智能可穿戴技術(shù)專利現(xiàn)狀分析
12月10日 | 閱讀 1741
如今,，智能可穿戴設(shè)備已成為全球熱點(diǎn)，整個(gè)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(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)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(bào)告顯示，智能可穿戴技術(shù)領(lǐng)域全球主要申請(qǐng)人名單內(nèi)竟無中國(guó)申請(qǐng)人,。面對(duì)嚴(yán)峻的知識(shí)產(chǎn)權(quán)挑戰(zhàn),，國(guó)內(nèi)相關(guān)企業(yè)和研發(fā)機(jī)構(gòu)也認(rèn)識(shí)到知識(shí)產(chǎn)權(quán)的重要性，為了在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)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(shí)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(guó)的專利布局情況,，希望為國(guó)內(nèi)企業(yè)和行業(yè)發(fā)展提供參考,。
專利申請(qǐng)數(shù)量持續(xù)增長(zhǎng)
筆者在德溫特?cái)?shù)據(jù)庫（DWPI）中利用關(guān)鍵詞、分類號(hào),、申請(qǐng)人,，并結(jié)合各種檢索策略，對(duì)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(qǐng)，利用統(tǒng)計(jì)及動(dòng)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(qǐng)量和國(guó)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(qǐng)數(shù)量在2013年至2014年呈快速上升趨勢(shì)；從專利申請(qǐng)的內(nèi)容來看,，主要集中在數(shù)據(jù)計(jì)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(qǐng)；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(qǐng)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(qǐng)基本屬于數(shù)據(jù)計(jì)算處理（IPC： G06）和通信技術(shù)（IPC： H04）兩個(gè)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(cè),、傳遞與整合使用者的生理信號(hào)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(dòng)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(yùn)動(dòng)健身領(lǐng)域，以輕量化的手表,、手環(huán),、配飾為主要形式，實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)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(cè),、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(hào)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(cè)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(shí)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(shí)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(guó)移動(dòng),、百度、華為技術(shù)有限公司和中興通訊股份有限公司等國(guó)內(nèi)企業(yè),。
從對(duì)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(diǎn)集中在如何實(shí)現(xiàn)低功耗維持長(zhǎng)時(shí)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(dú)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(guó)外企業(yè)占優(yōu)
由于智能穿戴設(shè)備對(duì)便攜性要求較高,，又要實(shí)現(xiàn)其移動(dòng)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(shí)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(duì)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(shí)現(xiàn)其便攜,、持續(xù)為佩戴者提供服務(wù)或監(jiān)測(cè)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(qǐng)人,。
筆者發(fā)現(xiàn),，排在前3位的國(guó)外申請(qǐng)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(qǐng),，英特爾公司有39件專利申請(qǐng)，意法半導(dǎo)體公司有34件專利申請(qǐng),。而國(guó)內(nèi)申請(qǐng)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(qǐng)（公開號(hào)：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(qǐng)（公開號(hào)：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(gè)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(shí)時(shí)將收集到的生理信號(hào)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(jì)發(fā)現(xiàn),，樣本中涉及藍(lán)牙智能傳輸?shù)膶＠暾?qǐng)有240件,，涉及Wifi無線傳輸?shù)膶＠暾?qǐng)有124件。
在顯示成像技術(shù)方面,，由于智能可穿戴設(shè)備對(duì)便攜性要求特別高,，既不會(huì)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(duì)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(qǐng)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(jì)分析，針對(duì)在智能穿戴技術(shù)領(lǐng)域比較活躍的公司,，重點(diǎn)對(duì)申請(qǐng)人進(jìn)行了分類,，其中一家美國(guó)公司在智能可穿戴領(lǐng)域提交了大量的相關(guān)專利申請(qǐng),，擁有140件美國(guó)或國(guó)際專利申請(qǐng)，其中包括少部分與眼鏡,、手表及擴(kuò)增實(shí)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(qǐng)人中，雅虎公司共提交125件專利申請(qǐng),，三星技術(shù)有限公司共提交86件專利申請(qǐng),，高通公司共提交76件專利申請(qǐng)，微軟公司共提交65件專利申請(qǐng),。圖3反映了各申請(qǐng)人在智能可穿戴技術(shù)的專利申請(qǐng)量排名,。
國(guó)內(nèi)企業(yè)加緊專利布局
筆者在中國(guó)專利文摘數(shù)據(jù)庫（CNABS）中利用關(guān)鍵詞、分類號(hào),、申請(qǐng)人,，并結(jié)合各種檢索策略，對(duì)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(qǐng)，鑒于近兩年的部分專利申請(qǐng)還未公開,，因此,，這兩年的專利申請(qǐng)數(shù)量可能還會(huì)增加。
通過對(duì)專利申請(qǐng)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(guó)專利申請(qǐng)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(guó)外電子與通信公司在中國(guó)申請(qǐng)的專利數(shù)量極少,，并且也很少有中文同族，說明國(guó)外公司在中國(guó)的專利布局才剛剛開始,；而國(guó)內(nèi)申請(qǐng)人多為一些小型企業(yè),、高校和個(gè)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(duì)智能可穿戴技術(shù)專利申請(qǐng)的統(tǒng)計(jì)分析發(fā)現(xiàn),，一些國(guó)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(guó)的專利申請(qǐng)人比較分散,，能持續(xù)深入研究的企業(yè)和單位較少,。對(duì)此，筆者建議,，我國(guó)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(shí)產(chǎn)權(quán)戰(zhàn)略,，對(duì)專利申請(qǐng)進(jìn)行必要的檢索、篩選和評(píng)估,，研究如何突破對(duì)手的專利壁壘,，及時(shí)發(fā)現(xiàn)、規(guī)避專利侵權(quán)風(fēng)險(xiǎn),，利用現(xiàn)有技術(shù)實(shí)現(xiàn)再創(chuàng)新。
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