从物联网专利分布看我国物联网产业发展

引言

“物联网是信息社会的一个全球基础设施，它基于现有 和未来可互操作的信息和通信技术，通过物理的和虚拟的物 物相联，来提供更好的服务”国际电信联盟(ITU)在2005 年信息社会世界峰会(WSIS)上对物联网提出的这一概念, 迅速被各国政府、企事业单位以及学术界所接受，物联网产业 也得到了世界各国的重视，各国政府纷纷开始实施物联网发 展战略，在需求和研发的相互推动下，物联网迅速热遍全球, 从此开始突飞猛进的发展。

物联网是新一代信息技术的高度集成和综合运用，是战 略性新兴产业的一项重要内容。发展物联网产业，有利于提升 高新技术企业的技术创新能力，有利于促进信息化与工业化的 深度融合，有利于推动产业结构调整，增强地方经济实力，有 利于提高人民群众日益增长的物质文化需要。目前，世界各国 已把发展物联网提升为国家战略，发达国家更是在全球范围 内开始进行物联网专利布局。为了更深入地了解全球物联网发 展现状，更紧密地跟踪世界发达国家的物联网发展动向，更 清楚地把握我国在全球物联网发展中的地位，笔者首先对物 联网关键技术专利在全球的空间分布进行分析，在此基础上, 试图探索出一条适合我国物联网产业发展的道路。

1物联网专利在全球主要国家的分布情况及分析

物联网是以感知为目的的物物互联网络，它是继计算机、 互联网和移动通信技术之后的新一轮信息技术革命，是信息 技术的未来制高点和产业升级的核心驱动力。目前，物联网大 体上分为感知层、传输层、应用层以及连接这三层的共性支

撑层，图1所示是物联网技术的基本结构图。

感知层，即数据采集层，解决的是人类世界和物理世界 的数据获取问题，包括各类物理量、标识、音频、视频数据 的采集。它处于架构的最底层，是物联网发展和应用的基础； 网络层，即数据传输层，主要发挥数据传输功能，为传输感 知层采集的数据提供基础承载网络；应用层，即是对感知层 采集并通过网络层传输获得的数据进行分析和处理，以此做 出正确的决策，实现智能化管理；共性支撑层，主要是为以 上三个层级实现物物互联而服务。

物联网主要由上述几个层级构成，其所包括的关键技术 主要有MEMS传感器、二维条码、射频识别、异构网融合、 远程控制、网络存储、数据挖掘和信息安全。这八项技术既 是当前物联网领域的基础技术，也是关键技术，其发展状况， 也基本反映了物联网产业的整体发展状况。2012年，江苏物 联网研究发展中心专门就这八项技术专利的全球分布情况进行 了一项研究。研究结果表明，世界发达国家在这八项技术领域已具备明显的优势，物联网专利布局势头强劲，表1所列是物 联网关键技术专利在全球主要国家的分布情况。

表1物联网关键技术专利在全球主要国家的分布情

表1显示，截至2012年，物联网关键技术专利数量排 名靠前的国家主要有美国、日本、中国、韩国和德国。其中, MEMS传感器专利排名前三的是美国、中国、日本；射频识 别专利排名前三的是美国、日本、中国；二维条码专利排名前 三的是日本、中国、美国;异构网融合专利排名前三的是美国、 中国、日本；远程控制专利排名前三的是中国、美国、日本； 网络存储专利排名前三的是美国、日本、中国；数据挖掘专 利排名前三的是美国、中国、日本；信息安全专利排名前三的 是美国、日本、中国。

物联网关键技术专利在全球主要国家分布的结果表明， 美国在全球物联网发展中处于领先地位，其不仅在MEMS传 感器、射频识别等6个关键技术领域专利数量排名第一，而 且从占比数值来看，在MEMS传感器、异构网融合、网络存 储、数据挖掘和信息共享这五个领域的专利数量占了全球的三 分之一，在网络存储领域，专利数量更是超过了全球总数量的 一半。上述数据足以证明美国在物联网领域的实力，其强劲的 实力均匀分布在物联网每个层级，除了二维条码和远程控制 技术稍逊于日本和中国以外，其他领域的技术实力可以说是遥 遥领先。相比美国，我国和日本在物联网领域的实力相当，日 本在二维条码方面具有明显的优势，而我国在远程控制方面 具有较强的实力。

通过上述分析可看出，美国是我国的标杆，值得我国学 习、借鉴和超越。美国通过早期的努力，让全世界认识了物联 网，又在物联网得到世界各国重视的时候，带头引领全世界 物联网发展战略的实施。在物联网标准化工作中，作为物联网 国际标准制定主导之一的美国也占据着较为强势的地位，由美 国主导的EPCglobal标准几乎掌控了全世界RFID标准的推进 工作，在RFID领域的呼声最高。在物联网关键技术领域，美 国重视知识产权战略部署，在全世界进行专利申请，专利申请 数量远超其他国家。在技术领域，RFID技术、无线传感网技 术在美国已具有较早使用历史。新一代物联网，网格计算技 术等也首先在美国开展研究，新近开发的各种无线传感技术 标准主要由美国企业所掌控。在智能微机电系统(MEMS)传 感器开发方面，美国也领先一步，上述物联网专利空间分布结 果也显示了美国在MEMS传感器方面的实力。在物联网企业 培养方面，美国更是大范围地进行信息化战略部署，推进信 息技术领域的企业重组，努力巩固在信息技术领域的垄断地 位。美国物联网发展战略得到了全面的实施，既拥有政府的大 力支持，又拥有强有力的经济支撑；既重视标准化推进工作, 又注重知识产权战略的部署；既强调技术基础的巩固和加强, 又努力进行企业革新，培养物联网优势企业。这既体现美国 抢占物联网高地的意图，也体现美国垄断信息技术领域的决心。

2我国物联网产业发展面临的问题

目前，我国物联网的发展尚存在较多问题。

2.1顶层规划缺乏

虽然各地政府也在积极地开展物联网相关工作，成立了 物联网园区、产业联盟，但全国范围内却没有进行统筹规划， 各部门、各地区、各行业之间的分割情况普遍，缺乏顶层设计, 资源共享不足，加上规划意识与协调机制的薄弱，凸现出难以 形成产业规划、研究成本过高、资源利用率过低、无序重复 建设现象严重的态势。

2.2核心技术缺位

从专利分布情况来看，我国还远落后于美国，在物联网 各个层面都没有建立优势地位。纵观我国物联网的技术创新, 相当一部分是在原有信息化技术基础上的深化和发展，通过 系统集成，使之具备物联网特性。但这并不是从无到有的原 生态创新，所以也很难形成核心技术，导致大量采用国外技术， 在专利方面受制于人，在信息安全方面没有保障，更导致物联 网数据采集环节的传感器、电子标签的成本过高拖累整个物 联网行业的发展。

2.3技术标准缺少

虽然我国成为了物联网国际标准制定的主导国之一，但相 比其他主导国，我国还尚未拥有强有力的话语权。总体来讲, 我国标准发展滞后于应用发展，“共性平台+应用子集”的标 准架构下，共性技术发展不够成熟，应用子集也不够丰富，特 别是行业标准规范的缺失，大大制约了物联网产品的产业化与 应用的工程化。

2.4企业规模偏小

目前，我国物联网的发展基本还处在研究阶段，主要的 技术研究集中在与市场脱节的高校及科研院所中，以企业为 主体的创新体系尚未完善，产学研用还没有建立紧密的合作关 系，科技成果产业化进程缓慢。市场中，以物联网为核心业务 的企业普遍较小，还没有出现以龙头企业为核心的产业集群， 难以支撑以应用为牵引带动产业的发展路线。

3我国物联网产业发展路径探析

美国物联网发展起步早的历史，我们无法超越，但美国 现行的物联网战略部署，我们却可以模仿，甚至可以超越。不 过，我们不能照搬照抄，应结合我国的实际情况，进行本土化。 针对我国物联网产业发展存在的问题，笔者提出如下建议：

3.1加大核心技术研发，抢占物联网技术高地

在八个关键技术领域中，美国在MEMS传感器等六个 关键技术领域处于较为领先的地位，而我国只在远程控制领 域较为领先。面对这样的技术差距，我国首先应该继续保持 并扩大在远程控制技术领域的优势，然后在其他技术领域逐 步超越日本，并跟进美国。尤其应该重视在美国相对比较弱 势的二维条码领域的探索，学习日本在这一领域的先进技术， 争取早日与美国拉开差距。毫无疑问，进一步加强核心技术研 发，提升原始创新、集成创新、吸收引进再创新能力，仍是我 国物联网技术发展道路上的重要主题。技术是物联网产业发 展的基础，要想我国物联网产业在国际市场上崭露头角，那么 当务之急就是提升技术创新能力。

3.2强化实施知识产权战略，为物联网产业的发展保驾护航

随着全球知识产权保护水平的不断提高，知识产权在世 界经济和科技发展中的作用日益显著，很多国家把知识产权保 护问题提升到国家战略的高度，我国作为世界经济体系中的一 份子，要想在国家市场中占有一席之地，就必须与国际接轨， 努力实施知识产权战略，否则便会成为其他国家的打击对象， 很难在国际市场中立足。物联网战略的实施离不开知识产权 的保护，只有努力实施和完善知识产权战略，才能为物联网产 业的发展保驾护航，才能推进物联网产业的快速发展。 3.3重视物联网标准的推进，掌握在国际市场的话语权

"一流企业卖标准，二流企业卖技术，三流企业卖产品， 四流企业卖服务”是经济发展的普遍规律。标准之争就是市场 之争，谁掌握了标准，谁就先拿到市场的入场券，就能先一步 从市场中获益，甚至成为行业的掌控者、指挥者。美国为何如 此重视物联网标准的推进，根本目的即是为了瓜分物联网国际 市场，巩固其在信息技术领域的垄断地位。在标准工作主体 方面，我国应该提升企业在标准制定中的地位，逐渐由政府 主导参与过渡到企业主导参与，在标准内容方面，应该多参 与核心技术、核心解决方案标准的制定，而不能仅局限与规范 或者术语。知识产权战略是物联网产业发展的“盾”，用来保 护物联网的发展成果，抵挡其他国家的侵略，而标准战略则 是物联网产业发展的“矛”，用于向国际市场进攻，“矛” “盾” 双方相结合，才能推进物联网产业的新发展。因此，重视物 联网标准的推进，才能使得我国物联网在国际市场中立于不败 之地。

3.4加大产学研用合作，提升物联网产业化能力

近年来，我国物联网产业发展迅速，取得了一定的研究 成果。然而，从专利产出量来说，研究成果基本集中在高校及 科研院所。高校及科研院所在人才、知识、仪器设备方面拥有 明显的优势，但也存在着市场化能力弱等天生的劣势。于是， 产学研用关系的不紧密，导致市场化能力强的企业因缺乏研究 能力而不能与国外物联网企业相抗衡，而具备较强研究能力的 高校及科研院所又因市场化运作能力缺乏导致大量研究成果 的闲置或者失效。面对如此低效率的产业化局面，必须加强和 完善产学研用的合作。高校及科研院所的角色是科研，其不 可能在市场化方面投入过多的精力，其角色也不可能允许其过 分重视市场化，而企业的主要角色是市场化、产业化，其角色 也不可能允许其在科研方面投入过多精力，除非其有强大的 经济支撑。所以，产学研用合作是最佳的发展途径，而现实 中合作机制存在着各种问题，大量研究成果仍被闲置，无法 被产业化。因此，我国应该努力完善产学研用合作机制，在“研 究成果转化”这个问题上进行深入地探索。

4结语

物联网是继计算机、互联网与移动通信网之后的又一次 信息产业浪潮，是一个全新的技术领域，它进一步拓展了 IT 和通信广阔市场。权威机构预测，到2020年，物物互联业务 与现有的人人互联业务之比将达到30 : 1，下一个万亿级通信 业务将是物物互联。物联网专利全球空间分布结果显示，美 国在物联网领域不仅具备先天的优势，而且当前的研究成果 已超越其他国家，在多项关键技术领域保持领先。物联网产 业在美国已得到政府的积极回应，其不仅拥有强有力的经济支 撑，而且在技术、标准、知识产权、企业培训等多个方面已开 始周密的战略部署。如何与在信息技术领域占据垄断地位的美 国抢占物联网这一巨大的市场？本文认为，我们必须认清当前 我国物联网产业发展存在的问题，借鉴其他国家，尤其是美国 的物联网产业发展经验，在优势领域继续保持优势，在弱势 领域逐步缩短与优势国家的差距，只有这样，我们才能抢占物 联网国际市场，才能站稳甚至掌控在信息技术领域的地位。

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