深圳市射頻識(shí)別專利技術(shù)分析和專利戰(zhàn)略研究
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[關(guān)鍵詞]：射頻識(shí)別；RFID；專利分析；專利戰(zhàn)略
0引言
物聯(lián)網(wǎng)已成為當(dāng)前世界新一輪經(jīng)濟(jì)和科技發(fā)展的戰(zhàn)略制高點(diǎn)之一，而射頻識(shí)別技術(shù)作為物聯(lián)網(wǎng)的核心技術(shù)，其發(fā)展無疑對物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用起到至關(guān)重要的作用[1]。目前，歐美等發(fā)達(dá)國家在芯片、終端設(shè)備、系統(tǒng)應(yīng)用方面仍然處于領(lǐng)先，尤其是在標(biāo)準(zhǔn)制定和核心技術(shù)開發(fā)方面更是掌握了絕對的話語權(quán)。但近年來，在中央及地方政府的政策指引下，各地RFID產(chǎn)業(yè)發(fā)展良好，其中深圳市尤為出色[2]：涌現(xiàn)出一批在全國頗具影響力的企業(yè)如遠(yuǎn)望谷、先施科技、國民技術(shù)以及華為、中興等；成功實(shí)施了一系列國內(nèi)領(lǐng)先應(yīng)用項(xiàng)目如：廣深鐵路RFID票證、深圳圖書館RFID系統(tǒng)、深圳海關(guān)RFID貨運(yùn)、深圳檢驗(yàn)檢疫局深港RFID安全供應(yīng)鏈、移動(dòng)手機(jī)支付RF-SIM卡、電子車牌等[3]。
因此，全面開展深圳市RFID專利技術(shù)分析并參照對比全球RFID專利現(xiàn)狀，探究RFID技術(shù)的研究進(jìn)展和發(fā)展趨勢，一方面有利于企業(yè)追蹤前沿技術(shù)、選擇合理的研發(fā)方向，加快產(chǎn)業(yè)技術(shù)研發(fā)的前瞻性布局，實(shí)現(xiàn)RFID 技術(shù)的高端突破；另一方面也為政府在整合資源、加大政策支持力度，超前部署關(guān)鍵核心技術(shù)提供理論參考，對完善與發(fā)展深圳市RFID產(chǎn)業(yè)鏈，增強(qiáng)自主創(chuàng)新優(yōu)勢，促進(jìn)深圳高技術(shù)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)戰(zhàn)略性轉(zhuǎn)型具有重大戰(zhàn)略意義。
1 資料來源
本研究采用專利檢索分析工具為法國QUESTEL公司的ORBIT系統(tǒng)，該系統(tǒng)包含了世界上最新的專利情報(bào)，專利數(shù)據(jù)8000 萬，專利家族數(shù)據(jù)4000 萬。數(shù)據(jù)來源為Orbit 專利家族數(shù)據(jù)庫FAMPAT（95 個(gè)國家及專利授權(quán)機(jī)構(gòu)）全文數(shù)據(jù)庫（包括中、日、美、歐等21 個(gè)國家及專利授權(quán)機(jī)構(gòu)）。
以下為RFID技術(shù)的檢索關(guān)鍵詞表，檢索字段為專利題目、摘要、關(guān)鍵內(nèi)容，檢索文種為英文、中文，時(shí)間范圍截止2013 年10 月31 日。
表1RFID技術(shù)的檢索關(guān)鍵詞表
本研究專題所作的專利分析，除非特別說明，均以專利家族為分析對象。
2 深圳市專利發(fā)展現(xiàn)狀
2.1技術(shù)發(fā)展趨勢
2.1.1特定時(shí)間段的申請量和公開量
圖1為深圳市RFID技術(shù)歷年專利件數(shù)分布，其中橫軸為申請日與公開日的時(shí)間年，縱軸為專利數(shù)量。圖中紅色和綠色分別代表以專利申請日和以公開日分析，籍申請日做分析，可了解技術(shù)的萌芽時(shí)間，籍公開日做分析可得知技術(shù)最新的發(fā)展?fàn)顩r。從圖中可看出隨著深圳市RFID技術(shù)的發(fā)展和行業(yè)應(yīng)用的日趨廣泛，其專利申請和公開整體呈快速上升趨勢，2004 年后增長較為迅速，由于專利申請日期與授權(quán)日期存在一定間隔，故近2 年的公開趨勢略微下降，但申請量公開量仍保持較高水平，反映出RFID技術(shù)正處于不斷發(fā)展階段。
2.1.2技術(shù)生命周期
專利技術(shù)生命周期是指在專利技術(shù)發(fā)展的不同階段中，專利申請量與專利申請人數(shù)量的一般性的周期性的規(guī)律，一般專利技術(shù)生命周期理論上存在5 個(gè)階段，即萌芽期（引入期）、發(fā)展期、成熟期、衰退期（飽和期、淘汰期、瓶頸期）、復(fù)蘇期[4]，如圖2所示：
深圳市RFID專利申請、公開總體趨勢
深圳市RFID專利技術(shù)呈現(xiàn)出如圖2所示的特征，1996 年到2003 年為專利技術(shù)萌芽期，專利申請量只有44 件，專利申請人數(shù)量只有23 家，數(shù)量都不多，集中度較高；2004 年后為專利技術(shù)發(fā)展期，專利申請量和專利申請人數(shù)量均急劇上升，在此期間RFID技術(shù)研發(fā)創(chuàng)新活動(dòng)相當(dāng)活躍。
2.2專利類型
圖3為深圳市申請的專利類型，其中發(fā)明專利占比50%，實(shí)用新型為36%，而外觀設(shè)計(jì)為14%，專利申請質(zhì)量有待進(jìn)一步提高。
2.3熱點(diǎn)技術(shù)分布
2.3.1技術(shù)分布
圖4IPC小類排名
圖4是深圳市RFID專利技術(shù)IPC排名，主要集中在G06K（數(shù)據(jù)識(shí)別；數(shù)據(jù)表示；記錄載體；記錄載體的處理），申請量達(dá)到1170 件，顯示深圳在這一基礎(chǔ)技術(shù)擁有極強(qiáng)的研發(fā)實(shí)力，其次是H04B（電通信技術(shù)中的傳輸）712 件，H04W(無線通信網(wǎng)絡(luò))、 H04L（數(shù)字信息的傳輸）、H01Q（天線）等方面也有申請部分專利，顯示深圳市在這些領(lǐng)域也有一定的研發(fā)基礎(chǔ)和技術(shù)實(shí)力。
表2 IPC分類技術(shù)內(nèi)容解釋
2.3.2技術(shù)熱點(diǎn)的變化[!--empirenews.page--]
圖5 RFID技術(shù)中G06K領(lǐng)域?qū)＠葸M(jìn)圖
從專利IPC分類的不同年份來看，RFID專利在IPC的分布可按其特征分為如下幾類:(1)G06K是出現(xiàn)最早的IPC分類領(lǐng)域，而且申請量一直較大，說明G06K是RFID技術(shù)最核心的領(lǐng)域；(2)出現(xiàn)較早，在進(jìn)入專利申請量最多的年份申請量增大，如H04B、H04W、H04L、H01Q等；(3)出現(xiàn)較早，連續(xù)幾年內(nèi)申請量較多，此后申請量逐漸減少如H04Q；(4)2006-2007才開始出現(xiàn)、此后申請量逐漸增加，如G06Q、G07C兩個(gè)領(lǐng)域。
2.3.3技術(shù)聚類
圖6深圳市RFID專利技術(shù)聚類
通過對深圳RFID的專利進(jìn)行文本聚類分析，如圖6所示，發(fā)現(xiàn)其專利研究主要集中在四大核心領(lǐng)域，分別是：無線射頻型號(hào)、射頻拉遠(yuǎn)單元等。其中無線射頻型號(hào)又側(cè)重在多模終端種類、輸出放大、現(xiàn)有多模等方面；射頻拉遠(yuǎn)單元?jiǎng)t主要集中在射頻單元、拉遠(yuǎn)單元等。此外星載狀態(tài)、射頻讀寫也有申請較多專利。
2.4專利法律狀態(tài)
2348 個(gè)RFID專利家族中的法律狀態(tài)見圖7（由ORBIT系統(tǒng)給出）。目前授權(quán)的專利有1276 件，超過專利公開總量的一半，另外還有728 件處于申請公開中，其他的失效狀態(tài)為146 件，過期1 件，197 件撤銷。可見大量專利還處于較活躍的狀態(tài)，但無效專利比例較大，約占公開總量的14.6%。
圖7深圳市RFID專利法律狀態(tài)
2.5技術(shù)創(chuàng)新主體
圖8深圳市RFID專利權(quán)人排名
圖8為深圳市技術(shù)創(chuàng)新主體排名，中興通訊在深圳市RFID專利申請中排名第一，專利持有量為470件，占深圳市申請總量的20%；其次是華為技術(shù)197 件，國民技術(shù)136 件，緊隨其后的是遠(yuǎn)望谷達(dá)到122 件，深圳光啟高等理工研究院88 件等。
圖9主要專利權(quán)人申請年分布
與專利申請時(shí)間結(jié)合起來分析，這幾家專利申請大戶可以分為三個(gè)大類，其一，涉足RFID領(lǐng)域早，屬于技術(shù)的領(lǐng)導(dǎo)者，專利申請數(shù)量持續(xù)較大，如中興通訊和華為；其二，在RFID技術(shù)發(fā)展的中期進(jìn)入，連續(xù)幾年大量申請專利，包括國民技術(shù)和遠(yuǎn)望谷；其三，涉足RFID領(lǐng)域極晚，在專利申請活動(dòng)進(jìn)入最繁榮的時(shí)期進(jìn)入，但申請專利數(shù)量和獲得授權(quán)量很大，是吸收再創(chuàng)新型代表，如深圳光啟高等理工研究院。
2.6標(biāo)準(zhǔn)及專利聯(lián)盟現(xiàn)狀
在推動(dòng)RFID標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展方面，深圳企業(yè)積極參與相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的研究和制定。遠(yuǎn)望谷、先施、國民技術(shù)、中興通訊等RFID龍頭企業(yè)與深圳市標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)研究院等技術(shù)機(jī)構(gòu)共同組建了深圳RFID產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)盟，從聯(lián)盟標(biāo)準(zhǔn)的層面嘗試RFID標(biāo)準(zhǔn)的快速、高效地制定和實(shí)施；同時(shí)，遠(yuǎn)望谷、中興通訊、中興長天等深圳企業(yè)參與了多項(xiàng)國家標(biāo)準(zhǔn)研制，比如我國國家軍用標(biāo)準(zhǔn)“有源標(biāo)簽通用規(guī)范”、“超高頻空中接口標(biāo)準(zhǔn)”；國民技術(shù)與中國移動(dòng)正共同推動(dòng)2.45 GHz RF-SIM的應(yīng)用成為國際標(biāo)準(zhǔn)[5] 。
3全球RFID專利及標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)狀概述
3.1 全球RFID專利現(xiàn)狀
(1)專利數(shù)量巨大，整體呈增長趨勢。
1982年已經(jīng)有RFID專利技術(shù)出現(xiàn)，從1998年開始有所增加，自2003年之后增長極為迅速，2007年達(dá)到峰值；2008、2009年有所下降此后又呈較快上升趨勢。我國1993年開始申請RFID專利技術(shù)，申請趨勢與全球整體趨勢保持一致。持續(xù)的專利申請?jiān)鲩L體現(xiàn)了RFID技術(shù)還處于發(fā)展階段，隨著RFID技術(shù)不斷發(fā)展，將會(huì)對全球商業(yè)和個(gè)人生活產(chǎn)生巨大影響，對該技術(shù)的研發(fā)將保持持續(xù)的熱度。
(2)區(qū)域分布較廣，美日進(jìn)入較早
美國是全世界RFID專利申請公開數(shù)量和優(yōu)先權(quán)專利數(shù)量最多的國家，成為RFID全球第一大市場，也是全球RFID競爭最激烈的國家，日本也是全球研究RFID較早的國家之一，此外韓國是全球RFID技術(shù)發(fā)展最快的國家之一；目前我國RFID專利申請公開數(shù)量上在全球排名第二，成為RFID全球第二大市場，但美日等國家從20 世紀(jì)90年代初就開始在我國申請專利搶占市場，可見我國逐漸成為全球競爭區(qū)域之一，企業(yè)可能面臨來自美日韓的強(qiáng)勁專利壁壘和市場競爭壓力。
(3)創(chuàng)新主體活躍，市場競爭激烈
RFID全球?qū)＠钟辛颗琶^前的公司主要來自于韓國、日本、美國，可知韓國、日本、美國是全球RFID技術(shù)實(shí)力最強(qiáng)的國家。韓國電子通信研究院RFID全球?qū)＠钟辛康谝?，美國國際商業(yè)機(jī)器公司專利持有量全球第二，日本富士通株式會(huì)社專利持有量全球第三，我國中興專利持有量全球排名十六。此外全球RFID技術(shù)一流的優(yōu)秀公司在搶占本國市場的同時(shí)積極進(jìn)行全球?qū)＠季?，進(jìn)而搶占國外市場。
(4)技術(shù)發(fā)展較快，應(yīng)用范圍廣
全球RFID技術(shù)應(yīng)用的領(lǐng)域非常廣泛，具有廣闊的市場前景，且以G06K、G06F、G08B、G06Q、H04B、H04Q、H01Q為RFID的關(guān)鍵技術(shù)和重要應(yīng)用領(lǐng)域。我國RFID專利保護(hù)的技術(shù)也主要在G06K領(lǐng)域，不過其在IPC構(gòu)成中的比例要大于在全球中的比例，此外在G06Q、G06F、H01Q G08B、H04B、H04L等多個(gè)領(lǐng)域也有相關(guān)研究。
[!--empirenews.page--]3.2 全球RFID標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)狀
目前，各國及相關(guān)國際組織都在積極推進(jìn)RFID技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的制定，還未形成完善的關(guān)于RFID的國際和國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)前全球最為活躍的三大標(biāo)準(zhǔn)體系主要有歐美的EPCglobal規(guī)范、日本的UID（UbiquitousID）規(guī)范和ISO18000系列標(biāo)準(zhǔn)。
EPCglobal的主要職責(zé)是在全球內(nèi)對各個(gè)行業(yè)建立和維護(hù)EPC網(wǎng)絡(luò)，保證供應(yīng)了各環(huán)節(jié)信息的自動(dòng)、實(shí)時(shí)識(shí)別采用全球統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。其標(biāo)準(zhǔn)體系框架由三部分組成：EPC物理對象交換標(biāo)準(zhǔn)、EPC數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)、EPC基礎(chǔ)標(biāo)識(shí)標(biāo)準(zhǔn)。關(guān)于RFID標(biāo)簽，EPC規(guī)范已經(jīng)頒布第一代規(guī)范。
UID（UbiquitousID）規(guī)范由日本泛在ID中心負(fù)責(zé)制定。其體系架構(gòu)由泛在識(shí)別碼（Ucode）、信息系統(tǒng)服務(wù)器、泛在通訊器和Ucode解析服務(wù)器四部分組成。該規(guī)范對頻段沒有強(qiáng)制要求，標(biāo)簽和讀寫器都是多頻段設(shè)備，能同時(shí)支持13.56 MHz或2.45 GHz頻段。UID標(biāo)簽泛指所有包含Ucode 碼的設(shè)備，如條碼、RFID 標(biāo)簽、智能卡和主動(dòng)芯片等，并定義了9 種不同類別的標(biāo)簽[6]。
ISO/IEC發(fā)布的標(biāo)準(zhǔn)涉及空中接口（18000系列）、應(yīng)用接口（15961）、數(shù)據(jù)協(xié)議（15962）、實(shí)時(shí)定位系統(tǒng)（24730）、測試（18046/18047系列）、非接觸卡（14443、15693）、具體應(yīng)用（如動(dòng)物、貨物集裝箱）等[7]。
我國已經(jīng)頒布的RFID相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)有9 項(xiàng)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)13 項(xiàng)，國軍標(biāo)19 項(xiàng)。國家標(biāo)準(zhǔn)主要集中在我國應(yīng)用較為成熟的領(lǐng)域，如動(dòng)物管理、集裝箱、物流等。行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)主要集中在比較成熟的行業(yè)應(yīng)用，如瓶裝酒追溯防偽、車輛管理、圖書館識(shí)別等方面。
4深圳市RFID專利戰(zhàn)略
4.1 現(xiàn)狀基本判斷
與國際先進(jìn)國家的RFID技術(shù)相比，深圳市相對處于后發(fā)國地位，起步晚，與發(fā)達(dá)國家有一定的技術(shù)與專利差距，隨著企業(yè)的快速發(fā)展，技術(shù)與專利差距都在不斷縮小，但仍然存在一些問題，主要表現(xiàn)為以下幾個(gè)方面：
（1）專利質(zhì)量有待提高。目前深圳市發(fā)明專利數(shù)量僅占申請總量的50%左右，在把優(yōu)質(zhì)的創(chuàng)新申請專利的同時(shí)需要注重專利質(zhì)量的提升。
（2）市場進(jìn)入較晚。美日等國企業(yè)20 世紀(jì)90 年代初即開始在中國申請專利，2000 年開始較快增長；深圳市內(nèi)企業(yè)2003 年后才開始較快增長。
（3）企業(yè)實(shí)力相對較弱。全球一流RFID企業(yè)S美國訊寶科技公司、IBM國際商業(yè)機(jī)械公司、富士通、韓國電子通信研究院等技術(shù)實(shí)力較強(qiáng)且都非常重視知識(shí)產(chǎn)權(quán)，積極進(jìn)行全球?qū)＠季郑瑩屨急緡皣馐袌?；深圳市?nèi)有一定基礎(chǔ)的企業(yè)如中興、華為、遠(yuǎn)望谷等，距世界一流企業(yè)還存在一定差距。
（4）專利布局不合理。國外專利多集中在RFID標(biāo)簽制造方法、失效方法、安全算法等基礎(chǔ)性質(zhì)方面[8]，深圳市專利多集中在RFID 應(yīng)用系統(tǒng)、射頻識(shí)別協(xié)議開發(fā)平臺(tái)等，同時(shí)專利申請區(qū)域主要集中在國內(nèi)，國外較少。
（5）標(biāo)準(zhǔn)缺失。目前深圳仍然面臨缺乏統(tǒng)一國家標(biāo)準(zhǔn)或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)指引，以及標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展滯后于應(yīng)用發(fā)展的困境，阻礙了RFID的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展[9]。
4.2發(fā)展戰(zhàn)略
為了加快深圳市RFID技術(shù)高端突破，推動(dòng)深圳市戰(zhàn)略新型產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，實(shí)現(xiàn)RFID 技術(shù)的趕超，需要政府的引導(dǎo)和企業(yè)的努力，根據(jù)深圳市RFID產(chǎn)業(yè)應(yīng)用特點(diǎn)，積極開展RFID專利戰(zhàn)略規(guī)劃，提前進(jìn)行RFID 技術(shù)專利布局。因此，在專利布局的戰(zhàn)略規(guī)劃發(fā)展方面，政府和企業(yè)要注意以下幾個(gè)方面：
(1)政府部門，重點(diǎn)可放在對技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)經(jīng)營主體的知識(shí)產(chǎn)權(quán)政策引導(dǎo)、協(xié)調(diào)監(jiān)管和公共服務(wù)等方面。引導(dǎo)RFID企業(yè)、技術(shù)機(jī)構(gòu)積極開展標(biāo)準(zhǔn)與知識(shí)產(chǎn)權(quán)工作，整合區(qū)域內(nèi)RFID專利技術(shù)資源，積極推動(dòng)我市RFID領(lǐng)域標(biāo)準(zhǔn)與知識(shí)產(chǎn)權(quán)戰(zhàn)略的實(shí)施與推廣；推進(jìn)知識(shí)產(chǎn)權(quán)信息化建設(shè)，構(gòu)建能夠促進(jìn)專利技術(shù)引進(jìn)、轉(zhuǎn)讓、許可等綜合運(yùn)用的信息化平臺(tái)，向社會(huì)創(chuàng)新主體提供優(yōu)質(zhì)高效的專利信息資源。
(2)企業(yè)在自主研發(fā)的過程中，要注重專利布局的戰(zhàn)略實(shí)施密切結(jié)合研發(fā)過程：研發(fā)前要充分了解國內(nèi)相關(guān)技術(shù)的發(fā)展方向，結(jié)合研發(fā)基礎(chǔ)，重點(diǎn)攻克核心技術(shù)，并積極發(fā)展本領(lǐng)域支撐技術(shù)[10]。第二、研發(fā)中要積極跟蹤競爭對手研發(fā)的方向和專利布局，及時(shí)利用專利信息，適時(shí)調(diào)整研發(fā)方向，積極規(guī)避專利風(fēng)險(xiǎn)。第三、研發(fā)后重視自主創(chuàng)新技術(shù)的專利挖掘，提高專利申請水平，促進(jìn)研發(fā)成果的專利保護(hù)，推進(jìn)專利標(biāo)準(zhǔn)化，努力構(gòu)筑具有防御和進(jìn)攻雙重作用的企業(yè)專利網(wǎng)。
5結(jié)論
從專利技術(shù)分析和專利戰(zhàn)略研究發(fā)現(xiàn)，目前深圳市RFID技術(shù)已進(jìn)入發(fā)展期，產(chǎn)業(yè)技術(shù)和專利增長迅猛、大部分專利處于活躍狀態(tài)，技術(shù)分布相對較廣且側(cè)重于RFID應(yīng)用層面，國際專利布局較弱，與國際先進(jìn)技術(shù)水平還存在一定差距。
因此深圳市應(yīng)該加強(qiáng)對RFID 技術(shù)研發(fā)，并借助產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展和演化所帶來的機(jī)會(huì)大力增加研發(fā)投入，加強(qiáng)產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟建設(shè)和資源共享，重點(diǎn)攻克核心技術(shù)，并積極發(fā)展本領(lǐng)域支撐技術(shù)，快速進(jìn)行專利布局，并逐步推進(jìn)產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制定和國際化，爭取在下一代標(biāo)準(zhǔn)中掌握先機(jī)。
作者：曾青華、 趙濤、 陳季翔
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