4.5.1.3發明團隊情
261、況圖圖 4-5-4 西西安安電電子子科科技技大大學學物物聯聯網網專專利利申申請請人人情情況況陜西省知識產權局陜西省物聯網產業專利導航報告101從西安電子科技大學專利申請人之前的合作團隊判斷西安電子科技大學物聯網技術研發團隊情況,下圖為西安電子科技大學專利發明人合作情況,從圖中可看出,西安電子科技大學主要有 5 個技術研發團隊,核心研發人員和發明人分別為裴慶祺、陳晨、沈玉龍,李長樂,邱智亮,史琰、楊春剛、李建東,李暉等人。4.5.2 西安交通大學4.5.2.1專利申請態勢西安交通大學近二十年來相關專利申請是處于持續增長,與西安電子科技大學申請趨勢相似,同樣在 2021 年申請量達到峰值,但專利申
262、請量相對少于西安電子科技大學。圖圖 4-5-5 西西安安交交通通大大學學專專利利申申請請趨趨勢勢根據公開資料,西安交通大學已經“物聯網與信息安全研究所”以及“西安交通大學銅川物聯網綠色發展研究院”等研究中心或聯合研發機構建設,以物聯網信息安全,MEMS 傳感技術、物聯網節能技術為主要研發方向。從西安交通大學專利有效性來看,西安交通大學物聯網產業有效專利占比為43%,略低于西安電子科技大學,審中專利為 22%,活躍專利數量占比較高。從專利申請趨勢、研發機構以及活躍專利情況未來幾年內,西安交通大學相關專利產出還將持續增長。陜西省知識產權局陜西省物聯網產業專利導航報告1024.5.2.2專利布局情況
263、西安交通大學在物聯網上、中游的布局與西安電子科技大學的專利布局存在一定的差別,西安交通大學在傳感器技術方向的專利申請量遠超過西安電子科技大學,是西安交通大學的物聯網產業主要研究的方向。但從其他環節專利申請量來看,相比西安電子科技大學還有較大的差距。圖圖 4-5-6 西西安安交交通通大大學學專專利利技技術術構構成成情情況況4.5.2.3發明團隊情況從西安交通大學發明人合作情況,可判斷出西安交通大學物聯網技術研發團隊主要有四個,核心發明人分別為胡忠強、劉明、李昕、劉君華、蔣莊德以及王海容等人,研發團隊之間合作較少。圖圖 4-5-7 西西安安交交通通大大學學發發明明人人合合作作情情況況陜西省知識產權
264、局陜西省物聯網產業專利導航報告1034.5.3 西北工業大學4.5.3.1專利申請態勢西北工業大學在物聯網產業相關專利申請呈現波動增長的趨勢,2013 年以前,波動較大,2013 年后專利申請的增速提高,同樣在 2021 年申請量達到峰值。另外從西北工業大學公開資料來看,西北工業大學建設有物聯網創新研究院,2019年西北工業大學於志文教授獲國家重點研發計劃“物聯網與智慧城市關鍵技術及示范”重點專項,2022 年獲批“陜西省工業互聯網安全校企聯合研究中心”,在物聯網產業相關技術的研究上具備較強的實力。從專利有效性來看,西北工業大學物聯網產業有效專利僅有 29%,遠低于西安電子科技大學和西安交通大
265、學的有效專利占比,失效專利占比達到 48%,說明西北工業大學物聯網相關專利的維護不夠。整體來看,西北工業大學物聯網技術的相關研究實力較強,但是專利活動度較低,未來可能會保持增長,但是增長速度較為緩慢。圖圖 4 4-5 5-8 8 西西北北工工業業大大學學物物聯聯網網相相關關專專利利申申請請趨趨勢勢4.5.3.2專利布局情況如圖 4-5-9 所示西北工業大學在物聯網產業上游、中游、下游均有一定數量的專利布局,在物聯網產業的各環節的專利布局數量差異相對較小,西北工業大學的在通信技術及算法和射頻識別技術的專利布局數量相對較多,為西北工業大學技術研發的主要方向,此外傳感器也是研發的重點。在芯片和二維碼
266、等技術環節,包括西安電子科技大學和西安交通大學的專利布局均較少。陜西省知識產權局陜西省物聯網產業專利導航報告104圖圖 4 4-5 5-9 9 西西北北工工業業大大學學物物聯聯網網相相關關專專利利申申請請趨趨勢勢4.5.3.3發明團隊情況從西北工業大學專利發明人合作情況來看,西北工業大學物聯網技術研發團隊主要有六個團隊,各團隊的核心人員分別是劉亞紅、張若南、翟道森、劉詩斌、馬瑞卿、趙建林、王長浩等人。研發團隊較多,但是團隊之間的合作較少。圖圖 4 4-5 5-1 10 0 西西北北工工業業大大學學物物聯聯網網相相關關專專利利發發明明人人情情況況陜西省知識產權局陜西省物聯網產業專利導航報告105
267、4.5.4 西安迅騰科技有限責任公司西安迅騰科技有限責任公司(以下簡稱“迅騰科技”)是智智慧慧水水利利水水務務領域的AloT 產品與解決方案提供商,成立于 2004 年,總部位于西安市高新區,在北京、新疆、貴州、內蒙、華東、華南均設有分公司或辦事機構。迅騰科技專注于智慧水利水務平臺創新與實踐,利用物物聯聯網網、大大數數據據、云云計計算算、移移動動互互聯聯、人人工工智智能能等先進技術,構建“云+網+端”的智慧水利水務系統,形成集規劃設計、項目全周期管理、核心軟件及硬件產品提供、投融資服務、大數據應用五位一體的經營模式。公司產品包括智能硬件、智能傳感與智慧平臺。迅騰科技聚聚焦焦物物聯聯與與感感知知
268、,意意愿愿成成為為領領先先的的物物聯聯網網產產品品和和服服務務提提供供商商。在知識產權方面,迅騰科技具有國家知識產權局授發的專利 213 項,其中包含物物聯聯網網相相關關專專利利 72 項項。此外,迅騰科技還獲得物物聯聯網網技技術術及及應應用用國國家家地地方方聯聯合合工工程程實實驗驗室室、陜陜西西省省物物聯聯網網行行業業協協會會的的副副會會長長單單位位等榮譽稱號。4.5.4.1專利申請趨勢從迅騰科技在物聯網領域的專利申請勢態變化圖可以看到,其在 2009 年開始在物聯網領域申請專利,數量為 14 件,2010 年申請量繼續增加至 23 件;2011年至 2012 年間,專利布局持續減少;201
269、3 年至 2020 年,在物聯網領域并無專利申請,直至 2021 年才恢復專利申請,但僅有 1 件,表明迅騰科技近年來并不注重該技術領域的專利布局。同時圖中給出了迅騰科技專利類型餅圖,可以看出,迅騰科技在物聯網領域的專利布局類型主要以實用新型為主,可能是考慮到實用新型易授權、周期快、維持費用少等一系列原因,公司技術研發的創造性和水平還有待提升。圖圖 4 4-5 5-1 11 1 專專利利申申請請態態勢勢陜西省知識產權局陜西省物聯網產業專利導航報告1064.5.4.2專利布局情況如圖 4-5-12 給出了迅騰科技在物聯網領域各技術分支的專利分布圖??梢钥闯?,迅騰科技在更多地在軟件技術及算法領域進
270、行了專利申請,行業應用領域是其專利布局的空白點。在細分領域上,迅騰科技只在通信技術及算法、無線模組、平臺造作技術及算法和安全技術有專利申請,分別為 39 件、32 件、12 件、1 件。從專利的法律狀態來看,迅騰科技在物聯網領域的專利中,有效專利僅 7%,而失效專利占比高達 93%,其中有 57%的專利因未繳年費和失效,還有部分專利視為撤回、權利終止而失效,這可能是因為公司在物聯網領域布局申請的專利大部分為實用新型專利,專利維持有效率較低。圖圖 4 4-5 5-1 12 2 專專利利技技術術分分布布4.5.4.3重要發明人圖圖 4 4-5 5-1 13 3 迅迅騰騰科科技技發發明明人人排排名名
271、下圖給出了迅騰科技排名前十的發明人,前三為高濤、吳曉華、蒙海軍,專利申請量分別為 27 件、22 件、22 件,往下的發明人專利量均不超過 10 件。其陜西省知識產權局陜西省物聯網產業專利導航報告107中,蒙海軍為迅騰科技的董事。圖圖 4 4-5 5-1 14 4 高高濤濤研研發發重重點點對高濤參與申請的專利類型分析發現,無線模組及通信技術及算法領域專利數量最多。此外,發現高濤個人獨自完成發明的 2 件專利,屬于通信技術及算法和平臺技術及算法領域。4.5.5 西安艾潤物聯網技術服務有限責任公司西安艾潤物聯網技術服務有限責任公司(以下簡稱“艾潤物聯”)是一家專注于智慧停車的高新技術企業,發明了基
272、基于于物物聯聯網網技技術術的的“互互聯聯網網+智智能能停停車車 4.0 系系統統”,是“自助停車”的創始者及主導者,是全國領先的智能停車端到端解決方案供應商和平臺服務運營商,同時也是 ASII 陜陜西西物物聯聯網網產產業業聯聯盟盟理理事事單單位位和深深圳圳市市物物聯聯網網協協會會理理事事單單位位。艾潤物聯目前業務已覆蓋了全國 190 多個城市,服務大型標桿停車場 5000多個,平臺用戶數量超過 3000 萬,年服務車次超過 10 億次。其中在西安市服務標桿車場超 1000 個,初步具備了停車場資源整合的運營能力,為未來西安智慧停車平臺建設打下了基礎。在知識產權方面,艾潤物聯重重視視科科技技創創
273、新新,是智能停車領域專利布局最早、專利數量最多最全的企業,且大量核心專利已作為行業標準在停車領域廣泛應用,獲得 2019 年知識產權優勢企業榮譽稱號。4.5.5.1專利申請趨勢艾潤物聯在物聯網領域共有 33 件專利。根據圖 4-5-15,可以看到艾潤物聯所于 2014 年開始在物聯網領域申請專利,數量僅 1 件;此后 2016 年至 2018 年專利申請快速增加,最高為 2018 年的 20 件;從 2019 年開始,專利申請急劇下降至 2 件,2020 年為 1 件,2021 年則沒有進行專利申請。在艾潤物聯在物聯網陜西省知識產權局陜西省物聯網產業專利導航報告108領域的專利中,絕大部分為發
274、明專利,僅有 1 件為實用新型專利,表明艾潤物聯非常重視科技創新,且技術創新實力較強。圖圖 4 4-5 5-1 15 5 專專利利申申請請態態勢勢4.5.5.2專利布局情況由圖 4-5-16 可知,艾潤物聯在物聯網領域的上、中、下游均有專利布局,整體更偏向中游軟件技術及算法領域。在細分領域中,艾潤物聯更注重平臺技術及算法、ToB 應用領域。此外,艾瑞物聯在 WIPO 組織具有 2 件專利,表明企業有意愿進行國際專利布局。另一方面,從艾潤物聯物聯網領域專利法律狀態可知,企業有 22 件專利處于在審狀態,占比 67%;處于有效的專利合計 5 件,占比 15%;4 件專利失效,占比 12%;2 件專
275、利 PCT 有效期滿,占比 6%??傮w而言,艾潤物聯實質審查中專利占比較大,一直具有創新活力。圖圖 4 4-5 5-1 16 6 專專利利技技術術分分布布陜西省知識產權局陜西省物聯網產業專利導航報告1094.5.5.3重要發明人圖圖 4 4-5 5-1 17 7 艾艾潤潤物物聯聯發發明明人人排排名名對專利申請前十發明人進行分析,專利申請總量排名前五的發明人多為企業的管理人員。王林祥為西安艾潤的法定代表人,并參與了企業所有物聯網領域專利的申請,細分領域專利布局狀況與企業相同,研發重點為平臺技術及算法;趙皎平作為企業的監事,以公司名義申請的專利共有 29 件,僅次于王林祥;李楠為企業董事,申請專利
276、 19 件。圖圖 4 4-5 5-1 18 8 王王林林祥祥研研發發重重點點4.5.6 西安博昱新能源有限公司西安博昱新能源有限公司(以下簡稱“博昱新能源”)總部位于西安市高新技術產業開發區,是一家由由數數名名留留學學歸歸國國人人員員組組成成的的團團隊隊結結合合國國內內大大型型科科研研院院所所及及高高校校高高級級技技術術人人才才共共同同組組建建的高新技術企業。博昱新能源與國內外技術資源與市場資源的廣泛結合,先后與日本及新加坡多家公司建立了緊密的技術和市場合作關系,聯合研制開發設計大功率 LED 系列照明產品。企業并在新加坡及日本設立了海外銷售部,同時在國內多個大中城市設立銷售網點及技術服務機構
277、,是西北地區首屈一指的半導體照明燈具規模制造企業。陜西省知識產權局陜西省物聯網產業專利導航報告110博昱以“節能環?!睘榛A,致力于發展綠色照明,憑借雄厚的技術實力、精湛的系統設計成功向市場推出經濟、環保、節能的 LED 泛光燈、路燈、工礦燈、隧道燈、射燈及室內照明與太陽能,風光互補路燈和太陽能庭院燈等系列LED 照明產品。為滿足廣大用戶的不同需求,公司通過采用新材料新技術,突破傳統燈具模式,注重科技創新,研發出功率從 IW200W 不同規格的 LED 燈具。廣泛用于城市景觀、道路、橋梁、園林、廣場、公園、地鐵、機場、車站、廠房、醫院、學校、超市、小區等各種場合。博昱憑借先進的技術平臺及高素質
278、團隊,堅守“以以誠誠取取信信,技技術術創創新新”的企業理念,依托半導體技術、節能技術、智能電控技術、光伏并網和獨立發電系統的工程設計、建設安裝、工程維護等方面積累了成熟的技術和豐富的經驗,為不同用戶在各種復雜環境下提供了高品質、可靠的系統解決方案。即為節能+智能+照明的綜合系統解決方案,憑借卓越的產品性能和品質,以及良好的售后服務,躋身于新能源產業的前沿。博昱提供給客戶的不僅是產品,而是領先的系統解決方案,引領傳統能源產業進入全新的智能、綠色、低碳發展時代。4.5.6.1專利申請趨勢從博昱新能源在物聯網領域的專利申請趨勢可知,2011 年至 2013 年間,企業在物聯網領域持續迅速地申請專利,
279、專利數量在 2013 年最高達到 8 件;2013年后,專利申請大幅減少;2015 年開始,企業停止在該領域進行專利申請??梢钥闯?,博昱新能源近年來并不注重物聯網技術領域的專利布局。同時可以看到,博昱新能源在物聯網領域的專利申請類型基本以發明專利為主,占比為 76%左右,實用新型占比約 24%,有較好的技術研發積累。圖圖 4 4-5 5-1 19 9 專專利利申申請請態態勢勢陜西省知識產權局陜西省物聯網產業專利導航報告1114.5.6.2專利布局情況圖圖 4 4-5 5-2 20 0 專專利利技技術術分分布布4.5.6.3重要發明人博昱新能源物聯網領域的發明人共 9 位,其中張正璞排名第一,專
280、利數量為8 件,公司法定代表人張曉哲以 8 件的專利數量排名第二,其余各發明人專利數量均不超過 4 件。圖圖 4 4-5 5-2 21 1 博博昱昱新新能能源源發發明明人人排排名名在張正璞參與的物聯網專利中,有 7 件是獨立發明,其余 4 件是和張曉哲聯合發明。通信技術及算法和射頻識別是張正璞研發的重點,其余是無線模組。圖圖 4 4-5 5-2 22 2 張張正正璞璞研研發發重重點點陜西省知識產權局陜西省物聯網產業專利導航報告1124.5.7 西安大唐電信有限公司西安大唐電信有限公司(以下簡稱“西安大唐”)成立于 1999 年 12 月 24 日,是大唐電信科技股份公司控股的子公司。西安大唐是
281、一個集技術研究、設計開發、生產制造和售后服務于一體的通通信信高高科科技技企企業業。其主要開發的產品有數字程控交換產品、數據通信產品、光通信產品、無線通信產品、固定無線/移動終端產品、數字同步網高精度定時產品,企業信息通信產品、網絡增值業務產品等系列產品。經過多年努力,公司自主研究開發的產品已經覆蓋程控交換、接入、移動、終端和監控等領域,核心技術擁有自主知識產權。并已廣泛服務于中國電信、中國移動、中國聯通等運營公司建設的各大通信網,以及石油、電力、煤炭、部隊各大專業通信網。目前“大唐”品牌的交換、接入、移動和企業信息通信、光通信及環境監控系統等相關產品等產品,已經廣泛應用于全國 30 余個省、市
282、、自治區及澳門特區,并已向海外出口。同時,西安大唐高高度度重重視視自自主主創創新新,遵循“技術專利化、專利標準化、標準產業化、產業市場化、市場國際化”的技術創新指導思想,融入“綠色科技”的先進理念,建立了先進的創新管理體系。4.5.7.1專利申請趨勢圖圖 4 4-5 5-2 23 3 專專利利申申請請態態勢勢根據圖 4-5-23,在 2011 年,西安大唐開始在物聯網領域申請專利,數量為4 件;2012 至 2014 年間,專利申請有所波動,年申請量最低 6 件,最高達 16件;2015 年至今,沒有再進行專利布局。同時可以看到,博昱新能源在物聯網領域的專利申請類型基本以發明專利為主,占比為
283、80%左右,實用新型占比約陜西省知識產權局陜西省物聯網產業專利導航報告11320%,有較好的技術研發積累。圖圖 4 4-5 5-2 24 4 專專利利技技術術分分布布由圖 4-5-24 可知,西安大唐有關軟件技術及算法的專利數量多于其他分支,尤其在通信技術及算法領域布局了較多專利。有關硬件專利集中在無線模組領域。在行業應用方面,只在 ToB 應用領域擁有 1 件專利。從專利法律狀態來看,有效專利 11 件,占比 55%;失效專利 8 件,占比 40%;審中專利 1 件,占比 5%。其中,西安大唐失效專利中有 4 件事未繳年費而導致專利權利終止,被駁回專利 4 件。綜合來看,西安大唐能獲得授權并
284、維持有效的專利占比超過一半,專利管理、保護工作較好。4.5.7.2重要發明人根據圖 4-5-25,在西安大唐物聯網領域前十位發明人中,曹江表現最為突出,參與發明專利數量 6 件,排名第一。張鋒國作為西安大唐的法定代表人,其一公司名義申請的專利共有 3 件。圖圖 4 4-5 5-2 25 5 西西安安大大唐唐發發明明人人排排名名陜西省知識產權局陜西省物聯網產業專利導航報告114根據 4-5-26 中,曹江主要進行無線模組領域的專利申請,數量為 5 件,占比 62%,其余為通信技術及算法領域,數量為 3 件,占比 38%。圖圖 4 4-5 5-2 26 6 曹曹江江研研發發重重點點4.5.8 西安
285、航天自動化股份有限公司西安航天自動化股份有限公司(以下簡稱“西航自動化”)成立于 2000 年 3月,是由中國航天科工集團第六二一 O 所為主發起人發起設立的高新技術企業,位于西安高新技術產業開發區電子工業園。西航自動化具備承擔大型復雜系統工程的技術實力,在智智慧慧業業務務、智智能能制制造造、軍軍工工業業務務領域,為電力、水利、軌道交通、城市水務等行業用戶提供 4000 余套自動化和智能化整體解決方案,公司業績遍及全國三十一個省、市、自治區,并完成 50 多項國際工程項目,是國內知名的工業自動化與智能化解決方案供應商。同時,西航自動化是國國家家火火炬炬計計劃劃重重點點高高新新技技術術企企業業、
286、陜陜西西省省高高新新技技術術企企業業,擁有“陜陜西西省省物物聯聯網網與與智智能能控控制制工工程程技技術術研研究究中中心心”、“陜西省企業技術中心”與“西安市工業過程控制與信息融合過程技術研究中心”三個省、市級研發平臺,2018 年成為集團公司西西北北物物聯聯網網協協同同創創新新中中心心;成功入選工信部首批智能制造系統解決方案供應商推薦名錄,獲得陜西省、西安市兩個博士后創新基地授牌;是陜西省技術創新示范企業,西安科技小巨人領軍企業,是陜西省“守合同、重信用”單位。4.5.9 專利申請趨勢在物聯網領域,西航自動化于 2009 年首次申請專利,目前共申請相關專利12 件。2009 年至 2018 年
287、這 10 年時間里,年專利申請量在 5 件以下,期間有一次大波動,2015 年間申請量為 0,考慮是專利數據審查需要的原因;在 2019 年,專利數量突破 5 件;2019 年后專利申請量又開始下降,并與 2021 年降為 0 件。陜西省知識產權局陜西省物聯網產業專利導航報告115總體來說,西航自動化較為重視在物聯網領域持續的發展,但是實用新型專利數量較多,占比 59%,發明專利較少,占比 33%,此外還有 8%的外觀設計專利。圖圖 4 4-5 5-2 27 7 專專利利申申請請態態勢勢4.5.9.1專利布局情況圖圖 4 4-5 5-2 28 8 專專利利技技術術分分布布從技術分布來看,西航自
288、動化在上游硬件申請的相關專利技術最多,都集中在射頻識別領域,射頻識別是西航自動化在物聯網領域技術研發的關注點。有關軟件技術及算法和行業應用的整體專利布局較少,西航自動化在此的研究關注度較低。西航自動化在物聯網領域專利申請有 8 件處于有效狀態,占比 67%,失效的和在審的專利數量均為 2 件,處于實質審查階段的專利較少可能是由于近年來專利申請量少。由此,雖然西航自動化近些年對物聯網領域的研發投入減少和關注度下降,但對相關專利后續維持工作做得較好。陜西省知識產權局陜西省物聯網產業專利導航報告1164.5.9.2重要發明人在西航自動化物聯網領域的前十位發明人中,劉志剛、張亞軍、陶怡專利申請量均為
289、6 件,大于其余發明人。接下來是張建奇、成斐鳴、李墨翰和楊???,專利申請均為 4 件,楊會甲、楊峰以及琚成專利申請較少,均為 3 件。圖圖 4 4-5 5-2 29 9 西西航航自自動動化化發發明明人人排排名名對劉志剛、張亞軍、陶怡申請的專利進行技術分析,發現射頻識別是他們進行技術創新的重點,占比 59%;其次是通信技術及算法,占比 25%;平臺技術及算法和 ToB 應用數量很少,占比僅 8%。圖圖 4 4-5 5-3 30 0 劉劉志志剛剛、張張亞亞軍軍、陶陶怡怡研研發發重重點點陜西省知識產權局陜西省物聯網產業專利導航報告117第第五五章章陜陜西西省省物物聯聯網網產產業業發發展展定定位位產業
290、發展定位分析模塊將以近景模式聚焦物聯網產業在陜西省的基本定位,本章節的分析將以產業宏觀數據分析及產業核心技術環節的分析為基礎,將陜西省的技術、人才以及企業等資源在我國以及全球產業鏈中進行定位,明確陜西省的產業發展定位,并揭示產業發展中存在的一些問題,為本次分析報告最終的產業發展路徑導航以及政策性建議提供落地的基礎。5 5.1 1 產產業業結結構構定定位位通過對比分析全球、發達國家、全國以及陜西在物聯網產業上游、中游、下游的專利布局結構的差異,判斷陜西省物聯網產業結構的定位情況,全球層面以物聯網上游的專利申請量占多數,占全球物聯網產業專利申請量的 53.84%,中游產業專利申請量占比為 34.3
291、4%,下游產業專利申請量占比為 11.81%。圖圖 5 5-1 1-1 1 全全球球物物聯聯網網產產業業結結構構情情況況同時對比美國、日本、韓國、英國、法國、德國等發達國家在物聯網產業上游、中游、下游的專利申請情況。判斷各發達國家的產業結構現狀,美國在物聯網上游、中游、下游產業的專利申請量占比分別為 59.17%、34.47%、6.35%。日本在物聯網上游、中游、下游的產業的專利申請量占比分別為 78.96%、18.17%、2.87%。韓國在物聯網上游、中游、下游的產業的專利申請量占比分別為 51.06%、39.35%、9.58%。英國在物聯網上游、中游、下游的產業的專利申請量占比分別為 68
292、.11%、26.37%、5.52%。法國在物聯網上游、中游、下游的產業的專利申請陜西省知識產權局陜西省物聯網產業專利導航報告118量占比分別為 48.10%、44.33%、7.57%。德國在物聯網上游、中游、下游的產業的專利申請量占比分別為 81.70%、15.90%、2.39%。中國在物聯網上游、中游、下游的產業的專利申請量占比分別為 42.76%、37.88%、19.36%。從全球、發達國家、中國在物聯網產業上中下游的專利布局占比情況來看,以日本、英國、德國等高端制造業發達為代表的發達國家在物聯網上游硬件產業發達,而美國、韓國、法國、中國等國家制造業和軟件硬件技術處于較為平衡的發展格局,但
293、從各國在下游應用布局的專利情況來看,中國物聯網應用的較好。圖圖 5 5-1 1-2 2 陜陜西西省省物物聯聯網網產產業業結結構構定定位位進一步從陜西省物聯網產業上游、中游、下游專利申請趨勢變化情況,判斷陜西省物聯網產業結構定位情況,陜西省物聯網上游專利申請總量占陜西物聯網產業專利總申請量的 44%,中游專利申請量占到陜西物聯網產業專利申請總量的41%,下游專利申請量占到陜西物聯網產業專利申請總量的 15%。從近二十年來物聯網上游、中游、下游的專利申請趨勢來看,陜西省物聯網產業上游及中游一直處于協同并進的發展格局,下游應用領域的專利則在近十年才開始有一定幅度的增長,可說明陜西在物聯網產業上中下游
294、均有一定的研發基礎,產業上游和產業中游協同發展,下游趕追的產業結構,陜西省物聯網產業結構和中國物聯網產業結構布局情況基本相似,與全球和美日韓等發達國家相比,上游硬件略顯薄弱,但下游應用的情況較好。5 5.2 2 區區域域企企業業創創新新實實力力定定位位5.2.1 產業優劣勢環節分析結合 4-1-2 陜西省在物聯網產業細分技術的專利申請量,可判斷出陜西省物陜西省知識產權局陜西省物聯網產業專利導航報告119聯網上游領域在傳感器、射頻識別、無線模組等方面具有較強的競爭優勢、中游在通信技術及算法方面具有較強的競爭優勢,下游在 ToB 應用和 ToC 應用方面專利布局數量相似,因此以傳感器、射頻識別、無
295、線模組、通信技術及算法為進一步研究對象,研判陜西物聯網產業細分技術結構定位。從傳感器來看,陜西省物理傳感器技術相關的專利申請占傳感器技術專利申請量的 80%,化學傳感器技術相關的專利申請量占傳感器技術專利申請量的 16%,生物傳感器相關的專利申請占傳感器專利申請量的 4%。從射頻識別來看,陜西省在天線技術領域布局的專利數量占比較高,達到了64%,在標簽上申請的專利數量占比為 33%,在讀寫器領域的專利申請量占比僅為 3%。在無線模組領域,陜西省在通信模組領域的專利申請量占到無線模組專利申請的 77%,在定位模組技術領域的專利申請量占比為 23%。在通信技術方向,陜西省在無線通信技術方面專利申請
296、量占通信技術方向專利申請量的 81%,有線通信技術方向的專利申請量僅為 19%。以上數據在一定程度上反映了陜西省優勢產業領域的優勢技術和重點關注的技術方向分別為傳感器-物理傳感器,射頻識別-天線,無線模組-通信模組,通信技術-無線通信技術。圖圖 5 5-2 2-1 1 陜陜西西省省在在物物聯聯網網產產業業優優勢勢技技術術結結構構定定位位進一步對陜西省物聯網產業整體專利技術進行分析,將物聯網產業專利申請按照三級技術分支分別進行統計;三級技術分支特定功能芯片、嵌入式微處理器、陜西省知識產權局陜西省物聯網產業專利導航報告120傳感器、射頻識別、二維碼、無線模組、有線通信、無線通信、連接管理平臺(CM
297、P)、應用使能平臺(AEP)、設備管理平臺(DMP)、業務分析平臺(BAP)、物理安全、運行安全、數據安全、ToB 應用、ToC 應用等,通過與全球、全國、以及國內其他城市在物聯網產業技術的專利申請情況,判斷陜西省物聯網產業的創新實力定位。表表 5-2-1 陜陜西西專專利利申申請請量量(件件)與與全全球球、全全國國的的對對比比結合各技術環節的專利申請量和專利申請占比情況判斷陜西省在物聯網優劣勢環節。從表 5-2-1 中可看出在陜西省在物聯網產業上游領域專利申請量較多的環節為傳感器、射頻識別以及無線模組,結合陜西省各環節在全國以及全球的專利占比,陜西在傳感器技術環節申請的專利占全球專利申請總量的
298、 0.78%,占全國專利申請總量 13.43%,在射頻識別環節的專利申請量占全球專利申請總量的 0.85%,占全國專利申請總量的 2.96%,無線模組環節的專利申請量占全球專利申請總量的 1.39%,占全國 2.32%,陜西省在傳感器、射頻識別、無線模組等環節的專利申請量盡管在全球范圍的占比不高,但在中國范圍處于較高的水平,而在芯片環節和二維碼環節在全球范圍內的專利申請量占比高于傳感器等環節,但是專利申請量較少,同時在中國范圍內占比情況并不高??膳袛喑鲫兾魇≡谖锫摼W產業的優勢技術環節為傳感器、射頻識別、無線模組,劣勢環節為芯片、二維碼。在物聯網產業中游領域,陜西省在通信技術及算法技術方向具有一
299、定的優勢,結合各技術環節的專利申請量情來看,陜西省在無線通信、連接管理平臺、業務陜西省知識產權局陜西省物聯網產業專利導航報告121分析平臺等技術環節的專利申請量較高。結合陜西上述技術環節在全球和全國的專利申請量占比情況來判斷其優劣勢情況,陜西省無線通信技術環節的專利申請占全國的 2.8%,占全球的 1.44%,連接管理平臺技術的專利申請量占全國的 2.5%,占全球的 1.23%,業務分析平臺技術環節的專利申請量占全國的 3.41%,占全球的 1.63%。對比其他技術環節的專利申請占比情況,如有線通信和設備管理平臺技術環節的在全國的專利申請占比也達到了 2%,但在全球范圍內略低于無線通信等環節的
300、專利申請量占比,在一定程度上反映了陜西省物聯網產業的優勢環節為無線通信、連接管理平臺、業務分析平臺。在物聯網產業下游領域,陜西省在 ToC 應用的專利申請量大于 ToB 應用的專利申請量,但從申請量占比情況來看,以 ToB 應用高于 ToC 應用,由此可見陜西省在下游應用環節具備一定的基礎,存在一定的優勢,但不具備明顯優勢。表表 5-2-2 陜陜西西專專利利申申請請量量(件件)與與其其他他省省市市的的對對比比從表 5-2-2 陜西省物聯網產業各技術環節的專利申請量和廣東、上海、北京、江蘇等產業基礎較好的省市進行對比,從申請量來講,陜西在各技術環節的申請量均低于廣東、上海、北京以及江蘇等地區的專
301、利申請量,結合上述分析結果可反映,陜西省具備一定的聯網產業鏈基礎,且在省內也形成了一定的優勢技術環節,但在全國范圍內,包括傳感器、射頻識別、無線模組、無線通信、連接管理平臺、業務分析平臺以及下游 ToB 和 ToC 應用等省內優勢環節均不具備明顯的優勢,包括芯片、二維碼、應用使能平臺,安全技術等劣勢環節也與主要省市存在一定的差距。陜西省知識產權局陜西省物聯網產業專利導航報告1225.2.2 區域競爭實力定位本節通過對比全球物聯網技術主要來源國家的核心專利量、陜西省各技術環節核心專利占全球/全國核心專利量情況,陜西省與其他省市核心專利對比情況從而給出陜西省物聯網企業競爭實力在全國企業/全球企業中
302、的競爭實力定位的參考。在本章節中,核心專利被定義為:在數據庫 Incopat 中,“專利價值指標”為 9 或者 10,并且法律狀態為“有效”的專利。表表 5 5-2 2-3 3 主主要要國國家家物物聯聯網網產產業業核核心心專專利利數數量量對對比比表表 5 5-2 2-4 4 核核心心專專利利占占比比情情況況從表 5-2-3 全球主要國家物聯網產業核心專利數量來看,全球物聯網產業核陜西省知識產權局陜西省物聯網產業專利導航報告123心專利集中在中國和美國,各技術環節的核心專利占到全球核心專利數量的一半以上,結合表 5-2-4 中全國物聯網各技術環節占全球核心專利數量的占比,可反映出中國企業在全球范
303、圍內具有一定的競爭實力,進一步從陜西省核心專利占比以及陜西省在全國范圍內核心專利數量及排名情況判斷陜西省物聯網企業的競爭實力。表表 5 5-2 2-5 5 中中國國主主要要省省市市核核心心專專利利數數量量對對比比在全球范圍內,陜西省各技術環節的核心專利占去全球核心專利總量的比例均在 1%左右,核心專利數量占比較低,從全國范圍來看,陜西省占全國核心專利數量的比例相對也較低,除射頻識別技術外,其他技術環節的專利申請量占比均不超過 4%,專利申請占比也處于較低水平。從陜西省在全國物聯網產業領域核心專利排名情況可以看出,陜西省在全國范圍內不具有明顯競爭優勢,核心專利數量較少。相比北京、廣東、上海、江蘇
304、、浙江等省市還存在一定的差異,與湖南、湖北等省份處于相同水平。5 5.3 3 創創新新人人才才儲儲備備定定位位表表 5 5-3 3-1 1 核核心心創創新新人人才才擁擁有有量量技技術術環環節節全全球球全全國國陜陜西西廣廣東東上上海海江江蘇蘇北北京京上游2549156242中游3156103044陜西省知識產權局陜西省物聯網產業專利導航報告124下游631502131以發明人的專利申請量作為判斷標準,篩選全國范圍內以及陜西省范圍內在物聯網領域擁有有效發明專利超過 20 件的核心創新人才,分別統計核心創新人才擁有量,最后將區域的創新人才擁有量進行比較。符合上述創新人才評價標準的物聯網產業的發明人,
305、在全國有大約 167 名,在陜西省有 5 名。橫向比較廣東省、上海市、江蘇省、北京市的核心創新人才數量差異較小,但是在中游和下游沒有相關的核心創新人才。表表 5 5-3 3-2 2 陜陜西西主主要要創創新新人人才才儲儲備備進一步的結合陜西省主要創新人才在全球、全國的占比情況以及陜西省與北京、上海、廣東、江蘇、浙江、湖南、湖北等地的人才數量差異,判斷陜西創新人才儲備定位。從產業鏈各技術環節的創新人才數量來看,陜西省在物聯網的各個技術環節均存在一定數量的創新人才,尤其是在傳感器、射頻識別、同時技術及算法三個技術環節具有較多的創新人才。從上述各省市創新人才數量相對排名來看,陜西省排名均處于較為靠后的
306、位置,對比全球、中國在各技術環節的創新人才數量,陜西省人才儲備基礎還相對薄弱。尤其是在無線模組、通信技術及算法、平臺技術及算法等領域,其他省市創新人才的儲備量均大幅度的高于陜西。5 5.4 4 技技術術創創新新能能力力定定位位5.4.1 陜西省物聯網產業技術創新能力從對比分析全球、中國、陜西以及國主要省市在物聯網產業各技術環節專利陜西省知識產權局陜西省物聯網產業專利導航報告125申請量及有效專利量及占比,判陜西省的技術創新能力。陜西省知識產權局陜西省物聯網產業專利導航報告126表表 5 5-4 4-1 1 全全球球、中中國國、陜陜西西以以及及主主要要省省市市專專利利申申請請量量及及有有效效專專
307、利利情情況況陜西省知識產權局陜西省物聯網產業專利導航報告127從表 5-4-1 來看,陜西省在無線通信、無線模組、傳感器、射頻識別等技術環節的專利申請量和有效專利量在區域內相對較多,其次為下游 ToB 和 ToC 應用、有線通信、業務分析平臺等技術環節,在芯片、安全技術、設備管理平臺、應用使能平臺等環節專利申請量和有效專利量相對較少,橫向陜西、廣東、上海、江蘇、北京等不同層面和不同區域的專利申請總量,有效專利占比 3F4情況。在傳感器環節陜西省有效專利占比為 37.87%,低于廣東的 59.30%、上海的 48.46%、江蘇的 50.15%、北京的 44.04%。在射頻識別技術環節陜西省的有效
308、專利占比為44.54%,同樣低于廣東的 52.54%、略低于上海的 44.94%、低于江蘇的 50.59%,略高于北京的 43.73%。在無線模組環節,陜西省的有效專利占比為 32.54%,同樣低于廣東的 44.06%和北京的 43.41%,略低于江蘇的 34.04%,上海的 33.61%。在無線通信技術環節,陜西省有效專利的占比為 31.54%,低于廣東的 42.90%和北京的 43.26%,略低于江蘇的 36.73%,上海的 35.75%,業務分析平臺環節陜西、廣東、上海、江蘇、北京等省市的有效專利的占比均不高,北京以及上海有效專利占比高于陜西省,高于廣東和江蘇。在 ToB 應用環節,有效
309、專利占比以廣東相對較高,略高于陜西和江蘇,高于北京和上海,在 ToC 應用環節,有效專利占比以北京相對較高,廣東、上海以及江蘇均高于陜西。從有效專利占比情況來看,陜西省均不具備明顯的優勢,其物聯網產業的優勢環節的有效專利占比情況也相對處于較低的水平,其他專利申請量相對較少的環節如芯片、二維碼、應用使能平臺、設備管理平臺、物理安全、運行安全、數據安全等環節的專利申請量也有效專利占比情況也普遍低于廣東、江蘇、上海、北京等省市??v向對比全球、全國以及陜西省的有效專利占比情況,陜西省在傳感器、射頻識別大幅高于全球有效專利占比在無線模組、無線通信、業務分析平臺、ToB應用、ToC 應用等環節的有效專利占
310、比與全球有效專利占比基本接近,連接管理平臺的有效專利占比高于陜西。但從全國范圍內看,各技術環節的有效專利占比情況普遍高于陜西省有效專利占比。結合橫向對比情況來看,陜西省在其產業優勢環節具備一定的技術創新實力,且與全球整體的技術創新水平持平,但在中國范圍內,技術創新能力相對廣東、江蘇、上海、北京等物聯網技術研發的主要省市還存在一些差距。4有效專利占比指區域內有效專利量/區域內全部專利申請總量陜西省知識產權局陜西省物聯網產業專利導航報告128表表 5 5-4 4-2 2 中中國國主主要要省省市市專專利利申申請請占占比比和和有有效效專專利利占占比比情情況況表表 5 5-4 4-3 3 陜陜西西專專利
311、利申申請請量量及及有有效效專專利利占占比比情情況況陜西省知識產權局陜西省物聯網產業專利導航報告129從表 5-4-2 陜西、廣東、上海、江蘇、北京等國內主要省市物聯網產業各技術環節專利申請總量占全國專利申請總量情況、有效專利量占全國有效專利量情況來看,陜西省在各技術環節的占比情況均低于其他省市,與表 5-4-1 數據反映的情況基本一致,陜西與廣東、上海、江蘇、北京等省市還存在一些差距。從表 5-4-3 來看陜西申專利申請總量以及有效專利量占全球以及全國的比例進一步判斷陜西省技術創新能力,從占比數據可看出,除芯片、傳感器等技術優勢環節外,在連接管理平臺、業務分析平臺、物理安全、數據安全等技術環節
312、在全球和全國范圍內看也具備一定的技術創新能力??偟膩碇v,陜西省物聯網產業優勢技術環節如傳感器、射頻識別、無線模組、無線通信、ToC 環節、ToB 環節具備較強的技術創新能力,在連接管理平臺、業務分析平臺、物理安全、數據安全等技術環節也存在一定的技術創新能力,但是相比廣東、上海、江蘇、北京等城市存在一定的差異。5.4.2 陜西省物聯網產業技術競爭實力表表 5 5-4 4-4 4 陜陜西西與與全全球球/全全國國維維持持年年限限大大于于 3 3 年年的的專專利利數數量量對對比比陜西省知識產權局陜西省物聯網產業專利導航報告130專利維持是專利權人在專利法定保護期內,依法向專利行政部門繳納規定數量維持費
313、使得專利繼續有效的過程,專利維持費用會隨著維持年限的延長而增加,專利權人考慮是否繼續維持專利取決于專利所帶來的預期收益與維持成本之間的收益差。雖然發明專利權的保護期限為 20 年,但是并非所有的授權專利都能夠保護至期限屆滿,而是需要專利權人主動去進行維持,其他兩種專利類型也是如此。因此專利的維持年限可在一定程度上反映一個區域的產業經濟實力和產業競爭實力。從陜西省與全球和全國維持年限大于三年的專利量進行對比,判斷陜西省的在全國及全球的競爭實力,除物理安全技術環節外,陜西省在其他各技術環節維持年限超過三年的專利量在全國的占比均不超過 3%,其中嵌入式微處理器、傳感器、射頻識別、有線通信、無線通信、
314、連接管理平臺、業務分析平臺、數據安全等技術的專利占比略高于其他技術環節。在全球范圍內,同樣以物理安全技術環節的占比最高,而其他各技術環節的占比均少于 2%,二維碼、有線通信、無線通信、連接管理平臺、業務分析平臺、數據安全、ToB 應用、ToC 應用環節高于 10%,略高于其他環節。表表 5 5-4 4-5 5 國國內內主主要要省省市市維維持持年年限限大大于于 3 3 年年的的專專利利數數量量對對比比陜西省知識產權局陜西省物聯網產業專利導航報告131但從中國區域內維持年限超過三年的專利在全球的占比情況來看,特定功能芯片、二維碼、無線模組、有線通信、無線通信、物理安全、運行安全、ToB 應用、To
315、C 應用等技術環節維持年限超過三年的專利量均超過了 50%,其他技術環節也維持年限超過三年的專利量也在 30%左右,整體上來看,中國物聯網產業的技術競爭實力較強,但陜西省物聯網產業的技術競爭實力偏弱。從表 5-4-5 陜西、廣東、上海、江蘇、北京等省市維持年限超過三年的專利數量對比看,陜西在各個技術環節的專利量均低于廣東、上海、江蘇、北京等城市,存在較大差異,和表 5-4-4 數據反映出相同的情況。5 5.5 5 專專利利運運營營實實力力定定位位表 5-5-1 為陜西省物聯網產業各技術環節的專利運營定位,通過對比分析陜西省與國內主要城市的專利運營量,判斷陜西省物聯網產業各技術環節的運營實力,從
316、數據反映,各技術分支陜西省發生專利運營的數量遠少于廣東、上海、江蘇、北京等地,與全國專利運營量對比,占比也較低,反映出陜西省專利運營實力還有待提升。表表 5 5-5 5-1 1 陜陜西西省省物物聯聯網網產產業業運運營營實實力力定定位位陜西省知識產權局陜西省物聯網產業專利導航報告132從表 5-5-2 以 4.3 節分析判斷陜西省物聯網產業專利運營活躍度,從發生專利運營的情況來看以傳感器、無線通信、射頻識別、無線模組、ToB 應用、ToC應用等環節發生運營的專利數量較多,在各類運營方式中,以轉讓的方式進行運營的專利較多。結合表 4-3-1 專利運營活躍度來看,陜西省 70%以上的專利運營活動發生
317、在近十年,可說明陜西省物聯網產業各技術環節在近十年期間運營較為活躍,產業優勢技術環節更容易出現專利運營活動。、表表 5 5-5 5-2 2 陜陜西西省省各各技技術術分分支支專專利利運運營營情情況況一一級級分分支支二二級級分分支支三三級級分分支支許許可可轉轉讓讓質質押押上游芯片特定功能芯片000嵌入式微處理器000傳感器/168412射頻識別/94414二維碼/040無線模組/54732中游通信技術及算法有線通信22618無線通信1312459平臺技術及算法連接管理平臺2181應用使能平臺000設備管理平臺140業務分析平臺1112安全技術物理安全000運行安全000數據安全030下游ToB 應
318、用ToB 應用1344ToC 應用ToC 應用1482陜西省知識產權局陜西省物聯網產業專利導航報告133第第六六章章陜陜西西省省物物聯聯網網產產業業發發展展導導航航路路徑徑6 6.1 1 產產業業結結構構優優化化路路徑徑陜西西省省在在物物聯聯網網產產業業鏈鏈上上游游、中中游游、下下游游技技術術領領域域均均存存在在一一定定數數量量的的專專利利申申請請和和專專利利布布局局,產產業業結結構構基基本本完完整整,產產業業專專利利布布局局也也較較為為完完善善。從專利申請量來看,在陜西省區域范圍內,上上游游傳傳感感器器、無無線線模模組組技技術術、中中游游通通信信技技術術及及算算法法、下下游游 ToB 和和
319、ToC 應應用用是是陜陜西西省省物物聯聯網網產產業業技技術術中中的的產產業業優優勢勢環環節節。上上游游芯芯片片、二二維維碼碼,中中游游安安全全技技術術環環節節為為陜陜西西省省產產業業劣劣勢勢環環節節。上上游游射射頻頻識識別別技技術術、中中游游平平臺臺技技術術及及算算法法等等技技術術環環節節也也存存在在較較多多的的專專利利申申請請,存存在在一一定定的的技技術術研研發發基基礎礎和和研研發發實實力力。從 5.1 節數據來看,全球、美國、日本、韓國、德國等發達國家在物聯網產業上游布局的專利申請量相比中游和下游的專利申請量,但陜西物聯網產業布局結構與中國區域相似,陜西省與中國物聯網產業上游產業中游以及下
320、游的專利申請比例基本相似。結合 3.2 產業結構調整方向以及技術研發熱點方向,全球物聯網產業發目前正向著產業下游進行調整,但是國際上龍頭企業仍然注重上游、和中游各自所在細分技術環節的研究和開發,并未大幅度調整其技術研究方向和專利布局方向。從從國國家家層層面面物物聯聯網網產產業業發發展展規規劃劃以以及及陜陜西西省省產產業業規規劃劃來來看看,陜陜西西省省產產業業結結構構布布局局符符合合中中國國產產業業物物聯聯網網產產業業整整體體發發展展的的方方向向,目目前前產產業業技技術術研研發發和和專專利利布布局局較較為為合合理理,但但產產業業優優勢勢不不夠夠明明顯顯。廣東、北京、上海、浙江等地還有一定的差距。
321、6.1.1 強鏈固鏈路徑:協同合作與重點技術攻關并行就陜西物聯網上游、中游產業優勢環節傳感器、無線模組、通信技術及算法等開展重點技術攻關,如各類新型傳感器及新型傳感器制造技術的研發,多協議融合的物聯網通信技術,高可靠、低延遲、大容量的通信技術,依托下一代半導體技術和工藝,研發更便宜、更緊湊、功耗更低的物聯網芯片,以保持陜西物聯網產業優勢環節的地位,同時縮小與北京、上海、廣東等省市的差距。同時可以依托省內高校和龍頭企業開展合作,以建立高價值專利培育中心方式,推動陜西省提高物聯網產業優勢環節高價值專利申請。如西安交通大學物聯網與大數據信陜西省知識產權局陜西省物聯網產業專利導航報告134息技術研究所
322、、西北工業大學物聯網技術及應用國家地方聯合工程實驗室、西安電子科技大學物聯網產業陜西省物聯網實驗研究中心等。6.1.2 補鏈延鏈路徑:補齊短板連接斷點,提升產業鏈質量針對陜西省物聯網產業劣勢環節如上游芯片、二維碼,中游安全技術等,綜合考慮陜西省產業資源、人才、研發基礎等情況,就芯片技術,一方面可依托已進的省內本土芯片設計廠商華為海思、中興微電子、寒武紀(西安)、西安奕斯偉、西安紫光國芯、西安優勢微電子公司等芯片設計公司的研發實力,開展各類物聯網芯片的新型架構的設計。另一方面可依托華天科技、西安微電子技術研究所等集成制造公司的研究基礎,提高物聯網各類芯片的制造、封裝測試水平。依托陜西集成電路產業
323、發展優勢企業和優勢地位,全面補強陜西物聯網芯片技術產業環節。二維碼技術是用某種特定的幾何圖形按一定規律在平面(二維方向上)分布的黑白相間的圖形記錄數據符號信息技術,起到了鏈接“線上+線下”的橋梁作用,不僅在陜西范圍內,在全國范圍乃至世界范圍內使用較多的仍為日本的 QR 碼和美國的 PDF417 碼,同時國內目前尚未形成統一的頂層編碼和解析體系,不同碼制標準之間、同一碼制標準下不同應用系統之間的二維碼,難以實現互聯互通,此外還有二二維維碼碼安安全全性性和和用用戶戶隱隱私私等等問問題題也也是是陜陜西西乃乃至至我我國國二二維維碼碼技技術術發發展展的的瓶瓶頸頸,作作為為陜陜西西省省物物聯聯網網產產業業
324、弱弱勢勢環環節節,可可由由主主管管機機構構做做好好頂頂層層設設計計,一一方方面面大大力力推推廣廣我我國國自自研研二二維維碼碼,如如漢漢信信碼碼、龍龍貝貝碼碼、GM 碼碼、CM 碼碼等等;同同時時成成立立工工作作組組聯聯合合省省內內外外二二維維碼碼技技術術研研發發相相關關企企業業,建建立立二二維維碼碼技技術術的的統統一一標標準準,解解決決不不同同碼碼制制的的互互通通問問題題和和安安全全問問題題。在物聯網的生態系統中,物聯網的安全技術起著重要的作用,物理安全保障物聯網設備穩定的運行,信息安全保障用戶隱私不被侵犯,物聯網想要長久的發展,必須保障物聯網的安全,尤其是信息安全技術,作為陜西省物聯網產業劣
325、勢環節可從從安安全全啟啟動動、Rootkit 防防御御技技術術、抗抗 DDOS 攻攻擊擊技技術術、物物聯聯網網生生物物識識別別等等技技術術上上尋尋求求合合作作,并并同同步步建建立立地地方方物物聯聯網網技技術術安安全全標標準準,提提高高產產業業研研發發水水平平,補補強強產產業業鏈鏈劣劣勢勢。陜陜西西省省在在完完成成物物聯聯網網產產業業結結構構優優化化的的同同時時,也也要要注注意意防防范范研研發發過過程程中中的的系系陜西省知識產權局陜西省物聯網產業專利導航報告135統統專專利利風風險險。一一是是重重大大研研發發項項目目立立項項前前開開展展專專利利檢檢索索:在重大研發項目立項階段開展專利檢索分析,當
326、確定研發方向前,需要根據需求檢索龍頭企業對手專利布局情況,是否有可借鑒的技術點,專利規避難度等一系列問題進行專利檢索,在進行技術方案轉化之后,應該對轉化后的技術方案也進行一個初步的立項檢索,大概了解業內專利情況,為后續研發提供初步預警;二是是在在項項目目研研發發過過程程中中開開展展專專利利檢檢索索和和專專利利規規避避工工作作,在依托區域內創新主體開展技術創新研發的過程中,需要根據研發過程中的已產生的技術概要和詳細技術內容時,主管單位要組織企業知識產權管理部門以及專業服務機構參與專利檢索和專利規避工作,實時跟進項目組,了解其研發方向,對技術方案進行實時檢索,及時發現風險規避風險,在技術方案變更的
327、時候,應該對變更的方案進行重新的檢索,并且對風險庫進行更新。三三是是在在技技術術方方案案基基本本成成型型后后,主主管管單單位位組組織織開開展展專專利利排排查查,針對完整的技術方案進行系統的全面檢索,對技術創新研發過程中的檢索進行總結和查漏補缺。四四是是在在創創新新研研發發成成果果實實施施轉轉化化后后,持持續續的的監監控控相相關關的的競競爭爭對對手手,由于專利公開具有滯后性,所以即使在實施轉化后,也要持續對相關技術方案和主要競爭對手進行持續檢索監控。6 6.2 2 企企業業整整合合培培育育引引進進路路徑徑6.2.1 企業培育與整合路徑從物聯網發展至今,陜西省物聯網產業已經形成了完整的產業,也涌現
328、了一大批物聯網產業相關的物聯網系統設計、硬件制造廠商,在煤炭、石油、電力、水利、地質、城市生活等領域得到了成功的應用,也在西安、寶雞、漢中等地基本形成了如傳感器產業集聚區、芯片設計制造集聚區等技術和產業集聚區但從整體而言,陜西物聯網產業規模還是較小,龍頭企業相對較少,具有系統性綜合解決方案集成能力的龍頭企業偏少,同時中小企業研究內容同質化、重復性工作居多等問題,在 2011 年年陜陜西西省省就就已已建建立立了了陜陜西西物物聯聯網網產產業業聯聯盟盟、并并成成立立聯聯合合了了重重點點企企業業合合作作共共建建了了“西西安安物物聯聯網網工工程程技技術術研研究究中中心心”,強強化化了了陜陜西西省省物物聯
329、聯網網產產業業重重點點企企業業和和龍龍頭頭企企業業之之間間的的聯聯系系和和合合作作,但但大大部部分分中中小小企企業業同同質質化化競競爭爭的的問問題題沒沒有有得得到到較較好好的的解解決決。在陜西省已有物聯網產業聯盟及相關產業集群的基礎上,進一步擴大產業聯陜西省知識產權局陜西省物聯網產業專利導航報告136盟的影響力,在加強陜西優勢企業合作的基礎上,納入更多的中小企業,共同探討物聯網領域技術標準,提高陜西省在全國的地位。此外可依托產業聯盟現有力量,支支持持建建設設陜陜西西物物聯聯網網軟軟件件開開發發、應應用用服服務務創創新新服服務務中中心心,中中小小企企業業服服務務中中心心等等,為為陜陜西西物物聯聯
330、網網產產業業中中小小企企業業提提供供創創新新場場地地、創創新新服服務務等等支支持持,可可提提高高陜陜西西省省物物聯聯網網產產業業的的創創新新動動力力,同同時時避避免免中中小小企企業業同同質質化化競競爭爭。表表 6 6-2 2-1 1 陜陜西西省省物物聯聯網網產產業業可可重重點點關關注注的的企企業業產產業業鏈鏈技技術術環環節節企企業業名名稱稱企企業業簡簡介介/業業務務范范圍圍上游芯片西安微電子技術研究所國家唯一集計算機、半導體集成電路和混合集成科研生產為一體的大型專業研究所西安華為技術有限公司芯片設計和制造西安紫光國芯半導體有限公司專用集成電路設計開發西安奕斯偉硅片技術有限公司北京奕斯偉計算技術
331、有限公司西安子公司,核心事業包括物聯網及人機交互集成電路設計、芯片封測和半導體硅材料三大領域西安航天寰星電子科技有限公司物聯網無線芯片設計公司西安中興電子科技有限公司芯片設計和制造傳感器西安中星測控有限公司傳感器和物聯網的研發、生產及銷售。重點產品為壓力傳感器/變送器、慣性傳感器、環境傳感器以及傳感器的解決方案及咨詢服務。麥克傳感器股份有限公司生產、制造力敏器件、汽車傳感器、高精度傳感器等華天科技(西安)有限公司半導體集成電路、半導體元器件的封裝測試寶雞恒通電子有限公司傳感器研發及生產射頻識別西安海天天線科技股份有限公司移動通訊天線、微波及微波工程產品的研發與制造西安三維通信有限責任公司微波傳
332、輸設備、微波周邊配套產品、微波通信設備、無線網橋、各個頻段無線產品西安星網天線技術有限公司各類移動通信、導航、雷達等天線產品及微波器件的開發、生產中游無線通信西安烽火電子科技有限責任公司從事無線通信領域的新技術、新產品及數字化平臺軟、硬件的研發和應用西安中興物聯網終端有限公司中興通信西安子公司,主要從事移動寬帶及物聯網終端產品研發、設計、測試、銷售陜西省知識產權局陜西省物聯網產業專利導航報告137產產業業鏈鏈技技術術環環節節企企業業名名稱稱企企業業簡簡介介/業業務務范范圍圍中國移動通信集團陜西有限公司中國移動陜西子公司,面向物聯網提供移動通信接入業務西安大唐電信有限公司業務范圍包括以 SP30
333、iEX 為核心技術的交換接入產業、以 SOC 為核心技術的芯片產業、以芯片為核心技術的終端產業、以運營支撐系統為核心技術的軟件產業西安西電捷通無線網絡通信股份有限公司全球領先的網絡與信息基礎架構安全技術解決方案供應商平臺技術算法西安大地測繪股份有限公司物聯網平臺定制化開發西安奧卡云數據科技有限公司數據存儲安全技術西安奧卡云數據科技有限公司/西安西電捷通無線網絡通信股份有限公司/陜西昌大科技有限公司物聯網系統管理技術、物聯網安全技術研發陜西旭景信息科技有限公司校園網安全方案供應商下游ToB應用西安迅騰科技有限責任公司智慧水利水務領域的 AIoT 產品與解決方案提供商西安航天自動化股份有限公司物聯網系統、產品,智慧業務解決方案西安艾潤物聯網技術服務有限責任公司智慧停車管理服務ToC應用西安高新興物聯軟件有限公司車載無線通信技術以及通信終端的研究開發西安優勢物聯網科技有限公司物聯網末端產品研發、