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技术发展预见

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2011年新一代信息技术专利态势分析
来源: 国家知识产权局知识产权发展研究中心   时间:2011-4-26 18:02:30   被阅读次数: 3120

    物联网(The Internet of things)通过智能感知、识别技术与普适计算、泛在网络的融合应用,被称为继计算机、互联网之后世界信息产业发展的第三次浪潮。2010年3月5日在第十一届全国人民代表大会第三次会议上温家宝总理在作大力培育战略性新兴产业重要指示时专门讲到要“加快物联网的研发应用。”

一、通过专利实证性研究分析物联网现状提出趋势判断

    目前国内对于物联网的发展热情很高。物联网概念走强,在股市已经形成物联网版块。但目前物联网概念宽泛,概念和边际还比较模糊。对于产业的实际应用模式和赢利模式还并不清晰。

 本次分析通过对专利数据的实证性分析,对于物联网的发展趋势、主要投入的机构、国家和国内地区间情况、技术发展情况进行研究。共检索分析世界范围专利2万余件,中国专利申请3500余件。 希望通过本课题客观的梳理展现物联网发展的现状,并预测发展的趋势。

 

二、国际物联网总体的技术发展趋缓、中国专利数量增长最快

    通过分析发现国内发展物联网技术起步相比国外先进国家有近10年左右的差距,国外企业过去走过的路,对于国内产业界今后的发展提供了借鉴。目前国内对于物联网技术的研发主要集中在拓展物联网技术的实际应用层面。在底层的芯片、传感器、RFID标签产品方面的专利积累同国际巨头尚存在明显的差距。

    从2003年到2006年间,物联网专利申请数量出现高速增长。之后物联网相关专利申请数量出现下降。从2007年以来,新的研发方向较少出现,表明现有技术已经比较成熟,研发点减少应该是物联网专利数量下降的主要原因。

 

三、美、日、韩是物联网技术最强三国,我国专利增速最快

    美国、日本、韩国在物联网技术上拥有很强实力。在物联网核心关键技术,如RFID标签、非接触式智能卡、应答装置、发射接收器等。这三国都排名前三位,并且分别拥有美国讯宝公司、IBM公司、韩国官方背景的ETRI研究院、三星公司、SK通信、日本日立公司、东京电力、松下公司等一批实力雄厚的大型跨国企业。

    最为领先三国,近三年专利申请增长率,美国为13%,日本为8%,韩国为11%,而我国为44%。我国是目前物联网专利申请增长最为迅速的国家,发展热情很高。

 

四、国际上芯片、家电、通信三类企业是物联网发展主要推动者

    国内共有1100多名申请人申请了物联网相关专利,其中来自于公司的申请为59%,个人申请27%,大学科研机构申请14%。通过世界范围专利分析,物联网专利创新以公司为主体,国际总体达到75%的。根据以往对其他领域的分析,国内企业的占到59%已经是比较可喜的现状。

    发展物联网产业底层技术是,高技术的集成电路芯片制造、封装。由芯片构件设备和提出设备应用的解决方案。

    通过分析发现物联网领先的专利申请,主要为三类,一、半导体制造企业,如世界排名第一的美国讯宝公司;二三星、飞利浦、松下等家电企业;三SK这类的电信运营商。

 

五、国内发展物联网偏重应用,底层芯片和设备应加强发展

    通过分析发现目前国际总体物联网技术发展趋缓,新的技术主题不多,主要是对现有技术内容的完善。

    国内发展物联网技术起步相比国外先进国家有近10年左右的差距,所以国外企业过去走过的路,就是国内产业界要发展的路。目前国内对于物联网技术的研发主要集中在拓展物联网技术的实际应用层面。在底层的芯片、传感器、RFID标签产品方面的专利积累同国际巨头尚有一定差距。

    针对这种现状,为避免产业全面发展后的高昂专利收费应早谋对策。对于国外很成熟的、难以规避底层技术,应该尽早寻求专利许可。并且通过进一步的专利分析,发现可选择的专利组合,使得在专利谈判中能够讨价还价。

    对于物联网技术的新发展方向预测,专利累积数量不高但近年增长比较快的技术主题,包括涉及通信技术的二次电波应答器(近三年增长27%),和无线传播收发、应答、转发(近三年增长49%)。我国在通信技术上拥有比较强的实力和国际级大公司,相关技术可能是国内发展物联网技术的突破口。

    基于传感、数据传输、数据处理和执行的物联网技术从上世纪九十年代初就有专利申请出现。国际总体从1991年到2002年的十数年间,专利增长比较缓慢,是物联网技术发展的初期。从2003年到2006年间,物联网专利申请数量出现高速增长。随后物联网相关专利申请数量出现下降。

    新一代无线通信和无线宽度技术是新一代信息技术的重要组成部分。

    4G为世界通信界带来新一轮的发展机会,LTE长期演进作为最为热门的4G候选标准,各方都投入了很大的发展热情,世界上主要的通信制造商都投入了LTE的研发。国际上LTE专利数量高速增长,公开的LTE中国专利申请数量更是平均每半年就增长50%。

    LTE的专利竞争对于我国企业具有特殊意义。在通信领域,我国的华为和中兴公司目前已经跻身全球前五位的通信制造商。但应该看到无论在2G的GSM、CDMA还是3G的三大国际标准WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA。我国通信界还都处于缴纳专利使用费的状态。

    中兴公司在2011年同世界上最大的通信设备制造商爱立信公司发生专利纠纷,就是在专利使用费谈不拢的情况下发生的。中兴公司应对爱立信的公司对GSM和WCDMA专利侵权的起诉的对抗手段,就是在国内起诉爱立信公司的LTE专利侵权。我国政府和通信产业界积极努力使LTE成为4G国际标准。全球最大移动通信运营商,中国移动公司也明确表态发展TD-SCDMA的演进技术TD-LTE。

    希望通过本次研究,了解LTE的专利发展现状,预测LTE的发展趋势,为国内产业界的发展提供参考。

一、LTE发展时间短、热度高,我国发展起步早

    LTE是第三代合作伙伴计划(3GPP)从2004年底开展的研究项目,从2005年就开始有相关专利申请出现,第一件关于LTE的中国专利申请是华为公司申请的“CN200510048285-长期演进移动通信网络中的跨演进节点B的小区切换方法”,这件专利于2009年获得授权,并维持至今。

在对LTE的跟踪观察中,目前LTE中国专利数量平均每半年就增长50%,发展的热度非常高。

二、美、中、日、韩、欧实力最强,技术发展由大企业主导

    美国在LTE专利方面,世界排名第一,但美国的主要申请人除美国高通公司外为韩国的LG公司和瑞典的爱立信公司。

    其他排名前列的依次为中国、日本、韩国、欧专局。美国LTE技术的研发国际化程度很高,排名前列的除本土企业高通外。以美国专利为优先权的主要申请人还包括韩国的LG、和瑞典的爱立信。

    我国排名第二,骨干电信企业中兴、华为、大唐等企业专利数量排名前列;日本排名第三,其中NTT DOCOMO作为日本的移动通信运营商的专利申请数量排名第一,同样的重要的移动运营商NTT IDO排名第二,IT厂商NEC排名第三。韩国以三星和LG公司为主,高通公司以韩国优先权也提出了大量专利申请;欧洲在LTE技术上拥有很强实力,有传统企业爱立信、阿尔卡特朗讯、诺基亚西门子等大型跨国公司。

三、电信巨头全部加入LTE研发,中国专利国内申请暂时占优

    目前国内申请占到86%,占有绝对优势,获得授权专利70件,其中发明专利61件。获得发明专利权的情况,中兴26件、华为15件、大唐9件、中国移动1件。国外来华目前只有美国博通公司1件专利获得发明专利权,另外7件为美商内数位科技公司的实用新型专利。

    因为LTE技术发展历时较短,很多国外来华申请尚未公开,国外来华申请和国内申请人申请数量有一定差距,目前仅占到14%,对2007年后申请的可能进入而尚未进入中国的LTE专利就超过1000件。如果这1000件专利申请都进入中国,那么国内申请和国外来华申请的比例将发生明显变化。

    共有35件国外公司在我国申请了LTE专利。其中爱立信、高通、诺基亚西门子、摩托罗拉、朗讯、三星、LG等通信业巨头全部进入。说明对于LTE的发展向好,在形成专利池完成各方妥协前,专利斗争将非常激烈。

    世界范围瑞典爱立信公司排名第一申请量达到340多件,爱立信在2010年世界电信设备制造商中排名第一,营业额达到308亿美元,净利润17.3亿美元。爱立信在2G的GSM技术和3G的WCDMA技术上有很强的实力,目前对于LTE特别是FDD的LTE技术非常重视。目前我国中兴公司正同爱立信公司发生专利纠纷,中兴公司依靠自身的LTE专利起诉爱立信公司。

四、TDD相比FDD热度稍高,发射频率节约管理方向值得关注

    对于LTE发展的两大制式,TDD和FDD的LTE技术研发数量基本一致,其中TDD的LTE技术略占优势。LTE的终端研发非常热门,如个人智能手机终端、手提电脑等应用都是研发热点。阅读专利发现,通用型技术的数量不断增长,很多技术应用于LTE、WIMAX、WCDMA等多个标准。数据业务能力的提高,成为LTE发展的主要方向。作为电信竖井发展起来的LTE技术,目前非常重视数据传输能力的提高,以提高无线宽带能力为发展目标。

    技术发展方向方面,国外来华申请非常重视LTE的数据业务能力方面的研发。比较有特点的技术包括发射频率的节省和控制。使用TDD时分双工制式,需要的发射攻略比FDD要高很多,对于基站影响不大,但对于依靠电池的手持终端影响明显。之前的TD-SCDMA的产业化过程中,就存在发射功率太高导致待机时间的问题。国外来华申请在这方面开展研究,值得我国技术界关注。

    国外来华申请对于信息传递的,帧头和帧结构的优化也非常重要,降低了技术实现的难度。是非常值得关注的研发点。

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