2.3.2國內省市申請專利統計分析。
具體到國內各地區的專利申請情況(如圖6所示)，其在整體上
圖6 國內各省市物聯網專利申請量
呈現東-中-西分布格局。經濟發達的省市專利量居多，如廣東、北京、上海、江蘇、浙江，申請總和占國內申請總量的62%。這些省市都將物聯網產業納入本省市的戰略規劃，以創新聯盟、示范工程等形式積極開展物聯網建設。除了高校的參與，中興通訊股份有限公司、華為技術有限公司、深圳市遠望谷信息技術股份有限公司、佛山市順德區順達電腦廠有限公司等企業也有很強的實力。而內蒙、寧夏、青海等西部省份的專利申請則遠遠落后。
2.3.3各國在美國申請專利統計分析。
圖7 在美國申請量超過百件的國家和地區
數據表明，共有73個國家和地區在美國申請了物聯網相關專利，其中大部分國家同時也在中國申請了物聯網相關專利。這一方面說明了美國在物聯網專利方面的地位還是要領先于中國，另一方面也說明了大家都非常重視中、美國兩國的物聯網市場。在全部的4萬多件專利中，美國本國的申請量為18697件，占40%(第一位)。雖然也體現出了一定的“本國優勢”，但遠遠不像中國國內專利表現得那么明顯，這就說明了當前美國物聯網市場各國的參與度還是要大大領先于中國。日本、韓國分別以11382、5571件的申請量位列第二、三位。同樣的，如果將幾個歐洲發達國家按照歐盟來統一考量，其申請量也將排在前三位。這也正顯示了這些國家和地區目前在世界上物聯網技術上的領先地位。一個尤其值得注意的問題是，中國在美國申請的物聯網相關專利只有407件，僅排在第十位。尚不及美國在中國申請量的1/6，更不要說與中國在國內的申請量20771件比較了。可見中國在物聯網領域的研發和技術創新方面具有國際水準的發明專利還是很少，那些已在國內申請專利的中國申請人尚沒有將自己的發明創造拿到美國去獲得認可和保護。這一方面是企業專利意識薄弱和技術戰略模糊的表現，另一方面也是中國技術實力不足和國際化運作經驗缺乏的結果。
2.4 競爭機構分析
經統計，先后有11247家機構在中國申請過物聯網相關專利。在申請量排名前20的機構中(見圖8)，國內機構占了40%，大多位列中段。其中大學6所，企業有2家，顯然目前中國物聯網技術研究主要仍集中在高校，與其余12家外國機構全部是企業的情況相比，中國企業的研發參與程度很低。另外，在12家外國機構中，日本機構最多達到7家。韓國企業有4家排在前20位，其中韓國的三星電子株式會社以520件專利位列第一，明顯領先其他企業。這主要歸因于三星對RFID標簽方面的大量研究，并且在制定RFID標簽相關國際標準方面處于主導地位，其專利申請主題既涉及物聯網設備的硬件結構方面，也涉及物聯網的應用方面，對物聯網產業鏈有比較廣泛的覆蓋。國內申請人排名第一的是中興通訊股份有限公司，目前已經有物聯網相關專利申請364件，申請專利的發明主題涉及手機防盜、支付、家庭物聯網的設置、RFID標簽的分發、訪問、通信等硬件終端的管理、使用和配置，但是偏重應用層面，在基礎硬件方面研究的不多，如電路板、通信模塊等基礎硬件的核心技術掌握在外國申請人手中。
圖8 物聯網相關申請量前20家的機構
另一方面，共有16846家機構在美國申請該領域的專利。在排名前20的機構中美國機構共14家，占總數的70%，且均為企業。這說明美國在物聯網技術領域的研發機構比較多、研究較深并且處于行業的領先地位，更重要的是企業成為技術創新的主體，這有利于復雜技術的開發及成果的市場轉化。中國沒有任何機構出現在美國前20家機構名單中，說明就目前物聯網技術而言，中國尚未能在美國爭取到保護位置。
IBM公司和訊寶公司各自以絕對的優勢分別位列第一、二位。IBM公司掌握了RFID射頻標簽和傳感器的完整解決方案，擁有物聯網專利千余件。IBM的物聯網解決方案已經在肉制品食品跟蹤、園藝植物生產運輸監管、汽車生產運輸等多方面得到應用。訊寶公司則是無線傳感方面的世界領先公司，其生產的物聯網計算機、工業采集器、條碼掃描儀等物聯網硬件產品，是公認的物聯網高端產品。
2.5 專利地圖及重點技術專利分析
為了進一步比較中美兩國在物聯網領域的研究熱點，我們使用Thomson Innovation軟件，繪制了中美兩國物聯網領域的專利地圖。這種采用先進的文本挖掘技術對專利進行自動聚類的方法，可以得出清晰的可視化結果。如圖9所示，海拔高的區域即為該領域的研究熱點。
可以看出，兩國的專利申請情況在專利主題內容、分布以及相互聯系方面都有比較大的差異。美國專利申請主題比較多，有圖像像素陣列、無線電臺通信、磁場檢測、光接受檢測、光纖光、信號裝置觸控等主題，而高頻研究熱點卻只有無線通訊設備。中國申請的數量不如美國多，但高頻研究熱點比較集中，主要圍繞射頻識別標簽、位移傳感器、電極敏感制備、層基體制造、光纖光、節點網絡無線、網絡無線通信、無線通信頻率。相比較而言，美國專利覆蓋的范圍更廣，技術更加分散，相互之間的聯系不是非常的緊密;而中國在物聯網領域的專利分布呈現出一種“局域性”，即技術重點更加突出，相互之間的聯系更加緊密。這也從另一個側面反映出中國物聯網發展“基礎薄，速度快”的特點。
利用該軟件進一步分析發現，專利US4445118A(Navigation system and method)、US4468793A(Globalposition system (GPS)multiplexed receiver)、US4578678A(High dynamic global positioning systemreceiver)是本領域內最核心的專利，被引次數達到萬次以上，研究內容主要是導航系統和方法、全球定位系統(GPS)多元化的接收器。這也是后續物聯網發展的技術基礎。而在近年的技術發展中，專利US7356343B2(Emergency location transceivers(ELT))、US7466975B2(GPS and non GPS positionfinder，emergency，MIMO，spread spectrum，CDMA，GSM and OFDM)、US7260369B2(Location finder，tracker，communication and remote control system)、US7236883B2(Aiding in a satellite positioning system)發揮了重要作用，被引次數超過百次，申請技術涉及緊急地點收發器(ELT)、GPS和非GPS測位儀、MIMO、擴展視譜、CDMA、GSM和OFDM、通信和遙控系統等領域，是目前物聯網技術研究的基礎技術，為后續的創新活動提供支撐。
圖9 物聯網技術專利地圖
3 結論及建議
a.從專利申請量和成長曲線的角度來看，與美國的即將進入飽和期不同，中國的物聯網技術發展還處于穩步增長的成熟期，雖然時間緊迫，但還是具有很大的發展空間。因此各級政府和企業應當統一思路，加大對物聯網的政策與資金扶持力度，為物聯網發展創造寬松的環境;各類科技部門積極進行物聯網方面的研究與完善工作，繼續保持研發熱情，不斷提升科研能力。
b.從專利申請的技術主題來看，中國在物聯網技術的應用開發方面發展迅速，但對于基礎理論的研究和核心技術的掌握則大大落后于美國。芯片設計制造能力較薄弱，核心專利不多，這些缺陷必將嚴重阻礙物聯網在中國的發展。因此，今后應當加強物聯網領域尤其是底層芯片、標簽基礎結構、數據讀取存儲和應答方法等基礎性技術的研發，掌握一定的自主知識產權;對于難以規避的底層技術要盡早尋求專利許可，避免陷入被收取高昂專利費的被動局面。同時盡快研究制定并形成統一規范的技術標準和體系，保證物聯網技術的健康可持續性發展。
c.從研究的主體看，國內目前物聯網技術的研究主要集中在高校，企業申請的專利數量不足以形成規模效應，且商業運作模式不成熟。為了復雜技術的有效開發和成果的市場轉化，建議強化企業在物聯網領域技術創新中的主體地位，對一些有基礎、優勢明顯的企業，通過項目承接、技術創新、資本運作、規模擴張、戰略聯盟等方式提升企業的研發實力。就全國而言，產業規模不夠，相關產業鏈的穩固性和延伸性也不夠，所以相關經營者還要根據市場經濟規律探索出一套有效的商業運作模式。
d.對比中美兩國物聯網技術專利地圖，中國在物聯網領域的專利分布呈現出一種“局域性”，即技術重點更加突出，相互之間的聯系更加緊密。但是研究的范圍和涉及的領域明顯落后于美國。這也從另一個側面反映出中國物聯網發展“基礎薄，速度快”的特點。為了在下一輪技術發展中取得主動權，中國亟待新的技術突破口。結合近年來增長比較快的技術主題:涉及通信技術的二次電波應答器和無線傳播收發、應答、轉發。中國在通信技術上擁有實力較強的國際級大公司，這些新興熱點領域可作為中國物聯網技術發展的突破口。
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