智能可穿戴技術(shù)專利現(xiàn)狀分析
12月10日 | 閱讀 1754
如今,，智能可穿戴設(shè)備已成為全球熱點,，整個產(chǎn)業(yè)鏈迅速壯大并完善，很多互聯(lián)網(wǎng)公司和硬件公司紛紛涉足該領(lǐng)域,，形形色色的智能可穿戴設(shè)備不斷涌現(xiàn),，市場競爭愈演愈烈。然而,，據(jù)一家知名咨詢公司2013年發(fā)布的智能可穿戴行業(yè)的咨詢報告顯示,，智能可穿戴技術(shù)領(lǐng)域全球主要申請人名單內(nèi)竟無中國申請人。面對嚴(yán)峻的知識產(chǎn)權(quán)挑戰(zhàn),，國內(nèi)相關(guān)企業(yè)和研發(fā)機(jī)構(gòu)也認(rèn)識到知識產(chǎn)權(quán)的重要性,，為了在市場競爭中立于不敗之地，部分企業(yè)已經(jīng)開始部署企業(yè)的知識產(chǎn)權(quán)發(fā)展戰(zhàn)略,。
本文旨在分析智能可穿戴技術(shù)的專利現(xiàn)狀,，特別是智能可穿戴設(shè)備領(lǐng)先企業(yè)的技術(shù)發(fā)展方向和在我國的專利布局情況，希望為國內(nèi)企業(yè)和行業(yè)發(fā)展提供參考,。
專利申請數(shù)量持續(xù)增長
筆者在德溫特數(shù)據(jù)庫（DWPI）中利用關(guān)鍵詞,、分類號、申請人,，并結(jié)合各種檢索策略,，對智能可穿戴技術(shù)進(jìn)行主題式檢索與閱讀篩選，截至2014年11月20日,，該領(lǐng)域共有2248件已公開的專利申請，利用統(tǒng)計及動態(tài)分析方法,，得到智能可穿戴技術(shù)領(lǐng)域2005年至2014年間專利申請量和國際專利分類（IPC）大類分布,，結(jié)果如圖1和圖2所示。
從圖中可以看出,，智能可穿戴技術(shù)的專利申請數(shù)量在2013年至2014年呈快速上升趨勢,；從專利申請的內(nèi)容來看，主要集中在數(shù)據(jù)計算處理（IPC： G06）和通信技術(shù)（IPC： H04）兩大類,，眼鏡與光學(xué)技術(shù)（IPC： G02）和圖像顯示（IPC： G09）等領(lǐng)域也提交了較多的專利申請,；通過數(shù)據(jù)庫閱讀瀏覽，筆者發(fā)現(xiàn)2009年之前的專利申請基本上屬于醫(yī)療健康領(lǐng)域（IPC：A61）,，而2013年至2014年的專利申請基本屬于數(shù)據(jù)計算處理（IPC： G06）和通信技術(shù)（IPC： H04）兩個領(lǐng)域,。由此可知,，智能可穿戴技術(shù)起初多在醫(yī)療健康領(lǐng)域發(fā)展，通過偵測,、傳遞與整合使用者的生理信號至遠(yuǎn)端服務(wù)器,，從而起到遠(yuǎn)端護(hù)理與醫(yī)療預(yù)警的作用。然而,，隨著移動互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,，智能可穿戴技術(shù)在通信領(lǐng)域迎來了蓬勃發(fā)展的春天，各種智能可穿戴設(shè)備觸及到人們?nèi)粘Ｉ畹姆椒矫婷妗?/p>
從各大廠商推出的可穿戴設(shè)備來看,，目前可穿戴技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域可分為3大類：第一類是運動健身領(lǐng)域,，以輕量化的手表、手環(huán),、配飾為主要形式,，實現(xiàn)運動或戶外數(shù)據(jù)如心率、步頻,、氣壓,、潛水深度、海拔等指標(biāo)的監(jiān)測,、分析與服務(wù),；有代表性的智能可穿戴產(chǎn)品包括耐克、阿迪達(dá)斯公司推出的可采集人體生理信號的鞋子和衣服,、無線智能手環(huán)（Fitbit Flex）,、卓棒智能手環(huán)（jawbone）；第二類是醫(yī)療保健領(lǐng)域,，以專業(yè)化方案提供血壓,、心率等醫(yī)療體征的監(jiān)測與處理，代表廠商有飛利浦醫(yī)療,、九陽醫(yī)療,、同方醫(yī)學(xué)；第三類是電子通訊領(lǐng)域,，這類可穿戴智能設(shè)備能夠協(xié)助用戶實現(xiàn)信息感知與處理能力的提升,，從休閑娛樂、信息交流到行業(yè)應(yīng)用,，用戶均能通過擁有多樣化的傳感,、處理、連接,、顯示功能的可穿戴設(shè)備來實現(xiàn),，產(chǎn)品以智能手表、眼鏡等形態(tài)為主，代表廠商如谷歌公司,、蘋果公司,、英特爾公司，以及中國移動,、百度,、華為技術(shù)有限公司和中興通訊股份有限公司等國內(nèi)企業(yè)。
從對可穿戴設(shè)備的需求和研發(fā)來看,，如今研究的技術(shù)關(guān)鍵點集中在如何實現(xiàn)低功耗維持長時間的續(xù)航能力,、小面積高性能器件的開發(fā)、適當(dāng)?shù)捏w積尺寸,、如何與智能手機(jī)并存或獨立存在等方面,，這些是今后技術(shù)發(fā)展與突破的方向。
關(guān)鍵技術(shù)國外企業(yè)占優(yōu)
由于智能穿戴設(shè)備對便攜性要求較高,，又要實現(xiàn)其移動電子功能,，因此智能可穿戴設(shè)備的核心技術(shù)在于采用高性能低功耗器件和傳輸技術(shù)。實現(xiàn)高性能低功耗的重要器件有微處理器,、微機(jī)電系統(tǒng),、內(nèi)置傳感器；無線傳輸技術(shù),，如藍(lán)牙智能傳輸,；顯示成像技術(shù)，例如對顯示屏技術(shù)的改進(jìn),，為智能可穿戴設(shè)備提供E-ink屏幕,、柔性顯示屏或曲面顯示屏（OLED）等。
在提供高性能低功耗器件方面,，由于智能可穿戴設(shè)備體積較小,，無法容納大尺寸的處理器、傳感器和電池,；另一方面,，由于需要實現(xiàn)其便攜、持續(xù)為佩戴者提供服務(wù)或監(jiān)測佩戴者的生理參數(shù)的功能,，而且無線傳輸也需要消耗大量電能,，因此，研發(fā)小面積,、高性能、低功耗器件的企業(yè)成了此領(lǐng)域基礎(chǔ)專利的重要申請人,。
筆者發(fā)現(xiàn),，排在前3位的國外申請人有高通公司、英特爾公司和意法半導(dǎo)體公司，其中高通公司有76件專利申請,，英特爾公司有39件專利申請,，意法半導(dǎo)體公司有34件專利申請。而國內(nèi)申請人中,，也有一些新興公司正在自主研發(fā)芯片和處理器及用于智能可穿戴設(shè)備中的微機(jī)電系統(tǒng)和傳感器,。
其中典型案例有北京君正集成電路股份有限公司2010年8月18日提交的一件名為“一種降低CPU功耗的方法、裝置及一種低功耗CPU”發(fā)明專利申請（公開號：CN101930281A）,，該技術(shù)通過省略多余的讀GRF操作來降低CPU的功耗,。在電源節(jié)能方面，英特爾公司提交的一件專利申請（公開號：WO2013090584A1）公開了一種顯示控制器,，用于使非必要部分的電源在歷經(jīng)一部分垂直空白間隔（VBI）周期后關(guān)閉,，達(dá)到節(jié)省電力的目的。
在提供無線傳輸技術(shù)方面,，由于智能可穿戴設(shè)備不可能是一個孤立的電子設(shè)備,，它必須與其它智能設(shè)備連結(jié)或者與遠(yuǎn)端服務(wù)器連結(jié)，才能使佩戴者將操作控制傳輸?shù)狡渌悄茉O(shè)備或者實時將收集到的生理信號傳輸?shù)竭h(yuǎn)端服務(wù)器,，并接收遠(yuǎn)端的反饋,。無線傳輸大致涉及兩方面的技術(shù)，包括藍(lán)牙智能傳輸,、Wifi無線傳輸,。筆者經(jīng)過統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，樣本中涉及藍(lán)牙智能傳輸?shù)膶＠暾堄?40件,，涉及Wifi無線傳輸?shù)膶＠暾堄?24件,。
在顯示成像技術(shù)方面，由于智能可穿戴設(shè)備對便攜性要求特別高,，既不會給佩戴者帶來負(fù)擔(dān),，又能夠精確方便地被感知，因此提升對傳統(tǒng)電子設(shè)備屏幕顯示是智能可穿戴技術(shù)的核心技術(shù)之一,。目前比較主流的顯示技術(shù)是為智能可穿戴設(shè)備提供的E-ink屏幕,、柔性顯示屏或曲面顯示屏（OLED）等，涉及顯示技術(shù)的主要申請人有三星電子有限公司,、蘋果公司,、E-ink公司和LG公司。
在瀏覽了多篇相關(guān)文獻(xiàn)后,，筆者結(jié)合樣本統(tǒng)計分析,，針對在智能穿戴技術(shù)領(lǐng)域比較活躍的公司，重點對申請人進(jìn)行了分類,，其中一家美國公司在智能可穿戴領(lǐng)域提交了大量的相關(guān)專利申請,，擁有140件美國或國際專利申請,，其中包括少部分與眼鏡、手表及擴(kuò)增實鏡有關(guān)的專利,。其他涉及智能穿戴技術(shù)領(lǐng)域的重要申請人中,，雅虎公司共提交125件專利申請，三星技術(shù)有限公司共提交86件專利申請,，高通公司共提交76件專利申請,，微軟公司共提交65件專利申請。圖3反映了各申請人在智能可穿戴技術(shù)的專利申請量排名,。
國內(nèi)企業(yè)加緊專利布局
筆者在中國專利文摘數(shù)據(jù)庫（CNABS）中利用關(guān)鍵詞,、分類號、申請人,，并結(jié)合各種檢索策略,，對智能可穿戴技術(shù)進(jìn)行主題式檢索與閱讀篩選，截至2014年11月20日,，在智能可穿戴技術(shù)領(lǐng)域共有689件專利申請,，鑒于近兩年的部分專利申請還未公開，因此,，這兩年的專利申請數(shù)量可能還會增加,。
通過對專利申請人的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析后發(fā)現(xiàn)，智能可穿戴技術(shù)的中國專利申請中,，排名第一位和第二位的分別是意法半導(dǎo)體公司和微軟公司,。筆者注意到，大部分國外電子與通信公司在中國申請的專利數(shù)量極少,，并且也很少有中文同族,，說明國外公司在中國的專利布局才剛剛開始；而國內(nèi)申請人多為一些小型企業(yè),、高校和個人,，未出現(xiàn)大量技術(shù)掌握在少數(shù)幾家公司的現(xiàn)象。
結(jié)合以上筆者對智能可穿戴技術(shù)專利申請的統(tǒng)計分析發(fā)現(xiàn),，一些國外知名電子與通信公司近兩年紛紛涉足智能可穿戴技術(shù)領(lǐng)域開展專利布局,，但中國的專利申請人比較分散，能持續(xù)深入研究的企業(yè)和單位較少,。對此,，筆者建議，我國相關(guān)企業(yè)和單位應(yīng)加強(qiáng)自主研發(fā)力度,，著力突破關(guān)鍵核心技術(shù),，加強(qiáng)企業(yè)、高校和科研機(jī)構(gòu)的橫向合作與交流,，建立完善的知識產(chǎn)權(quán)戰(zhàn)略,，對專利申請進(jìn)行必要的檢索,、篩選和評估，研究如何突破對手的專利壁壘,，及時發(fā)現(xiàn)、規(guī)避專利侵權(quán)風(fēng)險,，利用現(xiàn)有技術(shù)實現(xiàn)再創(chuàng)新,。
相關(guān)鏈接：
2014ChinaFit/IHRSA中國管理論壇現(xiàn)場回顧
IHRSA官方網(wǎng)站對2014中國管理論壇進(jìn)行系列報道
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