基于專利分析的智慧養老發展態勢研究

朱啟貞 陳震

(1.濟寧醫學院醫學信息工程學院 山東日照 276826; 2.中南大學生命科學學院 湖南長沙 410006)

1 引言

隨著全球社會、經濟的發展，許多國家都將面臨人口老齡化問題[1]，物聯網、智能可穿戴設備的普及，老年人數字素養的提升使利用現代化技術手段改善養老問題成為了可能。

我國“十四五”規劃中明確指出，要發揮現代社會的技術優勢，降低老年人養老的成本。左美云(2014)解析了智慧養老的重要性，內涵與發展目標；朱海龍(2016)在肯定了智慧養老的基礎上，討論了智慧養老的模式；張麗、嚴曉萍(2019)分析了現有智慧養老機制的不足。國外學者Shaik Thanveer等(2023)分析了人工智能對老年人遠程檢測的現實意義；Wong David C等(2023)探討了人工智能在老年人數字化體力活動和跌倒預防干預中的實際應用[7]；Brown Zenobia等(2023)提出要增加人工智能的過渡期護理模式，減少老年人再入院。

專利文獻記載了技術難題的解決方案，是反映科學技術發展最全面的信息資源。國內外學者對有關專利進行了分析，學者倪禮(2017)根據全球和中國在視頻技術領域的歷年專利申請量情況，分析了人臉識別在視頻技術領域的專利發展趨勢；胡海容、石冰琪(2021)針對區塊鏈技術相關專利的年申請量、申請地區、申請人及IPC構成進行分析；王大偉(2016)從射頻識別技術的各個領域專利的組成成分及比例分析了國內外的具體應用情況。通過對智慧養老相關專利文獻的分析，能及時辨別及確認智慧養老產業的發展變化,有助于相關人員把握研究熱點 ,提高相關技術的傳播效率。本文對國內智慧養老相關專利從專利申請數量、專利申請人、專利IPC分類及相關專利語義網絡演化多角度進行定量分析與研究，探索智慧養老專利的發展歷程，對未來智慧養老的熱點方向進行預測，以期為智慧養老產業的健康發展提供幫助。

2 數據來源與研究方法

2.1 數據來源

本文從國家知識產權局進行檢索，檢索策略為：公開(公告)日≤2022-12-31 AND 摘要=( 智慧養老 OR 數字化養老OR 數字養老 OR ( (老年人 OR 老人 ) AND (人工智能 OR物聯網)) ，檢索范圍為：發明、實用新型、外觀設計，主要國家/地區/組織：中國。共檢索出相關專利1067條，經篩選后，有效數據為1061條。

2.2 研究方法

文獻計量學是利用數學和統計學的理論和方法，從定量的角度分析所有的知識載體，研究文獻體系和文獻計量特征的一門交叉學科。專利是人類技術進步的體現，也是評價技術領域是否有創新能力的重要指標。本文主要運用文獻計量學方法對智慧養老相關專利從專利申請數量、專利審核效率、專利申請人、專利IPC分類及相關專利語義網絡演化等方面進行統計分析。

3 結果與分析

3.1 智慧養老相關專利的申請數量與時間分析

本文通過分析國內智慧養老相關專利的申請時間情況，了解該專利申請初始年份和每年的申請狀況，以進一步探討智慧養老相關專利的發展現狀。截至2022年，智慧養老相關專利共有1061條，專利公開時間與數量如圖1所示。

由圖1可知，2010年前幾乎沒有智慧養老方面的專利；2011年，《社會養老服務體系建設規劃(2011—2015年)》首次提出了社會養老服務體系的內涵與定位、指導思想與基本原則、目標與任務及保障措施，此后智慧養老開始進入人們的視野；2012年后，智慧養老相關專利數量迅速提高，我國養老服務從此進入了新時代，智慧養老相關專利步入快速發展階段。由此可見，我國老齡事業與老年產業相關政策的推動極大地影響了智慧養老的實施，從而推動相關專利的發展。

3.2 智慧養老相關專利申請人分析

智慧養老相關的1061項專利中共有1110位申請人。將專利申請數量超過5項(含5項)的進行分析，共計11位，具體由表1所示。根據統計得出前11位專利申請人共申請專利74項，約占專利總數的6.67%。

由表1可以得出，申請該專利最多的為山東艾琳智能科技有限公司，共申請專利11項。其次是滁州職業技術學院、王滿、王江源、重慶郵電大學、天津中德應用技術大學、李宏偉、江蘇唯老匯養老產業服務有限公司、天津永興泰科技有限公司、江蘇進耕科技有限公司、合肥盛東信息科技有限公司等。

經分析，山東艾琳智能科技有限公司經營范圍包括可穿戴智能設備、智能機器人的研發、物聯網設備制造、數字視頻監控系統制造、集成電路芯片及產品制造等，經營范圍與智慧養老部分重合。其申請的智慧養老專利集中在數字視頻監控系統、物聯網設備、智能機器人與集成電路芯片及產品制造領域。申請量第二的滁州職業技術學院共申請了10項智慧養老相關專利，該單位有機械設計與制造、機電一體化、物聯網應用技術、大數據會計等專業群，專業研究范圍與智慧養老部分重合。其申請的智慧養老專利集中在物聯網應用、機械設計與制造專業，可能與滁州職業技術學院開展老年大學，重視老年事業的健康發展有關。

3.3 智慧養老專利的技術領域分析

3.3.1 智慧養老專利IPC大部技術構成

本文將智慧養老專利按照國際專利分類標準進行劃分，從智慧養老專利IPC分類號大部的構成上來看，主要包括6個大部：A、B、E、F、G、H，專利數量分別為989項、129項、28項、146項、1720項和603項。其中，G大部專利申請數量最多，A大部與H大部次之，而B、E、F等領域的智慧養老專利技術分布較少。G，A，H三大部與其他專利的數量差距極大。

據此可下結論，智慧養老方面的專利主要與G、A、H有關，G為物理，A為人類生活必需品，H為電學，與智慧養老相關的互聯網、物聯網、云計算、大數據、人工智能、遠程平臺、語音AI、人臉識別、智能機器人等現代科技應用被包含在這三類中，這些學科及技術是實施智慧養老的基礎。

3.3.2 智慧養老專利IPC小類技術構成

截取出現頻率前20的IPC分類號，具體如表2所示。由表2可知，技術主題分布最多的是A61B (診斷、外科、鑒定)和G08B(信號裝置或呼叫裝置、指令發信裝置、報警裝置)，其次是G16H(醫療保健信息學，即專門用于處置或處理醫療或健康數據的信息和通信技術)、G06Q(專門適用于行政、商業、金融、管理、監督或預測目的的數據處理系統或方法)、H04L、H04W、G06F、H04N、A61G 、G05B、G06K,F16M、G16Y 、G06V 、B25J 、A61H 、A47C、G06N、H04M、A45B等。

3.3.3 智慧養老專利重點技術分析

本文選擇智慧養老專利分類號中出現45次以上的分類號，以大組為主進行分析，統計得到相關數據，如圖2所示。

圖2 智慧養老專利IPC分類號大組

由此可見，智慧養老相關專利以G、A、H三個大部為主，其中G08B21/04(響應無活動能力的報警器)出現的次數最多，共計188次；其次為H04L29/08(傳輸控制規程，例如數據鏈級控制規程)，共計134次，可知智慧養老領域的研發重點在響應無活動能力的報警器、數據傳輸控制、政府或公共服務、用于人體狀況的診斷和測量等。例如，滁州職業技術學院申請的智慧養老便攜定位監測設備，江蘇吉山養老服務有限公司申請的一種智慧養老健康監測裝置及監測方法，拉薩卓友峰科技有限公司申請的一種智慧養老用健康檢測設備，王滿與王江源申請的一種基于心臟功能動態監測與分析的身份識別系統及方法。可以看出，智慧養老專利的主要研究領域是在監測、檢測、診斷老人的身體狀況等方面，老人身體出現狀況后及時地發現與確定病因是當前該領域的研究重點和熱點。

3.4 智慧養老專利語義網絡演化分析

本文對國內統計出的智慧養老相關專利摘要數據使用ROSTCM進行詞語分類，并提取高頻詞，過濾無意義詞，提取行特征詞，最后共現Txt,共現矩陣后得出關鍵詞網絡圖，如圖3所示。由圖3可知，2010—2022年智慧養老專利的關鍵詞為智能、聯網、系統、數據、技術、連接、模塊、服務、裝置、監測、健康、控制、終端等。

圖3 2010—2022年智慧養老專利語義網絡圖

4 結語

4.1 專利進入快速增長階段

智慧養老專利的申請起源于2010年，申請數量有著逐年增加的趨向，應與國家政策對老齡事業與老年產業的推動有極大的關系。在前期(2010—2014年)增長速度較為緩慢，但在2015年后至今智慧養老相關專利出現了加快增長的趨勢。總體來看，當前我國智慧養老相關專利已經進入快速發展階段，需要更多政策及技術支撐。

4.2 專利申請人較為分散

我國的智慧養老相關專利申請與公開數量逐年上升，山東艾琳智能科技有限公司申請了11項相關專利，申請量全國第一，滁州職業技術學院申請了10項相關專利，申請量全國第二，王滿與王江源(團隊)申請了7項相關專利，申請量全國第三，尚未有高校或企業擁有絕對優勢或壟斷技術。智慧養老的部分開發方向，如康復輔助器具，日用輔助用品方向的研究難度較小，目前政府正在大力推動養老產業，且人口老齡化將會在很長時間內呈現不可逆的發展趨勢，對從事專利研發的人員來說是機遇。

4.3 專利主要發展方向為監測、檢測與診斷老人的身體狀況

根據專利的IPC分類號重點技術分析得知，監測、檢測、診斷老人身體狀況方面的智慧養老專利是現今研究最多的方向,內容主要涉及響應無活動能力的報警器、傳輸控制規程、政府或公共服務，用于診斷目的心血管狀況和不同類型的身體狀況，測量人體或各部位的運動。2022年，《國務院關于印發“十四五”國家老齡事業發展和養老服務體系規劃的通知》第十八條要求，促進老年用品科技化、智能化升級，其中第一條就是強化老年用品的科技支撐。其中，養老監護裝置與健康檢測產品是當前專利的熱點方向，但康復輔助器具、家庭服務機器人、日用輔助用品方向的相關專利較少。

4.4 相關專利研究熱點不斷演變

智慧養老相關專利的關鍵詞為智能、聯網、系統、數據、技術、連接、模塊、服務、裝置、監測、健康、控制、終端。智慧養老專利的熱點大致分為：老年人信息的實時監測，用于保證老年人獨處時的安全；老年人的信息采集與平臺的系統管理；實用保護裝置，身體體況監控裝置，系統數據管理三合一的物聯網方向。