從北斗芯片的專利布局分析泰斗微電子的核心競爭力

李 軍，張 揚(yáng)

（國家知識產(chǎn)權(quán)局專利局材料部，北京 100088）

1 引言

衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)能夠?yàn)榈厍虮砻婧徒乜臻g的廣大用戶提供全天時(shí)、全天候、高精度的定位、導(dǎo)航和授時(shí)服務(wù)，是拓展人類活動、促進(jìn)社會發(fā)展的重要空間基礎(chǔ)設(shè)施。為此，我國自20世紀(jì)80年代起開始探索適合我國國情的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，該系統(tǒng)是我國自主建設(shè)、獨(dú)立運(yùn)行，并與世界其他衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)兼容共用的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。

在國家政策和地方政府的扶持下，各省/直轄市自2008年以來建立了“北斗”產(chǎn)業(yè)園，并在關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施領(lǐng)域開展示范工程，“北斗”產(chǎn)業(yè)逐步擴(kuò)大，北斗產(chǎn)業(yè)鏈初步形成，相關(guān)產(chǎn)品已逐步推廣到交通運(yùn)輸、海洋漁業(yè)、水文監(jiān)測、氣象預(yù)報(bào)、森林防火、電力調(diào)度、救災(zāi)減災(zāi)等諸多領(lǐng)域，正在產(chǎn)生廣泛的社會和經(jīng)濟(jì)效益。特別是在位于北斗產(chǎn)業(yè)鏈上游（北斗芯片/模塊領(lǐng)域）的關(guān)鍵技術(shù)上實(shí)現(xiàn)了全面突破，主要性能指標(biāo)與國際同類產(chǎn)品相當(dāng)，打破了美國GPS市場完全壟斷了我國衛(wèi)星導(dǎo)航領(lǐng)域的局面。尤其引人注目的明星企業(yè)“廣東東莞市泰斗微電子科技有限公司”自2008年成立起來，經(jīng)過7年奮斗拼搏，已經(jīng)成為北斗芯片領(lǐng)域名副其實(shí)的領(lǐng)軍企業(yè)。

這家位于珠三角的高技術(shù)企業(yè)，究竟是如何在GPS壟斷導(dǎo)航市場的條件下頑強(qiáng)崛起，并最終脫穎而出，成為北斗導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)鏈上游的泰山北斗的？筆者們試著從專利分析的角度探索該企業(yè)的成功理念。

2 專利申請量分析

借助于國家專利局的檢索系統(tǒng)，通過相關(guān)分類號“G01S19/00，G01S5/00，G01S1/00，G01C21/00，H04B7/00，G01S 19/04，G01S 9/44”和關(guān)鍵詞“芯片、模塊、板卡、基帶、射頻”對北斗芯片的專利進(jìn)行了全面的檢索并經(jīng)過謹(jǐn)慎的篩選后，共得到183篇關(guān)于北斗芯片的專利申請（截至2015年1月底）。

2.1 專利申請量排序

將檢索到的183件北斗芯片專利申請按照申請量的大小進(jìn)行排序，排名前8位的主要申請人如圖1所示。

圖1 北斗芯片專利申請量排序圖

從各企業(yè)擁有的北斗芯片專利申請總量的排名座次來看，泰斗微電子以69件的成績遙遙領(lǐng)先，占到該類專利申請全國總申請量的38%，是排名第二的北斗/和芯星通專利申請量的兩倍，是排名第三的華力創(chuàng)通專利申請量的三倍，是排名第四位的北京天中磊或東方聯(lián)星的近10倍。可見，泰斗微電子能夠在北斗芯片領(lǐng)域做到霸主地位，很重要的一條就是充分重視專利這種核心競爭力資源的儲備，其專利儲備量讓排名靠后的企業(yè)無法匹敵。

2.2 專利申請量按年份分析

圖2 北斗芯片專利申請量隨年份變化圖

參見圖2，國內(nèi)第一份北斗芯片的專利申請?jiān)缬?005年就出現(xiàn)了，申請人是科研實(shí)力雄厚的西安華訊科技有限責(zé)任公司，但是不知什么原因，這家最早申請的企業(yè)，自此以后就再也沒有提交過一份關(guān)于北斗芯片的專利申請。隨著2007國家為大力推進(jìn)芯片模塊終端產(chǎn)業(yè)化出臺了《衛(wèi)星應(yīng)用產(chǎn)業(yè)發(fā)展若干意見》，2008～2009國家發(fā)改委組織實(shí)施了衛(wèi)星應(yīng)用高技術(shù)產(chǎn)業(yè)化專項(xiàng)，北斗產(chǎn)業(yè)的春天來到了，而這時(shí)泰斗微電子科技有限公司也應(yīng)運(yùn)而生。該公司由深圳市同洲電子股份有限公司、電子科技大學(xué)、廣東軟件科學(xué)園融合經(jīng)營、技術(shù)、市場等相關(guān)資源，聯(lián)合投資于2008年創(chuàng)辦而成。開始階段，泰斗微電子真是默默無聞，成立的當(dāng)年公司還沒有一項(xiàng)關(guān)于北斗芯片的專利申請，第二年才實(shí)現(xiàn)了零的突破，但是泰斗微電子立志要做北斗導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)鏈上游的泰山北斗，2010年該公司北斗芯片專利申請量猛竄到17件，占到全國同類專利申請量的一半，成為了當(dāng)年的明星，2011之后該公司北斗芯片專利申請量與全國同類專利申請量變化趨勢基本相同，并且始終保持占據(jù)全國的三分之一以上（2013年除外，因?yàn)樵撃晏┒肺㈦娮拥恼急认陆凳怯捎谠撃旮咝ｎ悓＠暾埲藬?shù)量突增導(dǎo)致全國申請量突增所造成的，是偶然因素造成的非正常結(jié)果）。可見，泰斗微電子成功的另一因素是生逢其時(shí)，泰斗微電子并不是從事北斗芯片研究的先驅(qū)，但是該企業(yè)誕生的2008年，北斗導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)得到了國家的重視，并且從國家到地方出臺了各種政策措施對北斗導(dǎo)航產(chǎn)業(yè)進(jìn)行大力扶助，因此該企業(yè)能夠發(fā)揮后發(fā)優(yōu)勢并實(shí)現(xiàn)事半功倍的效果。

3 技術(shù)分支分析

在市場競爭的環(huán)境下，專利已經(jīng)成為企業(yè)特別是高技術(shù)企業(yè)的核心競爭力，體現(xiàn)核心競爭力的專利不僅表現(xiàn)為專利數(shù)量占優(yōu)勢，還表現(xiàn)為專利的質(zhì)量是否過硬。從泰斗微電子的69件北斗芯片專利申請的申請類型上來看，只有一件是實(shí)用新型專利申請，其余全部為需要實(shí)質(zhì)審查的發(fā)明專利申請，因此，從申請類型上來看，該企業(yè)的專利申請具有較高的質(zhì)量。但是，專利的質(zhì)量不僅僅體現(xiàn)在專利申請的類型上，更重要的是看它是不是市場急需的技術(shù)。因此，我們站在消費(fèi)者的角度，將該企業(yè)的專利申請進(jìn)行了梳理。

如表1所示，總體上看，該企業(yè)的北斗芯片專利申請按照研究方向主要分為兩大類，第一類專利申請的研究方向?qū)Ｗ⒂谔岣咝酒陨硇阅埽硪活悓＠暾埵峭ㄟ^將北斗芯片導(dǎo)航功能與其他技術(shù)相結(jié)合以豐富北斗芯片的功能。其中，芯片自身性能主要體現(xiàn)在北斗芯片的兼容性、精度、速度、功耗這幾個(gè)指標(biāo)上，而豐富北斗芯片功能目前主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面，一是為專業(yè)/行業(yè)用戶提供精確授時(shí)，二是通過結(jié)合其他導(dǎo)航技術(shù)實(shí)現(xiàn)無縫導(dǎo)航。除了前述兩大類之外，泰斗微電子還申請了不少有關(guān)芯片測試、封裝的專利。可見，泰斗微電子不僅通過保護(hù)可靠性更穩(wěn)固的發(fā)明專利對核心技術(shù)進(jìn)行保護(hù)，更重要的是該企業(yè)專利申請方向著眼于用戶的需要以及生產(chǎn)的保障，體現(xiàn)實(shí)實(shí)在在的競爭力。

表1 北斗芯片專利申請按照研究方向分類

將該企業(yè)北斗芯片進(jìn)行初步分類之后，排除掉其他相關(guān)專利后僅對“芯片自身性能”和“芯片功能增強(qiáng)”這兩類專利申請的數(shù)量進(jìn)行數(shù)量統(tǒng)計(jì)，以判明該企業(yè)產(chǎn)品的核心研究方向，統(tǒng)計(jì)結(jié)果如圖3所示。

圖3 北斗芯片專利研究方向占比

從圖3中可以看出，該企業(yè)北斗芯片專利的研究方向占比的排序?yàn)椋壕龋舅俣龋径嗄＃竟模净旌蠈?dǎo)航＞高精度授時(shí)，其中，精度、速度、多模、功耗這四個(gè)方向的占比之和（芯片自身性能）為85%，混合導(dǎo)航與高精度授時(shí)這兩個(gè)方向的占比之和（芯片功能增強(qiáng)）為15%。由此，我們可以作出這樣的判斷，泰斗微電子的核心競爭力體現(xiàn)在芯片自身功能方面，而其中提升精度又是芯片自身性能的最主要的研究方向，顯著優(yōu)于其他三個(gè)方面（即速度、多模、功耗）的研究力度。同時(shí)，泰斗微電子也將混合導(dǎo)航和高精度授時(shí)作為重要的研究方向，混合導(dǎo)航能夠?qū)崿F(xiàn)室內(nèi)外無縫導(dǎo)航從而滿足高端用戶需求，而高精度授時(shí)能夠滿足特殊行業(yè)例如電力、航海部門的特殊需求。

為了從時(shí)間軸的方向來觀察泰斗微電子是如何從這六個(gè)方向進(jìn)行專利布局的，將前述六個(gè)研究方向的專利申請按照年份順序再次進(jìn)行了細(xì)分，如圖4所示。

圖4 各研究方向的專利申請按照年份的占比圖

從圖4可以看出，總體上提升北斗芯片導(dǎo)航/定位精度一直最主要的研究方向（2009年和2012年除外），可見提升精度是泰斗微電子專利布局的最優(yōu)先考慮的因素，沒有導(dǎo)航/定位精度，其他方面的優(yōu)點(diǎn)有如浮云。但是泰斗微電子的第一份專利申請，既不是提升精度也不是提高速度，而是多模（兼容性）專利申請，是何原因？因?yàn)樘┒肺㈦娮幼⒁獾綇膶?dǎo)航市場占有率來看，GPS導(dǎo)航已經(jīng)占據(jù)了導(dǎo)航市場90%以上的份額，而北斗導(dǎo)航作為一種新的導(dǎo)航系統(tǒng)，如果不走兼容GPS道路的話，那就只能在那剩下的10%的份額里面和同行們近身肉搏，利潤微薄苦不堪言，泰斗微電子顯然不會干這種事倍功半，得不償失的事兒。所以泰斗微電子第一份北斗芯片專利申請就是關(guān)于多模導(dǎo)航芯片的專利申請，申請?zhí)枮镃N200910164331.8，發(fā)明名稱為“一種兼容GPS和北斗2導(dǎo)航系統(tǒng)的衛(wèi)星信號捕獲方法”，這顯示出泰斗微電子胸懷很大，他的產(chǎn)品除了支持北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)外還要兼容其他衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，他要的是整個(gè)衛(wèi)星導(dǎo)航市場而不單單是北斗單模式衛(wèi)星導(dǎo)航市場。另外，我們在篩選提高芯片速度的專利申請時(shí)發(fā)現(xiàn)，提高芯片速度的專利申請并不是該企業(yè)一開始就重點(diǎn)考慮的因素，該類申請從2012年開始申請量猛增，原因在于從這年開始起，年輕人的消費(fèi)能力大暴發(fā)，他們急需在汽車和高端手機(jī)上展示能夠體現(xiàn)個(gè)性的比拼裝備，而“速度”這個(gè)概念是駕車族和俯視族在購買同類產(chǎn)品時(shí)相互比較的重要因素。對于智能手機(jī)這種隨身攜帶但電量有限的多功能產(chǎn)品，如何降低功耗以延長手機(jī)使用/待機(jī)時(shí)間一直讓制造商和用戶頗為糾結(jié)，而為了將北斗芯片植入智能手機(jī)就必須將北斗芯片的功耗降低再降低，泰斗微電子在2010～2012年共申請了8件該類專利。出門在外，特別是喜愛戶外運(yùn)動的暴走族，沒有一款能夠指示溫度、海拔、氣壓的多功能手表是會被人鄙視的，于是該企業(yè)針對這種需求果斷地提交了北斗授時(shí)手表的專利申請，北斗授時(shí)手表除了能夠精確授時(shí)以外，還具備其他戶外手表不具備的功能。一是能夠在戶外提供精確的海拔高度，而不是象CASIO、松拓等戶外登山表那樣海拔高度是通過氣壓換算得出從而導(dǎo)致某些場合下海拔高度嚴(yán)重失準(zhǔn)；二是具備北斗芯片特有的雙向通信功能，在戶外遇險(xiǎn)時(shí)能夠向外界通報(bào)自己的實(shí)際位置（這個(gè)功能是GPS導(dǎo)航芯片所不具備的）。目前該企業(yè)的授時(shí)手表已經(jīng)形成高、中、低三個(gè)檔次，在淘寶上賣得很火。駕車族在高架橋下通過時(shí)會發(fā)現(xiàn)車載導(dǎo)航全亂了，分不清東南西北而不知所措，而克服這些困難單憑北斗芯片自身性能是不能夠克服的，必須與其他類型不受遮蓋物影響的導(dǎo)航系統(tǒng)相結(jié)合才能增加導(dǎo)航的范圍和精度，考慮到這些需要，該公司從2010起以平均一年一件均速提出了相應(yīng)的專利申請，在這些專利申請中所加入的輔助導(dǎo)航系統(tǒng)有Wi-Fi、慣性導(dǎo)航、RFID、磁性導(dǎo)航系統(tǒng)。可見，泰斗微電子專利申請中的技術(shù)方案是在經(jīng)過考察和預(yù)測市場之后才提出的，因此，該企業(yè)推出產(chǎn)品能夠帶給用戶不一般的體驗(yàn)并為用戶熱捧。

4 技術(shù)路線分析

為了對泰斗微電子關(guān)于北斗自身芯片性能的專利申請發(fā)展路線進(jìn)行分析，將這方面的專利申請按照年份的順序選擇了代表性的專利制圖如圖5所示。

圖5 專利技術(shù)發(fā)展路線圖

圖5是泰斗微電子按照年份順序排列的代表性的北斗芯片專利申請。2009該公司第一份專利申請是關(guān)于多模導(dǎo)航系統(tǒng)的專利申請，之后每年均有多模導(dǎo)航系統(tǒng)專利申請?zhí)岢觯欢岣咚俣取⑻嵘取⒔档凸牡膶＠暾堃矌缀趺磕甓加刑岢觥？梢钥闯觯撈髽I(yè)成功的另一因素是，對體現(xiàn)其核心競爭力的技術(shù)著眼點(diǎn)能夠持之以恒地不斷加以改進(jìn)永不止步。

由于圖5是各年份的代表性專利，并不能夠囊括每個(gè)年份的所有專利，為了全面地對解決各個(gè)技術(shù)問題，例如提高兼容芯片性能、提高芯片運(yùn)算速度、提高芯片導(dǎo)航/定位精度、降低芯片歷耗，所采用的技術(shù)手段進(jìn)行分析，我們將該企業(yè)為提升北斗芯片自身性能的專利申請按照技術(shù)手段進(jìn)行分類制作成技術(shù)功效圖6。

圖6 技術(shù)功效圖

從圖6中看出，為了提升導(dǎo)航/定位精度泰斗從基帶算法、增加模塊、選擇健康衛(wèi)星、外部基站輔助、利用北斗導(dǎo)航電文特殊幀信息、晶振修正、電離層延遲修正8種技術(shù)手段進(jìn)行了改進(jìn)，且采用不同技術(shù)手段的申請量都比較平均，在2～3件之間。而為了提高芯片運(yùn)算速度，除了改進(jìn)算法之外，更主要的技術(shù)手段是二次碼剝離、外部基站輔助、導(dǎo)航電文特殊信息利用這三種方式；為了提高多模芯片性能所采用的技術(shù)手段按照數(shù)量多少排列為：選擇健康衛(wèi)星＞增加模塊＝信號選擇＞基帶算法；而該公司為了降低芯片功耗所采用的主要手段是電路簡化共有4件，其次是基帶算法，另外還有一種采用了“云計(jì)算”技術(shù)來降低北斗芯片功耗的創(chuàng)新方法，這種外部輔助方法是通過將復(fù)雜運(yùn)算上傳到云端進(jìn)行計(jì)算，再將云端計(jì)算結(jié)果返回從而有效降低了北斗芯片的運(yùn)算功耗。可見，該企業(yè)為了提升產(chǎn)品性能不但注重對已有技術(shù)進(jìn)行挖掘改進(jìn)，還注重與各種新技術(shù)進(jìn)行結(jié)合從而達(dá)到出奇制勝的效果。

5 結(jié)束語

北斗產(chǎn)業(yè)鏈這項(xiàng)具備巨大經(jīng)濟(jì)價(jià)值的產(chǎn)業(yè)鏈曾經(jīng)吸引著許多具備技術(shù)人才優(yōu)勢的國內(nèi)優(yōu)勢企業(yè)投身其中，企圖以短平快的方式快速收割果實(shí)，而現(xiàn)實(shí)情況是他們中的大多數(shù)不僅沒有收獲果實(shí)，甚至多少年后都變得默默無聞了。

而泰斗微電子公司卻深諳在經(jīng)濟(jì)全球化背景下，企業(yè)間的競爭核心競爭力已經(jīng)體現(xiàn)為以技術(shù)創(chuàng)新為核心內(nèi)容的專利角逐，誰擁有核心技術(shù)的專利，誰就可以掌握市場競爭的主動權(quán)，就可以擁有成功與美好的未來。通過對該公司自2009年以來的凝聚著高智慧勞動結(jié)晶的69份專利申請及其布局進(jìn)行分析,可以看出泰斗微電子的成功絕非僥幸，該公司的專利申請無不是從尊重、預(yù)測和真心服務(wù)市場的方向而提出的，體現(xiàn)出了主次分明的專利布局戰(zhàn)略，因而內(nèi)含其專利技術(shù)的產(chǎn)品自然體現(xiàn)著強(qiáng)悍的市場競爭力和對北斗產(chǎn)業(yè)未來的掌控力，必然會給用戶帶來不一般的體驗(yàn)。

泰斗微電子在市場經(jīng)濟(jì)條件下的專利布局，體現(xiàn)了專利數(shù)量、質(zhì)量和市場的完美融合，因而能夠培養(yǎng)出堅(jiān)實(shí)的核心競爭力并最終鑄就了該企業(yè)在北斗芯片領(lǐng)域的輝煌。本文通過對泰斗微電子的專利布局分析，不僅僅揭示了泰斗微電子的商業(yè)成功之道，更揭示了中國未來高技術(shù)企業(yè)獲得成功必然要走的一條奮斗之路。■