基于專利的全球可穿戴設(shè)備競(jìng)爭(zhēng)態(tài)勢(shì)分析

摘要：本文對(duì)1990年-2014年全球智能手表專利進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，得到了智能手表專利申請(qǐng)的年度趨勢(shì)、地區(qū)分布以及技術(shù)重點(diǎn)分布情況，并對(duì)該領(lǐng)域主要專利權(quán)人的競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力進(jìn)行分析，揭示了智能手表的創(chuàng)新現(xiàn)狀，得到了中國(guó)創(chuàng)新主體在可穿戴設(shè)備領(lǐng)域獲取競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的啟示。

　　目前，隨著一大批可穿戴設(shè)備相繼被投放至大眾電子消費(fèi)市場(chǎng)，全新的產(chǎn)品形態(tài)給消費(fèi)者帶來(lái)了獨(dú)特的人機(jī)交互體驗(yàn)，也成就了人類身體與機(jī)能的進(jìn)一步延伸^[1-2]。專利已成為科技情報(bào)分析的重要信息源^[3]。本文以腕帶式可穿戴設(shè)備中的智能手表為例，基于全球的專利信息對(duì)這類設(shè)備的競(jìng)爭(zhēng)態(tài)勢(shì)進(jìn)行分析。

1 數(shù)據(jù)來(lái)源

　　選取Derwent Innovations Index專利數(shù)據(jù)庫(kù)，時(shí)間跨度=1990年-2014年，檢索與下載時(shí)間為2014年7月7日。對(duì)下載的數(shù)據(jù)進(jìn)行清洗，得到有效專利共計(jì)11,108項(xiàng)(以專利家族為統(tǒng)計(jì)單位，若無(wú)特殊說(shuō)明以下同)。因?yàn)閺膶＠暾?qǐng)到專利公開有18個(gè)月或者更長(zhǎng)的滯后期，Derwent對(duì)數(shù)據(jù)加工還會(huì)產(chǎn)生一定的延遲，因此2013年-2014年的數(shù)據(jù)僅供參考。

2 分析指標(biāo)與結(jié)果

2.1 專利申請(qǐng)時(shí)間趨勢(shì)分析

　　圖1為全球智能手表專利申請(qǐng)量按優(yōu)先權(quán)年分布的趨勢(shì)圖。全球智能手表專利申請(qǐng)?jiān)?000年前后迅速增長(zhǎng)，特別是2000年增長(zhǎng)率達(dá)到49.47%，反映出智能手表領(lǐng)域技術(shù)創(chuàng)新活動(dòng)進(jìn)入第一個(gè)活躍期。從2008年開始專利申請(qǐng)量以7.57%的負(fù)增長(zhǎng)率開始下降，其原因主要有：一是受到金融危機(jī)的沖擊，全球各技術(shù)領(lǐng)域的創(chuàng)新成果產(chǎn)出普遍下降;二是智能手機(jī)的迅速普及，使得原本由智能手表實(shí)現(xiàn)的GPS定位、體能指標(biāo)監(jiān)測(cè)等功能開始轉(zhuǎn)移到智能手機(jī)。而從2011年開始，智能手表專利申請(qǐng)以17.96%的增長(zhǎng)率進(jìn)入第二個(gè)活躍期，一方面無(wú)線通信技術(shù)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用、新材料以及低功耗技術(shù)的快速發(fā)展使得可穿戴設(shè)備可以向更加精細(xì)、更便于普及的方向發(fā)展;另一方面生活方式的改變驅(qū)動(dòng)著消費(fèi)者對(duì)智能生活的向往，而可穿戴設(shè)備成為各個(gè)智能領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)人與物互聯(lián)并進(jìn)行移動(dòng)計(jì)算的良好媒介。

2.2 專利申請(qǐng)地區(qū)分布

　　如圖2所示，智能手表類專利申請(qǐng)量排名前4位的國(guó)家分別是日本(3756項(xiàng))、美國(guó)(3418項(xiàng))、中國(guó)(1735項(xiàng))和韓國(guó)(1460項(xiàng))，不論是從技術(shù)領(lǐng)域投入與產(chǎn)出，還是作為智能手表類可穿戴產(chǎn)品生產(chǎn)及銷售的主要區(qū)域，這4個(gè)國(guó)家都已成為進(jìn)行知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)和技術(shù)壟斷的關(guān)鍵地區(qū)。

　　各國(guó)申請(qǐng)量按年度分布趨勢(shì)見(jiàn)圖3，排在前4位的國(guó)家占據(jù)明顯優(yōu)勢(shì)，而其余七個(gè)國(guó)家(地區(qū))的申請(qǐng)量均未超過(guò)60(項(xiàng))。其中，日本在該領(lǐng)域的研發(fā)起步較早，這得益于其發(fā)達(dá)的手表行業(yè)，愛(ài)普生、精工、卡西歐、西鐵城等手表制造企業(yè)從二十世紀(jì)八十年代開始已陸續(xù)推出了具備少量存儲(chǔ)功能、液晶觸摸屏或者可運(yùn)行簡(jiǎn)單程序的智能手表。然而，日本的這些早期優(yōu)勢(shì)在2004年前后被美國(guó)趕超。

　　美國(guó)在可穿戴計(jì)算研究領(lǐng)域的基礎(chǔ)工作比較扎實(shí)，一方面美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)、高校與研究機(jī)構(gòu)、美國(guó)軍方以及工業(yè)界均對(duì)該領(lǐng)域給予高度關(guān)注，并投入巨額經(jīng)費(fèi)^[4];另一方面，伴隨美國(guó)《國(guó)家寬帶計(jì)劃》、《高速無(wú)線網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃》等計(jì)劃的實(shí)施，美國(guó)4G LTE網(wǎng)絡(luò)得到快速部署，LTE網(wǎng)絡(luò)的人口覆蓋率已超過(guò)90%，這為聯(lián)網(wǎng)設(shè)備在數(shù)量上的增長(zhǎng)奠定了寬帶資源基礎(chǔ)，而以蘋果、高通、谷歌公司為代表的創(chuàng)新型企業(yè)自二十世紀(jì)末開始在技術(shù)創(chuàng)新以及知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)領(lǐng)域全面發(fā)力，成為可穿戴設(shè)備領(lǐng)域的重要引領(lǐng)者。

　　歐盟曾在2004年發(fā)起全球最大的、預(yù)算近4000萬(wàn)歐元的民用可穿戴計(jì)算項(xiàng)目wearIT@work。然而該地區(qū)移動(dòng)通信以及智能移動(dòng)終端應(yīng)用的發(fā)展緩慢，新型電信基礎(chǔ)設(shè)施的部署落后，導(dǎo)致其在可穿戴計(jì)算技術(shù)領(lǐng)域的創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)力不足。

　　中國(guó)的申請(qǐng)量在2010年超過(guò)日本與韓國(guó)，之后仍保持較大的增長(zhǎng)幅度，除了全球申請(qǐng)人日漸重視中國(guó)市場(chǎng)的因素之外，中國(guó)大陸的創(chuàng)新體系與制度環(huán)境日益改善和中國(guó)企業(yè)在技術(shù)水平逐步提高的同時(shí)，其知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)意識(shí)快速增強(qiáng)。特別是中國(guó)研發(fā)人員從20世紀(jì)90年代后期開展可穿戴計(jì)算領(lǐng)域的研究，這與全球研發(fā)機(jī)構(gòu)的發(fā)展趨勢(shì)基本保持同步。