智能家居领域专利分析

于兰 刘珊

摘要：人工智能已成为世界各国战略重点，其中，当前经济环境下，智能家居领域得到了迅速发展，本文以专利为视角，基于incoPat专利数据库收录的智能家居领域的专利信息，运用专利信息统计方法从专利年度申请趋势分析、专利来源国家/地区分析、基于IPC维度的专利计量分析等多个角度对智能家居领域的专利进行分析，为该行业的发展提供参考。

关键词：人工智能;智能家居;专利分析

中图分类号：G306文献标识码：A 文章编号：1003-5168（2020）18-00141-04

1 引言

我国物联网产业经过十年的发展，在政策支持、科技创新和市场需求的多重驱动下，信息传感、射频识别、系统集成等技术与产业都已经取得飞速发展，物联网通信运营和系统设备提供商到达世界领先水平，物联网良好生态基本形成。习近平总书记在党的十九大会上提出要推动互联网、大数据、人工智能和实体经济深度融合、为建设科技强国、质量强国、航天强国、网络强国、交通强国、数字中国、智慧社会提供有力支撑。物联网广泛地服务于实体经济，在“中国制造”向“中国智造”的转变、工业化和信息化深度融合的过程中扮演着重要角色。发展物联网技术产业体系，利用物联网与实体经济融合，推动传统产业数字化、网络化、智能化发展，对促进经济结构转型升级，培育壮大新动能，改造提升旧动能具有重要意义。[1]目前，物联网的热门主题包括大数据与物联网融合创新、智能硬件与可穿戴、边缘计算、区块链、物联网安全、智慧生态、智慧城市、智慧农业、智能家居、物联网5G技术、工业互联网、物联网标识与标准、智能交通、人工智能与物联网、智能物流、物联网芯片与传感器、VR/AR、人才培养、物联网职业教育。本文从专利角度出发，从专利布局、专利技术发展等方面对人工智能领域中的智能家居进行了深入研究。

2 智能家居行业背景以及专利检索概要

2.1 智能家居行业背景

百度百科中关于人工智能的定义是：“人工智能是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学。[2]人工智能是计算机科学的一个分支，它企图了解智能的实质，并生产出一种新的能以人类智能相似的方式做出反应的智能机器，该领域的研究包括机器人、语言识别、图像识别、自然语言处理和专家系统等。”随着生活水平的提升，人们将重心放到了如何提高生活品质上，年轻人越来越热衷于高科技产品。而智能家居的特点就是人们利用无线通讯技术实现对各种家用电器的远程控制，并在设备之间形成互联互通。

2.2 数据来源

本次人工智能领域智能家居的专利检索分析，数据来源选择incoPat全球专利检索数据库。IncoPat专利检索数据库是一个涵盖世界范围海量专利信息的检索系统，含有全球112个国家/组织/地区，超过1.2亿件的专利文献，专利数据全面可靠、功能专业、检索效率高。检索关键词包括人工智能、智能家居、AI、artificial intelligence、smart home、smart house、intelligent home、intelligent house、 检索时间跨度为2000—2020年，检索截止时间为2020年6月1日。

3 智能家居领域专利分析

3.1专利年度申请趋势分析

从incPat数据库中查询2000—2020年全球范围内智能家居发明专利，以一个年份作为统计周期，其专利申请数量变化趋势如图1所示，从图1可以看出，近20年，智能家居专利申请的趋势大致可分为两个阶段，第一阶段为2000—2008年，这一时期称之为稳定期，每年申请量基本都小于1 000件，变化不大。第二阶段为2009—2019年，专利申请量呈现高速增长态势，2015年专利申请量首次突破1万件，2018年、2019年更是突破了15 000件，说明了智能家居领域技术发展快速，相关专利呈现蓬勃发展的前景。目前，智能家居行业已经进入了成熟期阶段。

3.2 专利来源国家/地区分析

就智能家居专利申请而言，从全球范围内来看，智能家居领域的专利主要分布在中国、美国、韩国、欧洲和日本这五大国家或地区。其中，中国的专利申请数据位居第一，随后是美国和韩国的申请。由图2可见，美国、日本、欧洲、中国和德国是各国企业及组织进行专利战略布局的主要市场。[3]

对智能家居专利申请量前10位申请人的相关专利申请进行统计分析，结果如图3、图4所示。在智能家居行业中，专利持有量最高的公司是韩国的三星电子，其次是中国的海尔智家股份有限公司、青岛海尔空调器有限公司、海尔智能家居有限公司。美的、格力也均有较高的专利数量。

3.3 基于IPC维度的专利计量分析

国际专利分类（IPC）是国际通用的、标准化的专利技术分类体系，蕴含着丰富的专利技术信息。通过对专利的IPC进行统计分析，可以准确、及时地获取该领域涉及的主要技术主题和研发重点。对智能家居领域的专利进行IPC维度的计量分析有利于了解该技术领域内可应用的不同技术和潜在机会，并进一步识别人工智能领域内跨界应用的机会。[4]对近20年来智能家居的专利按照IPC大组进行统计，得到专利数量位于前20位的热点技术领域，如图5、表1所示。结合图5和表1可以看出，全球关注的智能家居领域排名前10的技术依次为G05B19（程序控制系统）、H04L12（数据交换网络）、H04L29（以协议为特征的通信控制）、G05B15（计算机控制系统）、H04W4（专门适用于无线通信网络）、G06Q50（适用于特定部门的系统或方法）、H04N7（电视系统）、F24F11（控制与安全布局）、G07C9（独个输入口或输出口登记器）。图6是全球排名前10位热点技术在主要国家的分布情况。

4 结语

目前，人工智能技术已经成为实现最热门领域，中国在智能家居技术领域增速较快，并保持稳定的增长趋势。其专利技术主要集中在G部和H部两部中。尤其是G06F、G06K、H04L、H06N、H04N等方向。专利申请量主要集中在以制造业为主的企业。我国的专利申请量较多，但与企业相比，在专利保护上有所欠缺，因此，提升企业的知识产权保护意识和防侵权意识是国内公司应当重视的环节。

参考文献：

[1] 李玉华，张福俊，尹燕霞，等.全球人工智能科学领域专利信息计量分析及其启示[J].科技管理研究，2020，40（21）：154-162.

[2] 刘超，徐志方，马成东，等.从专利布局现状分析国內外智能家居企业竞争策略[J].电视技术，2019，，4（7）：73.

[3] 毛金生，冯小兵，陈燕，等.专利分析和预警操作实务[M].北京：清华大学出版社，2009.

[4] 吕一博，韦明，林歌歌.基于专利计量的技术融合研究：判定、现状与趋势：以物联网与人工智能领域为例[J].科学学与科学技术管理，2019，40（4）：16-31.