物聯(lián)網(wǎng)中光纖傳感技術(shù)的專利分析

文/陳文靜

1 物聯(lián)網(wǎng)中光纖傳感技術(shù)的概述

物聯(lián)網(wǎng)（The Internet of Things，簡稱IOT）是指通過各種信息傳感器、射頻識(shí)別技術(shù)（RFID）、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等各種裝置與技術(shù)，實(shí)時(shí)采集任何需要監(jiān)控、連接、互動(dòng)的物體或過程，采集其聲、光、熱、電、力學(xué)、化學(xué)、生物、位置等各種需要的信息，通過各類可能的網(wǎng)絡(luò)接入，實(shí)現(xiàn)物與物、物與人的泛在連接，實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)概念。傳感器作為物聯(lián)網(wǎng)中的關(guān)鍵部件，其性能直接決定了物聯(lián)網(wǎng)的性能。

近年來，隨著光纖通信技術(shù)的不斷發(fā)展，進(jìn)而出現(xiàn)了光纖傳感技術(shù)。自光纖傳感技術(shù)開始發(fā)展以來，光纖傳感器迅速崛起，其集成了光纖技術(shù)、激光技術(shù)和光電探測等多領(lǐng)域所取得的巨大成就，因其具有體積小、質(zhì)量輕、靈敏度高、抗電磁干擾能力強(qiáng)、數(shù)據(jù)傳輸安全、集傳輸傳感合二為一、便于構(gòu)成分布式傳感網(wǎng)絡(luò)等多種優(yōu)點(diǎn)，在物聯(lián)網(wǎng)這一新技術(shù)革命的推動(dòng)下，被廣泛應(yīng)用于國民經(jīng)濟(jì)和人們?nèi)粘Ｉ畹母鱾€(gè)領(lǐng)域。

2 專利信息分析在企業(yè)發(fā)展中的重要性

表1：中國專利申請申請人排名

從專利文獻(xiàn)中采集專利信息，經(jīng)過加工處理，分析形成專利競爭情報(bào)，為企業(yè)乃至國家的科技發(fā)展戰(zhàn)略服務(wù)，這就是專利信息分析。隨著中國知識(shí)產(chǎn)權(quán)戰(zhàn)略的逐步實(shí)施以及國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，眾多企業(yè)對于知識(shí)戰(zhàn)略的認(rèn)識(shí)已日漸深刻。為了避免在重大的經(jīng)濟(jì)活動(dòng)中遭受不必要的知識(shí)產(chǎn)權(quán)糾紛，并且保證資源投入到有效、有益的建設(shè)中，來自專利的信息分析已經(jīng)日益受到中國政府和企業(yè)的重視。

本文的分析基于CNABS專利數(shù)據(jù)庫的專利數(shù)據(jù)，在數(shù)據(jù)庫中以“物聯(lián)網(wǎng)”、“光纖”、“傳感”以及光纖傳感領(lǐng)域的重要關(guān)鍵詞進(jìn)行專利數(shù)據(jù)檢索，截止到統(tǒng)計(jì)時(shí)間2019年7月14日，共獲得與物聯(lián)網(wǎng)中光纖傳感技術(shù)相關(guān)的專利申請531件。因?yàn)榘l(fā)明專利申請的公開日為申請日之后的18個(gè)月內(nèi)，一些專利申請還處于未公開狀態(tài)，而導(dǎo)致本文的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)未能覆蓋到上述文獻(xiàn)。

3 物聯(lián)網(wǎng)中光纖傳感技術(shù)在中國的歷年專利申請量分析

如圖1所示，2010年至2013年期間，專利申請數(shù)量較少，只有少數(shù)企業(yè)參與技術(shù)研究與市場開發(fā)，專利數(shù)量和申請專利的企業(yè)數(shù)都較少，集中度較高，說明應(yīng)用于物聯(lián)網(wǎng)的光纖傳感技術(shù)處于技術(shù)萌芽期；2014年之后的每年申請量呈現(xiàn)明顯的上升趨勢，隨著物聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展，其對傳感器的性能要求越來越重要，光纖傳感器以其優(yōu)勢與應(yīng)用引起了人們的高度關(guān)注，同時(shí)，國家投入增大、國內(nèi)的市場逐漸打開，介入的大專院校和企業(yè)增多，相關(guān)專利申請和專利申請人數(shù)激增，說明應(yīng)用于物聯(lián)網(wǎng)的光纖傳感技術(shù)處于技術(shù)發(fā)展期。

4 物聯(lián)網(wǎng)中光纖傳感技術(shù)在中國的專利申請人分析

在CNABS專利數(shù)據(jù)庫中對物聯(lián)網(wǎng)中光纖傳感技術(shù)的專利進(jìn)行申請人統(tǒng)計(jì)，選取了前8名進(jìn)行排序（分析考慮了共同申請人的情況）（見表1），統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示，前8名申請的專利總數(shù)為109件，占總數(shù)的20.5%。

從表1中可看出，排名前8位的申請人中，有5家是國內(nèi)知名大學(xué)，分別是武漢理工大學(xué)、浙江師范大學(xué)、華南理工大學(xué)、南京大學(xué)和電子科技大學(xué)。大專院校通常是技術(shù)的萌發(fā)地，這里具有最活躍的技術(shù)研究人員，他們目前是國內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)光纖傳感技術(shù)研發(fā)的骨干力量；同時(shí)，大專院校同企業(yè)之間也慢慢建立了良好的合作關(guān)系，可以實(shí)現(xiàn)較好的技術(shù)轉(zhuǎn)化。

排名第1的申請人是國家電網(wǎng)及其下屬子公司，其申請量比第2名的申請量多出一倍。由于國家電網(wǎng)及其下屬子公司是國內(nèi)較大的企業(yè)，擁有較多的研發(fā)人員及雄厚的研發(fā)資金，其在相應(yīng)熱門領(lǐng)域的研發(fā)投入和研發(fā)規(guī)模必然比其他企業(yè)大，相應(yīng)的競爭能力就越強(qiáng)。排名第2的申請人為武漢理工大學(xué)，該學(xué)校建有光纖傳感技術(shù)國家工程實(shí)驗(yàn)室和產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)化基地，所具備的技術(shù)力量也非常雄厚。

圖1

圖2

排名第3的申請人是成都美美通信技術(shù)有限公司，這是一家成立于2011年的通信器材代理加盟公司，其主要致力于電子產(chǎn)品、光電子器件等的研發(fā)和銷售，在物聯(lián)網(wǎng)中光纖傳感技術(shù)方面的專利申請的類型主要是實(shí)用新型。

排名第4的申請人是無錫津天陽激光電子有限公司，該公司從事物聯(lián)網(wǎng)及傳感器產(chǎn)品研發(fā)與制造，是由中科院姚建銓院士科研工作組與天津大學(xué)激光所聯(lián)合創(chuàng)立的激光與光電子高新技術(shù)企業(yè)，現(xiàn)擁有一批尖端的技術(shù)人才，具有豐富的開發(fā)經(jīng)驗(yàn)和強(qiáng)大的技術(shù)力量。

5 物聯(lián)網(wǎng)中光纖傳感技術(shù)的IPC構(gòu)成分析

在專利文件中，分類號代表了其涉及的技術(shù)領(lǐng)域。IPC作為現(xiàn)行通用的國際專利分類號，常被用來進(jìn)行技術(shù)領(lǐng)域的統(tǒng)計(jì)分析。從圖2可看出，物聯(lián)網(wǎng)中光纖傳感技術(shù)主要分布在傳感領(lǐng)域G01D，其所占比重最大，為10%，說明對于提高傳感器功能的研發(fā)是物聯(lián)網(wǎng)中光纖傳感技術(shù)研究的熱點(diǎn)和重點(diǎn)。由于物聯(lián)網(wǎng)中光纖傳感技術(shù)還涉及物聯(lián)網(wǎng)傳輸這方面的內(nèi)容，那么專利申請涉及數(shù)字信息傳輸領(lǐng)域H04L和載有信息信號的傳輸領(lǐng)域H04B就不足為奇了，這兩個(gè)領(lǐng)域的占比分別為7%和4%。同時(shí)數(shù)字廣播電視技術(shù)還涉及其他領(lǐng)域，如系統(tǒng)或單元的監(jiān)視或測試領(lǐng)域G05B，指令發(fā)信和報(bào)警裝置領(lǐng)域G08B，溫度/熱量測量領(lǐng)域G01K，光學(xué)元件、系統(tǒng)或儀器領(lǐng)域G02B，借助于測定材料的化學(xué)或物理性質(zhì)來測試或分析材料領(lǐng)域G01N，測量值、控制信號或類似信號的傳輸系統(tǒng)領(lǐng)域G08C等。

6 結(jié)論

目前，我國物聯(lián)網(wǎng)中光纖傳感技術(shù)處于技術(shù)上升期，專利申請量還不是很多，但是逐年都在遞增；而我國在該領(lǐng)域的專利申請人以大專院校居多，而企業(yè)參與較少，科技成果向產(chǎn)能的轉(zhuǎn)化能力較弱；建議積極加強(qiáng)大專院校與企業(yè)的合作，以共同立項(xiàng)研發(fā)或者企業(yè)提供部分設(shè)備支持、大專院校進(jìn)行技術(shù)攻堅(jiān)的方式，充分發(fā)揮二者的優(yōu)勢，開創(chuàng)雙贏新局面。

國家在積極發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)過程中，為了減少從國外進(jìn)口傳感器的需求量，保護(hù)國內(nèi)傳感器的市場份額，維護(hù)國內(nèi)經(jīng)濟(jì)發(fā)展資金，我們必須對光纖傳感技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用進(jìn)行更深入和研究和探討。國內(nèi)企業(yè)和大專院校除了加入研發(fā)力量以外，更需要進(jìn)行專利挖掘、專利分析，為技術(shù)發(fā)展實(shí)現(xiàn)戰(zhàn)略布局，同時(shí)也有效避開專利壁壘，以進(jìn)一步提高中國物聯(lián)網(wǎng)中光纖傳感技術(shù)在全世界的占有比例。