工业互联网 关键技术专利态势分析.pdf

1、工业互联网 关键技术专利态势分析工业互联网 关键技术专利态势分析 （2019）（2019）工业互联网产业联盟（AII）2019 年 2 月 要点介绍 当前，工业互联网从整体网络体系目标框架分为三个层次，分别为网络互联体系、地址与标识解析体系和应用支撑体系，为了对工业互联网的三个重要体系进行深入知识产权分析，报告选取现场总线、工业以太网、OPC/OPC UA 和 TSN 作为网络互联体系的知识产权研究对象，选取 ONS、Handle、OID、Ecode 等主流标识解析技术作为网络标识解析体系的知识产权研究对象，在应用支撑体系中，选取工业云技术中的边缘计算、PaaS技术和多租户技术作为知识产权研究

2、对象。报告对选取的对象从时间视角、地域视角、参与者视角、技术创新视角等维度进行多角度剖析，通过对相关技术的专利申请趋势进行分析以研究该技术的随年发展情况，对相关技术的专利布局地域进行分析以探析该技术的重要市场和技术原创国，对相关技术的专利权人进行分析以追踪该技术的先进引领者，对相关技术进行细分以探寻技术发展脉络。最后，对涉及的关键技术结合产业发展和知识产权发展，给出了综合性建议。加入“知识星球 行业与管理资源”库，每日免费获取报告1、每月分享1000+份最新行业报告（涵盖科技、金融、教育、互联网、房地产、生物制药、医疗健康等最新行业）2、每月分享500+企业咨询管理文件（涵盖国内外著名咨询公司

3、相关管理方案，企业运营制度等）3、每月分享500+科技类论文或者大师课件、笔记。4、与高端人士交流企业管理思想与方法。微信扫码二维码，免费报告轻松领微信扫码加入“知识星球 行业与管理资源”，获取更多行业报告、管理文案、大师笔记加入微信群，每日获取免费3+份报告1、扫一扫二维码；或者添加微信（微信号：Teamkon）2、加入报告分享群，备注：姓名+单位+职务 组织组织单位：工业单位：工业互联网产业联盟互联网产业联盟 编写单位编写单位：中国信息通信研究院：中国信息通信研究院 编写组编写组成员：成员：中国中国信息通信研究院信息通信研究院知识知识产权中心产权中心：李文宇、周洁、王潇、张倩：李文宇、周洁

4、、王潇、张倩 中国中国信息通信研究院信息通信研究院工业互联网与物联网研究所工业互联网与物联网研究所：李海花：李海花、刘阳、刘阳 中国中国信息通信研究院信息通信研究院技术技术与与标准标准研究研究所所：张恒：张恒升升、罗松、黄颖、罗松、黄颖 中国中国信息通信研究院信息通信研究院信息化信息化与工业化融合研究所：刘钊与工业化融合研究所：刘钊 1 目目 录录 一、研究范畴.1（一）技术范畴.1（二）专利数据范围.2 二、工业互联网专利分析.2(一)整体专利态势分析.2 1.工业互联网全球专利申请趋势有所加快.2 2.工业互联网全球专利技术布局地域多集中在美国和中国.3 3.外国工业云和工业平台服务商工业

5、互联网专利布局领先.4(二)网络互联关键技术专利分析.6 1.现场总线.6 1.1 现场总线仍掌控较多市场份额，专利应用领域广泛，专利增长放缓.6 1.2 中国现场总线专利应用范围广，欧洲 FIELDBUS 市场拓展带动专利增多.7 1.3 Siemens 把控全球市场，现场总线专利量遥遥领先.8 1.4 现场总线专利主要围绕 Field Bus 产生创新.9 2.工业以太网.9 2.1 工业以太网市场快速增长导致申请量持续增长，未来应用领域广泛.9 2.2 中国工业以太网专利占比不断攀升，中国市场步入快车道模式.11 2.3 工业以太网专利外企占优，中国企业和科研院校积极布局.12 2.4

6、工业以太网创新聚焦交换机、控制单元、自动化系统和数据采集.12 3.OPC/OPC UA.13 3.1 OPC/OPC UA 技术专利总量较少但未来有增长空间.13 3.2 中国 OPC 应用到多个领域且专利全球份额有所提升.14 3.3 外企在 OPC/OPC UA 领域专利布局占优.15 3.4 OPC 技术热点多分布在客户端、过程控制、OPC 服务器.16 4.时间敏感网络 TSN.16 4.2 TSN 专利大多布局在美国和中国.18 4.3 TSN 专利申请人以国外知名自动化厂商及 IT 企业为主.19 2 4.4 TSN 技术热点以帧结构、信号和业务流控制为主.19(三)网络标识解析

7、关键技术专利分析.20 1.对象名解析服务 ONS.20 1.1 ONS 技术全球专利创新放缓，中国专利数量较少.20 1.2 ONS 技术专利主要集中在美国.21 1.3 ONS 技术全球专利申请人分布较为分散，中国专利权人以本土为主.22 1.4 ONS 专利技术布局广泛.23 2.Handle.24 2.1 Handle 技术全球专利持续创新，动能放缓.24 2.2 Handle 类专利主要分布在美国，中国专利开始增多.24 2.3 Handle 技术专利持有人较为分散且各有侧重.25 2.4 Handle 专利技术主要集中在数据处理领域.27 3.对象标识符 OID.27 3.1 OI

8、D 技术专利创新放缓.27 3.2 OID 专利主要集中在美国和中国.28 3.3 OID 专利持有人类型多样.29 3.4 OID 专利技术主要涵盖编码、标签、安全性.31 4.物联网统一物品编码 Ecode.31 4.1 Ecode 专利申请时间较晚，主要集中在 2013 年.31 4.2.Ecode 属于我国自主可控国标体系，专利多分布在中国.32 4.3.Ecode 专利主要掌握在本土机构手中.33 4.4 Ecode 专利方案主要集中在底层技术和应用领域.34(四)工业云关键技术专利分析.35 1.边缘计算/雾计算.35 1.1 边缘计算/雾计算是工业互联网发展的关键要素.35 1.

9、2 边缘计算/雾计算技术主要分布在中美.36 1.3 美国申请人技术较领先，国内企业国际布局意识仍不足.37 1.4 边缘计算技术主要分布于计算器件设备和数据处理等领域.38 2.平台即服务 PaaS.39 2.1 工业 PaaS 技术是工业互联网的应用核心且进入快速发展期.39 2.2 PaaS 技术主要分布于中美两国.40 2.3 IBM、Microsoft 积极在全球布局专利以掌握未来市场.41 2.4 PaaS 专利热点聚焦于计算设备、计算环境、用户接口等领域.42 3.多租户.43 3.1 多租户技术发展迅速，专利申请趋势近年增长.43 3 3.2 美国的多租户技术专利布局占据优势.

10、44 3.3 SALESFORCE、AMAZON、Microsoft、IBM 注重全球布局.45 3.4 多租户专利主要多租户技术专利主要聚焦于数据库、计算环境等.46 三、总结建议.47（一）总结.47 1.网络互联.47 2.网络标识解析.48 3.工业云.49（二）总体建议.49 1.提升创新主体知识产权战略意识和能力，广泛开展布局.50 2.加强人才队伍建设.50 3.强化知识产权的协同运用.50 1 一一、研究范畴研究范畴 （一）（一）技术范畴技术范畴 本报告是在工业互联网产业联盟推出的体系框架（见图 1-1-1）基础上，从网络互联、网络标识解析和应用支撑三大体系入手，分别选取关键技

11、术进行知识产权研究。网络互联体系中选取的关键技术包括：现场总线、工业以太网、OPC/OPCUA，并且由于时间敏感网络（TSN）技术在工业互联网产业发展过程中重要性日益凸显，在网络互联体系内，新增 TSN 技术并对其专利布局进行态势分析；网络标识解析体系中选取的关键技术包括：对象名解析服务（Object Name Service,ONS）、Handle、对象标识符（Object Identifier,OID）和物联网统一物品编码（Entity Code,Ecode）；应用支撑体系从工业云入手，选取的关键技术包括：边缘计算/雾计算、平台即服务(Platform-as-a-Service,PaaS)

12、技术和多租户技术。数据来源：工业互联网产业联盟工业互联网体系架构报告 图 1-1-1 工业互联网整体网络体系目标框架 2 （二二）专利数据范围专利数据范围 检索关键词依托工业互联网三大体系中的关键技术确定；检索平台以德温特、PatentStrategies 和 PatSnap 为主；检索数据源自全球 105个国家/地区的官方知识产权局；检索时间是从 2000 年申请日开始，截至 2018 年 10 月 22 日之前公开的专利。二二、工业工业互联网互联网专利专利分析分析 (一一)整体整体专利态势专利态势分析分析 1 1.工业互联网全球专利申请趋势有所加快工业互联网全球专利申请趋势有所加快 从 2

13、000 年至 2018 年 10 月，全球工业互联网未合并同族专利申请近5 万件，其中，北美洲、欧洲、亚洲、大洋洲的工业互联网专利申请较多。从国家视角看，美国、中国、德国、日本是重要国家，这些国家的工业互联网相关专利布局活跃且申请量较大。数据来源：各国知识产权局 数据统计：中国信息通信研究院知识产权中心 图 2-1-1 工业互联网全球申请趋势 0100020003000400050006000700080009000工业互联网全球专利申请趋势美国中国WIPO欧专局日本德国其他 3 2.2.工业工业互联网互联网全球专利技术布局地域全球专利技术布局地域多集中在美国和中国多集中在美国和中国 在200

14、0年至2018年期间，PCT专利申请和欧专局的专利申请除外，全球工业互联网的专利主要布局在美国、中国、日本和德国，这些国家的工业互联网专利布局数量占比全球 76%。这与这些国家对工业互联网的政策和产业发展较为相关。例如，美国和中国推出聚焦于依托工业互联网发展的先进制造发展战略。在具体实践上，美国和中国工业互联网核心企业将互联网特征用于经营生产服务全过程。在产业上，中美以工业互联网产业联盟为重要抓手。美国由 GE、Intel、AT&T、思科和 IBM 联合成立了工业互联网产业联盟（Industriallnternet Consortium，IIC），目前有近 40个国家约 300 位正式会员。中

15、国的工业互联网产业联盟则在工信部指导下于 2016 年初成立，侧重研究工业互联网顶层设计、技术研发、标准定制、测试床、产业实践等工作，目前成员队伍不断扩大，会员数量接近1000 家。无论是中国还是美国的工业互联网产业联盟，都吸引了全球最领先的工业企业、ICT 企业、高校及研究机构积极参与。日本工业价值链促进会（Industrial Value Chain IniTIaTIve，IVI）立足日本制造业，制定了与工业4.0平台类似的智能工厂基本架构 工业价值链参考架构（Industrial Value Chain Reference Architecture,IVRA）；德国最早提出“工业 4.0

16、”战略，并成立“工业 4.0”合作平台，资助了 300 余个“工业 4.0”项目。4 数据来源：各国知识产权局 数据统计：中国信息通信研究院知识产权中心 图 2-1-2 工业互联网全球布局地域 3.外国工业云和工业平台服务商外国工业云和工业平台服务商工业互联网专利工业互联网专利布局布局领先领先 在全球 TOP10 专利申请人排名中，外国企业占据明显优势，中国企业持有专利数量普遍相对较少，较难跻身全球前十。目前全球工业互联网专利排名前十的申请人包括：IBM、Microsoft、Oracle、salesforce、Siemens、Amazon、Symantec、华为、Wal-Mart Stores和 Veritas Technologies。其中，IBM 的相关专利数量最多，排名第一；Microsoft 和 Oracle 的专利多为 PaaS 和多租户技术；salesforce 的专利多为多租户相关技术；Wal-Mart Stores 的实力也不容小觑，因为其一方面加强 O2O 线上线下融合，一方面强化云计算和 PaaS 专利布局，在重资产模式下强力发展电子商务，潜力较大，值得关注其专利布