WSN技術(shù)尚未成熟 中美專利數(shù)量相近

     無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(wireless sensor net-work)簡稱WSN，由部署在監(jiān)測區(qū)域內(nèi)大量的廉價微型傳感器節(jié)點組成，通過無線通信方式形成的一個多跳的自組織的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其目的是協(xié)作地感知、采集和處理網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域中被感知對象的信息，并發(fā)送給觀察者。

　　事實上，目前WSN的商業(yè)化應(yīng)用也已逐步興起。據(jù)市場調(diào)研公司ONWorld近期發(fā)布的報告稱：預(yù)計到2011年，世界市場無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN)系統(tǒng)與服務(wù)市場將飛升至約46億美元，比現(xiàn)在增長5億美元。

　　本文以在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)領(lǐng)域的中美專利作為分析對象，數(shù)據(jù)分別源自美國專利商標(biāo)局和國家知識產(chǎn)權(quán)局網(wǎng)站的公開信息，數(shù)據(jù)截止日期為2010年10月25日。主要包括采集年限內(nèi)已獲授權(quán)的美國專利和已公開的美國專利申請以及已公開或已授權(quán)的中國專利申請，對于已被受理但尚未被公開的專利申請，不在本文統(tǒng)計分析之列。

　　國外技術(shù)發(fā)展方興未艾

　　以美國為代表的發(fā)達國家對該領(lǐng)域非常重視，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相繼被美國各類雜志列入重要的未來新興技術(shù)之一，麻省理工學(xué)院等著名院校也都有研究小組從事相關(guān)技術(shù)的研究。美國國防部遠景計劃研究局和一些大型IT公司通過與高校合作的方式紛紛設(shè)立或啟動相應(yīng)的研發(fā)計劃，在無線傳感器節(jié)點的微型化、低功耗設(shè)計、網(wǎng)絡(luò)組織、數(shù)據(jù)處理與管理以及WSN網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用等方面都取得了許多重要的研究成果。

　　以包容性的WSN術(shù)語在專利申請權(quán)利要求以及專利申請的背景和摘要部分中進行檢索，得到如下結(jié)果：

      由圖1可知，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在美國的專利總數(shù)呈逐年增長態(tài)勢(美國專利商標(biāo)局專利申請數(shù)據(jù)庫只提供2000年至今的數(shù)據(jù))。就專利申請數(shù)量來看，從2002年至2007年始終保持高速增長，2008年至今專利申請增速略有放緩，但每年仍舊保持平穩(wěn)增長，表明該領(lǐng)域技術(shù)活躍度非常高，創(chuàng)新技術(shù)更替較快，預(yù)計今后幾年該領(lǐng)域?qū)⒂写罅繉＠@得授權(quán)。

      由圖2可知，擁有美國專利申請的國家(地區(qū))數(shù)量排名前三是美國、日本、韓國?？梢院苊黠@地看到美國權(quán)利人/申請人擁有的已公開專利數(shù)量遠超其他國家，所占比例達到71%左右，具有絕對優(yōu)勢。

　　美國專利權(quán)利人/申請人排名前十位中有6家美國企業(yè)，這也充分表明美國在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)領(lǐng)域占據(jù)一定優(yōu)勢。其中，摩托羅拉擁有的美國專利最多，且該公司的申請趨勢也正在持續(xù)上揚。在授權(quán)專利方面緊隨其后的是諾基亞公司，三星公司、索尼公司、愛立信公司分列第四、六、七位。而在已公開專利申請方面排名前三位的是三星公司、微軟公司與霍尼韋爾公司。

　　總體上，各個發(fā)達國家都非常重視無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的研發(fā)。具體來看，最早揭開現(xiàn)代WSN發(fā)展序幕的美國在通信協(xié)議、硬件設(shè)施和芯片技術(shù)等核心技術(shù)方面較為領(lǐng)先，日本韓國則在應(yīng)用方面走在前列。

　　我國研發(fā)發(fā)展較快

　　我國現(xiàn)代意義的WSN及其應(yīng)用研究幾乎與發(fā)達國家同步啟動。2001年，中科院成立了微系統(tǒng)研究與發(fā)展中心推進WSN的研究。2006年，WSN作為重大專項、優(yōu)先發(fā)展主題、前沿領(lǐng)域被列入《國家中長期科學(xué)與技術(shù)發(fā)展規(guī)劃(2006～2020)》，并成為重大專項“新一代寬帶移動無線通信網(wǎng)”的重要方向之一。

      目前，中國的WSN應(yīng)用已經(jīng)深入到智能家電、智能樓宇、智能交通、中小企業(yè)管理等民用領(lǐng)域。2010年上海世博會上WSN也得到了示范和應(yīng)用。

　　無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在國內(nèi)起步并不晚，但真正開始大規(guī)模研發(fā)是在2004年至2006年間。2007年后呈現(xiàn)出爆發(fā)性增長態(tài)勢，有些年份的專利公開數(shù)量出現(xiàn)翻番，發(fā)明專利授權(quán)數(shù)量的增加也達到上一年的3倍以上。主要原因可能在于2004年后中國國家自然科學(xué)基金委員會、《國家中長期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要(2006-2020)》、國家“863”重點項目、國家重點基礎(chǔ)研究發(fā)展計劃“973”、國家發(fā)改委“中國下一代互聯(lián)網(wǎng)工程項目(CNGI)”等相繼將WSN技術(shù)列為重點領(lǐng)域和優(yōu)先課題。隨著2008年工業(yè)和信息化部“新一代寬帶移動通信網(wǎng)”國家級重大專項的啟動，專利申請趨勢保持上揚。

　　目前中國與美國權(quán)利人/申請人分別擁有數(shù)量最多的發(fā)明專利授權(quán)與專利總數(shù)。日本、韓國次之。從比例上看，中日韓三國擁有的專利數(shù)大幅度領(lǐng)先于其他國家和地區(qū)。

　　在華擁有最多WSN技術(shù)相關(guān)專利的權(quán)利人/申請人主要為國外大型企業(yè)。排名前三的分別為三星公司、諾基亞公司與皇家飛利浦公司。只有華為一家國內(nèi)企業(yè)進入前十。但相對的，在發(fā)明專利授權(quán)數(shù)量上華為公司排名第四位，相對國外企業(yè)的差距并不大。另外需要說明的是，排名前十位的企業(yè)申請的均為發(fā)明專利。

      與前述美國專利權(quán)利人/申請人排名對比可以發(fā)現(xiàn)，在WSN技術(shù)領(lǐng)域較為領(lǐng)先的公司在中美兩國都有大量的申請。擁有最多美國專利的摩托羅拉公司在中國的排名也是第十一位，可見該領(lǐng)域技術(shù)競爭之激烈。

　　積極參與國際競爭

　　通過無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)領(lǐng)域的中國和美國專利情況比對分析，可以得出以下結(jié)論：

　　(一)WSN技術(shù)尚未進入成熟期，美國專利與中國專利絕對數(shù)量相差不大。經(jīng)過對中美兩國專利數(shù)據(jù)庫的檢索而知，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)領(lǐng)域美國專利數(shù)量多于中國。其中，美國授權(quán)專利數(shù)量為2250件，公開專利申請總量為5974件。而該領(lǐng)域已公開中國專利申請總量為1963件，其中發(fā)明專利為1928件，實用新型為35件。而已獲得授權(quán)的發(fā)明專利數(shù)量為343件。但需要說明的是，根據(jù)前述專利所屬的國家和地區(qū)分布，只有約30%的WSN技術(shù)中國專利來自于國內(nèi)申請人/權(quán)利人。

　　通過專利數(shù)量年度分布可以看出，盡管美國較早進入專利申請高峰期，但中美兩國專利數(shù)量的差距并不明顯。說明國內(nèi)外都對該領(lǐng)域保持較高的關(guān)注，技術(shù)研發(fā)也都在逐步活躍。

      (二)WSN技術(shù)美國專利集中度較高，國內(nèi)缺乏具備較強研發(fā)能力的企業(yè)、大專院?；蚩蒲性核Ｃ绹?、日本和韓國的大公司在該領(lǐng)域美國與中國的專利布局已經(jīng)基本形成，而國內(nèi)除華為公司以外都無法占據(jù)一席之地。從專利權(quán)人/申請人排名統(tǒng)計可以看出，在美國的專利權(quán)人/申請人排名前幾位的在中國均有大量的專利申請，而國內(nèi)企業(yè)在美國的專利申請較少，而授權(quán)專利幾乎可以忽略不計，兩者差異明顯。因此，國內(nèi)企業(yè)應(yīng)當(dāng)首先重點加大國內(nèi)專利申請力度，其次關(guān)注專利技術(shù)在海外的布局，以免受制于人。

　　(三)中國WSN產(chǎn)業(yè)應(yīng)當(dāng)把握機遇，以知識產(chǎn)權(quán)與標(biāo)準(zhǔn)化為手段積極參與國際競爭。通過分析與背景資料可知，WSN技術(shù)相對其他核心基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域，如半導(dǎo)體、移動通信、電子元器件等存在較好的發(fā)展空間，我國企業(yè)仍有機會避免出現(xiàn)掌握的核心專利相對不足、無法參與標(biāo)準(zhǔn)化制定從而受制于人等長期困擾我國信息產(chǎn)業(yè)的問題。一方面，國內(nèi)企業(yè)應(yīng)趁此機遇充分研究目標(biāo)公司在國內(nèi)申請的專利，加快研發(fā)進度，在國內(nèi)外同時申請基礎(chǔ)性專利；另一方面，利用我國組建的WSN工作組參加國際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO/IEC聯(lián)合的WSN標(biāo)準(zhǔn)化工作組等機遇，逐步將基礎(chǔ)性專利納入到國際性標(biāo)準(zhǔn)中，搶占未來WSN產(chǎn)業(yè)的制高點。