基于物聯網空氣凈化技術在我國的專利布局分析

賈寧/文

隨著社會經濟的發展和人民生活水平的提高，工業化生產以及人們的日常生活對空氣造成的污染越來越嚴重。近年來，在市場上涌現了大量以空氣凈化技術為核心的各類空氣凈化產品。在科技不斷發展的過程中，為了進一步改善居住條件、提升生活品質，智能家居已深入人們的生活中。物聯網是一種利用局部網絡或互聯網等通訊技術將傳感器、控制器、機器、人和事物連接起來的新方式，它形成了一個信息化、遠程管理控制和智能化的網絡。隨著物聯網技術的不斷發展與創新，改變了現有空氣凈化產品的功能與結構，基于物聯網的智能化空氣凈化技術，不僅能夠過濾空氣中對人體有害的物質，還可以對空氣質量進行科學的評估。

專利發展態勢

本文針對基于物聯網的空氣凈化技術的在華專利申請進行檢索，由檢索結果分析該領域的在華專利申請趨勢、地域分布情況、技術領域分布情況以及解讀重點專利技術，從而為該領域創新主體的研究方向和專利布局提供參考。

專利申請趨勢

基于物聯網空氣凈化技術在華的專利申請共計451項。基于物聯網的空氣凈化技術相關專利申請整體上呈上升趨勢，如圖1 所示（見下頁）。2013年之前，有關該技術的專利申請量相對較少，年申請量均在5項以下。伴隨物聯網技術在我國迅速發展，且將物聯網技術應用于空氣凈化技術的專利在2013年之后，申請呈穩步上升趨勢，于2018年達到峰值，2018 年專利申請量為110 項，這是由于國家高度重視環境治理出臺一系列大氣污染防治計劃，人們對空氣質量要求有所提升，該領域在國內的受重視程度逐漸提高。2018年之后，專利申請量開始減少，技術進入平穩回落階段，國內對該領域的技術研究日益成熟，但仍具有一定的創新發展空間，具有廣闊的開發前景。

專利申請地域分布情況

基于物聯網空氣凈化技術的專利申請地域分布，如圖2 所示。基于物聯網的空氣凈化技術專利申請量排名前10位的省市共申請專利347項，占全國專利申請總量的77%。其中，江蘇省以81項專利申請排名第一，廣東省和四川省分別以76 項、39 項專利申請排名第二、第三。通過圖2可以看到，專利申請量較高的省市均為經濟發展速度較快、人口密度較大的地方，如江蘇省、廣東省、四川省、浙江省、北京市等。這些省市較早地意識到該領域技術發展的重要性，同時重視該技術的研發以及市場投入，嘗試對該領域的技術進行專利布局，也代表了我國各省市技術創新的能力。

專利技術領域分布情況

為了找出基于物聯網空氣凈化技術中較活躍的專利技術領域，通過對專利申請涉及的技術領域進行分析，統計IPC（國際專利分類法）大組分類號出現的次數，排名前10 位的IPC 大組分類號分布，可以了解該領域的技術構成，如圖3所示（見下頁）。

圖1 專利申請趨勢

圖2 專利申請地域分布

圖3 專利技術領域IPC分類

其中，屬于F24F3（從一個或多個集中式空調站向可以得到二次處理的房間或場所內的分配裝置供給經過處理的一次空氣的空氣調節系統；專門為這種系統設計的設備）的專利申請占比最高，占總體比例的21%，F24F11（控制或安全系統布置）、F24F1（空氣調節用房間單元，例如分體式或一體式裝置，或接收來自集中式空調站一次空氣的裝置）、F24F8（處理，例如除加熱、冷卻、加濕或干燥外，凈化供應給人類生活或工作空間的空氣），分別占總體比例的20%、16%、9%，排名前4 名的IPC 大組分類號均屬于同一IPC 小類分類號F24F，總占比為66%。可見，對于該技術（F24F：空氣調節、空氣增濕、通風、空氣流作為屏蔽的應用）的改進是目前技術創新的重點。因此，后續如果要對基于物聯網的空氣凈化技術進行專利布局時，需要重點篩查以上技術領域的專利申請，同時可考慮拓展新的技術分支進行專利布局，規避領域中的已有專利。

重點技術分析

近年來，我國對基于物聯網的空氣凈化技術研究整體呈增長趨勢，可見該技術已受到國內創新主體的廣泛關注。下面，對基于物聯網的空氣凈化技術中受關注度較高的技術進行解讀。

CN110500671A（申請日：2019 年11 月26 日）公開了一種智慧空氣凈化系統，包括數據服務中心、現場管理終端、離子發生單元、灰塵收集單元、環境檢測單元、數據顯示單元、中繼控制單元；離子發生陣列、灰塵收集陣列、環境檢測陣列、數據顯示陣列；所述系統設有“人—機—環境”理論的空氣質量管理模型，所述模型預設人因工程方面的參數，所述參數由系統用戶自主修正、或根據運行數據自學習修正；所述系統可以根據健康、舒適、高效等不同需求級次的運行目標，按照和效率、費用、能耗等約束條件，向空中釋放與推送正負離子，吸附與濾除所述空氣污染物，優化配置相關的環境參數，實現“人—機—環境”的最佳匹配；所述系統同時滅殺微生物、消除氣態有機物、消除氣態無機物、清除固態顆粒物。

CN204963019U（申請日：2016 年1 月13 日）公開了一種基于物聯網智能空氣凈化器，主控制器MCU 分別與空氣凈化器、無線通信模塊和智能PM2.5 檢測儀連接，個人移動監控終端通過無線關網與無線通信模塊連接；空氣凈化器包括凈化器箱體、進氣風扇、出氣風扇、空氣凈化室、空氣干燥室，凈化器箱體外側上方安裝有抽吸空氣的進氣風扇，進氣風扇后側的凈化器箱體內設置有空氣凈化室，空氣凈化室后側設置有空氣干燥室，空氣干燥室對應的凈化器箱體上設有凈化空氣排出口；凈化器箱體內側下方安裝有室內空氣排出的出氣風扇；空氣凈化室包括淋雨系統、空氣隔板、儲水室和凈水濾芯，空氣隔板將空氣凈化室隔離成2 個以上空氣凈化區，相鄰兩個空氣凈化區通風口錯位分布，儲水室設置在空氣凈化室下方，過濾后的污水經凈水濾芯回流到儲水室。

CN106940548A（申請日：2017 年7 月11 日）公開了一種物聯網智能化除塵設備管控系統，尤其涉及易燃易爆粉塵的除塵設備系統及生產過程中的安全防爆、火花探測、自動啟閉、自動隔爆、泄爆等的智能化管控系統，該系統包括除塵設備系統、數據傳感監測系統、智能自控系統、網關通信系統和后端數據處理平臺，數據傳感監測系統包括若干個傳感監測模塊和監測終端，智能自控系統包括控制終端和繼電器，傳感監測模塊通過ZigBee網絡連接監測終端，監測終端通過移動通信網絡連接智能網關，控制終端通過繼電器連接除塵設備的控制開關，并通過移動通信網絡連接智能網關，智能網關通過以太網網絡連接后端數據處理平臺。該系統能夠實現密閉環境下的除塵設備的物聯網化智能自動管控。

隨著工業化社會的迅速發展，導致了嚴重的空氣污染問題，人們對空氣質量的改善需求日益增加。物聯網技術的不斷發展與創新，改善了現有空氣凈化技術的不足，在凈化空氣質量的同時實現智能化控制是主要的研究方向。本文通過對基于物聯網的空氣凈化技術在華專利的統計與分析，針對該領域現狀的結論如下：

專利申請趨勢基于物聯網的空氣凈化技術相關專利申請整體上呈上升趨勢，表明該技術的研究穩步發展，并持續升溫，正在以較快的速度進行專利布局。

專利申請地域分布國內專利申請主要集中在江蘇省、廣東省、四川省、浙江省、北京市等省市，這些省市較早地意識到該領域技術發展的重要性，同時重視該技術的研發以及市場投入。

專利技術領域分布該技術的專利申請主要集中在對空氣調節（F24F）方面的改進，對基于物聯網的空氣凈化技術進行專利布局時，需要重點篩查該技術領域的專利申請，同時可考慮拓展新的技術分支進行專利布局，規避領域中的已有專利。