物联网技术专利国际比较研究

刘建华 潘 宋

内容提要：物联网作为未来信息技术腾飞的风口，成为世界各国的战略重点。为应对随之而来的国际竞争，本文以专利为视角，从技术、市场及政策三个方面对物联网专利进行了国际比较分析，明确了中国物联网技术发展与美欧等国家的差异，识别了物联网潜在国际市场，明晰了中国物联网专利政策环境的国际差异，并从自主创新、专利布局和标准制定三方面提出了建议。

物联网（Internet of Things）一词最早出现在1999年，由麻省理工学院的Ashton教授在研究RFID（Radio Frequency Identification，射频识别）技术时提出。①参见钱志鸿、王义君：《物联网技术与应用研究》，载《电子学报》2012 年第5 期，第1023 页。物联网是传感器之间按约定的协议进行信息交换和通讯，以实现物品的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络②参见金江军、刘菊芳：《新一代信息技术在知识产权服务领域的应用》，载《知识产权》2013 年第6 期，第72 页。，被称作是继计算机、互联网与移动通信网之后，世界信息产业的第三次革命性创新③Luigi Atzori, Antonio Iera ＆Giacomo Morabito, From “Smart Objects” to “Social Objects”: the Next Evolutionary Step of the Internet of Things, IEEE Communications Magazine, vol. 52, no. 1, 2014, p. 97.。美国“智慧地球”、中国“感知中国”、日本 “i-Japan”及韩国“u-Korea”等概念的提出，意味着各国政府已将物联网发展上升为国家战略。④参见吕琳露：《中美两国物联网政策比较研究》，载《科技视界》2014 年第10 期，第160 页。未来几年，物联网将在全球快速扩张，驱动全球经济迎来新一轮爆发式增长，甚至有可能成为引发第四次工业革命的动力。⑤Rashmi Sharan Sinha，Yiqiao Wei＆Seung-Hoon Hwang, A Survey on LPWA Technology: LoRa and NB-IoT, Ict Express, vol. 3, no. 1,2017, p.14.在物联网席卷全球的浪潮下，国际竞争也随之而来。为了明晰当前物联网技术的国际竞争态势，本文从专利的角度出发，从专利技术发展、专利布局和专利政策环境三方面对物联网进行了国际比较研究。

一、物联网专利研究现状

专利是记录和表征技术信息的有效载体，专利文献集技术、法律和经济信息为一体，包含了国际上最全面的技术情报信息。⑥参见黄鲁成、武丹、张静等：《基于专利的技术竞争态势分析框架——以智能材料技术为例》，载《情报学报》2014 年第3 期，第285 页。当前，关于物联网的专利研究主要分为三大类：技术发展、专利布局和专利保护。以专利方法研究物联网技术的发展主要从发展现状、前沿、技术热点以及演化路径等方面展开。张亚斌等以物联网关键技术的专利数据为基础，结合TRIZ理论探讨了中国物联网的关键技术的发展现状，得出了中国物联网各层技术发展不均衡的结论⑦参见张亚斌、王洵迪：《基于TRIZ 理论的物联网关键技术专利发展态势及预测分析》，载《系统工程》2015 年第3 期，第130 页。。Ardito Lorenzo通过对物联网专利的申请时间、专利权人及国际动态的分析，隐身了物联网技术的发展动态。⑧Ardito Lorenzo，D Adda, Diego & Messeni Petruzzelli Antonio, Mapping Innovation Dynamics in the Internet of Things Domain: Evidence from Patent Analysis, Technological Forecasting & Social Change, vol. 136, no. 11, 2018, p. 317.对物联网专利布局的研究主要是为了探索物联网技术的潜在市场。张倩从国际物联网企业的专利布局角度分析了物联网国际市场的竞争态势和格局。⑨参见张倩：《物联网专利竞争态势分析》，载《电信网技术》2017 年第7 期，第51 页。李国红对全球及国内NB-IoT及其后续研究技术的专利布局进行了分析，并从技术发展和市场角度提出了中国物联网专利布局的建议。⑩参见李国红、贾晓辉、张俊霞：《窄带蜂窝物联网无线空口及演进技术专利现状》，载《电信网技术》2017 年第3 期，第1 页。对物联网专利保护的研究集中在专利政策的研究层面。李永明对比分析了美国物联网商业方法专利保护的司法实践，提出对中国物联网专利保护的启示。⑪参见李永明、李安璐、曹丹：《试论物联网商业方法的专利保护》，载《电子知识产权》2014 年第11 期，第64 页。苑野结合物联网商业方法的概念和我国专利政策，研究了物联网商业方法的专利保护问题。⑫参见苑野：《物联网商业方法的专利保护探析》，载《知识产权》2018 年第4 期，第83 页。

现有研究已表明，物联网专利计量能够反映技术发展态势，专利布局可以预示潜在市场，专利政策可以明晰专利保护情况。但在相关研究中，多是从单一角度的物联网专利分析，缺乏多维度的综合分析，而且宏观层面的横向国际比较分析也较少。随着物联网国际竞争的到来，对物联网的国际比较分析极具意义。因此，从专利的角度出发，本文拟从专利技术主题、专利布局和专利政策环境三方面对物联网进行国际比较研究。

二、研究方法及数据来源

（一）研究方法

技术层面的比较分析主要体现在专利技术主题的差异对比。对物联网专利技术主题的国际比较分析，有利于从宏观上把握中国物联网技术发展的短板，为技术创新指明方向。专利技术主题是由具有某种技术领域特性的一系列技术术语构成，其技术术语的组合能够表征一个技术领域的研究内容或研究方向。⑬参见伊惠芳、吴红、李昌等：《基于主题生命周期与技术熵的石墨烯技术主题演化研究》，载《情报杂志》2019 年第2 期，第65 页。物联网是一项复杂技术系统，其技术的发展由内部核心技术共同推动。从专利的角度来看，其内部技术或技术组合表现为专利技术主题。LDA（Latent Dirichlet Allocation，潜在狄利克雷分布）模型是当前主流的主题模型，在对文本主题识别和挖掘方面具有广泛应用。运用LDA模型对归属于不同国家的物联网专利数据进行主题挖掘，进而对比我国与美欧等国家的技术主题差异。在我国与美欧等国家物联网专利技术主题对比的过程中，相同主题的出现和消失的时间可能出现差异。一般而言，若某一主题在中国专利数据中出现时间早于美欧等国家的出现时间，则说明中国在该技术方面的发展领先于美欧等国家，反之，则落后于美欧等国家。若某一主题在中国专利数据中消亡的时间晚于美欧等国家的消亡时间，则表明相关技术在美欧等国家成熟或被新技术取代的时间早于中国，这说明在该技术领域，中国的技术研究落后于美欧等国家。反之，这说明美欧等国家在该技术领域落后于中国。

从市场角度来看，物联网专利的国际竞争主要体现在专利布局方面。在域外进行专利布局是各国抢占海外市场的常用方法。同族专利（Patent Family）是指基于同一优先权文件，在不同国家或地区，以及地区间专利组织多次申请、多次公布或批准的内容相同或基本相同的一组专利文献。⑭参见仲春：《标准必要专利相关市场界定与市场支配地位认定研究》，载《知识产权》2017 年第7 期，第34 页。一个国家同族专利的海外布局情况往往具有一定的市场导向，一定程度上代表着相关技术领域的潜在市场情况。技术的潜在市场会吸引其他国家或地区在本地进行相关技术的专利布局；反过来讲，一个国家或地区接收海外专利布局的数量反映了这个国家或地区对相关技术的市场吸引力及其市场潜力。⑮参见陈悦、谭建国、王智琦等：《专利视角下工业机器人领域的技术机会分析》，载《科研管理》2018 年第4 期，第152 页。本文以专利数据为基础，首先识别出物联网专利数据中的同族专利，建立物联网技术领域的专利海外布局矩阵，接着利用Unicet绘制物联网专利海外布局网络图，然后计算各国物联网技术专利输出率与接收率，进一步识别物联网在全球范围内的潜在市场。

物联网技术的专利政策环境，主要体现在各国政府对物联网发展的扶持政策及专利保护政策。物联网作为新兴技术，受到各国政府的重视，纷纷出台相关政策文件，以鼓励和推动其产业和技术发展。物联网的发展与知识产权政策制度之间存在着密不可分的联系，物联网的核心技术——信息就受到知识产权制度的保护。⑯参见刘鹏：《我国物联网的知识产权法律保护》，载《光明日报》2015 年7 月19 日第07 版。通过梳理中国、美国与欧盟对物联网技术发展的扶持政策和专利保护政策，比较分析各国物联网技术专利政策环境的差异，为中国物联网规划提供借鉴。

（二）数据来源

本文中物联网技术的专利数据来源于Derwent Innovations Index（DII）数据库。DII是全球最大的国际专利信息数据库，专利数据收录年限从1963年至今，包含化学、工程及电气和电子3类，是进行专利分析的重要数据来源。根据的温特数据库的专利分类体系及过往的研究，本文确定以(TI= (Internet of thing*) or TS= (Internet of thing*) ) and MC= (T01-N01F or T01-C03C or T01-N01D or T01-N02B2B or T04-K03B or T06-A04B7)⑰Derwent 检索策略中，TI 代表检索名称，TS 代表检索主题，MC 代表检索德温特手工代码。Internet of thing 代表物联网，*是通配字符，手工代码中的T01-N01F 代表物联网，T01-C03C 代表无线电链路，T01-N01D 代表数据传输，T01-N02B2B 代表系统和故障监测，T04-K03B 代表射频识别，T06-A04B7 代表程序控制系统。为检索策略收集物联网技术的专利数据。使用查全率和查准率来评估上述检索式检索结果的正确性。查全率是评价检索结果对相关主体的文献的覆盖程度，从检索结果中选取若干具有代表性的专利权人，计算专利权人与总体专利检索结果的重合度，最后计算重合度的均值。查准率是评价检索结果与检索主题的相关性，通过人工检查的方式判断从结果中随机抽取的若干专利是否为目标技术的专利。使用上述检索式，时间跨度设置为2011—2018年，检索日期为2019年4月1日，对检索结果进行精炼和清洗，剔除信息不完整或与研究主题无关记录后，最终得到专利文献13308篇，查准率为93.7%，查全率为92%，符合专利数据分析要求。

三、物联网技术专利国际比较

（一）物联网技术专利主题比较分析

1.技术主题对比

美国、日本、德国和韩国是世界上物联网技术发展较快的国家，以它们为对象进行对比分析具有较强的说服力。分别抽取专利权归属于我国和归属于美国、日本、德国、韩国的专利数据，得到中国物联网专利数据6035条，美欧等国家物联网专利数据6457条。值得一提的是，由于各国专利海外布局的原因，抽取的我国和美欧等国家的专利数据有重叠部分，但不影响整体分析。利用Python编程的LDA主题挖掘脚本，挖掘出中国和美欧等国家物联网专利在各年份的技术主题，如表1和表2所示。

表1 中国物联网专利技术主题挖掘结果

表2 美欧等国家物联网专利技术主题挖掘结果

通过对比表1和表2可发现，我国物联网技术演化过程紧跟世界发展趋势，但个别技术在发展时间上落后于美欧等国家。从技术主题出现与消失的角度来看，终端、智能交通、可穿戴设备、智能家居、人机交互等主题的出现时间相对落后，而能源、射频识别、无线连接等主题的消失时间也晚于美欧等国家。通过这些技术主题的对比，可知与美欧等国家相比，我国在这些技术方面起步较晚。但随着我国物联网技术的快速发展，我国在智能计算、人工智能、5G、智能交通、可穿戴设备、智能机器人等技术领域已经和美欧等国家处于同一水平。需要指出的是，虽然由于LDA主题识别的特性，技术主题出现与消失的时间并不能够精确代表技术真正出现或应用的时间，但在时间对比上却是可行的。

2.主题内容对比

通过对相同技术主题的主题词变化的对比，可以判断我国与发达国家在相关技术上的发展方向上的差异，识别出我国物联网的技术短板。若某一技术主题的词汇只出现在发达国家前期的技术主题中，而在我国的技术主题中少见或在个时期主题中都有出现，则说明我国在该技术领域的研究还未起步或处于瓶颈。表3给出了传感器和芯片技术的主题词变化的我国与美欧等国家对比情况。

表3 传感器和芯片技术的主题词中国与美欧等国家对比

我国传感器技术经历了压力传感、红外传感、热电效应传感、光敏传感，以及近年来刚发展起来的智能传感技术，涉足领域基本与美欧等国家相差无几，但是在技术发展的时间点上落后于美欧等国家。而且，从主题词可知美欧等国家的传感新技术、新产品、新工艺、新材料不断涌现，应用纳米、触控、超声波等技术，向数字化、智能化和微型化深入发展，对传感安全问题也越来越重视。而反观我国传感技术，生产工艺和设备相对落后，微机械技工技术和封装技术仍处在探索阶段，手工操作较多，检测手段不规范，在核心制造工艺技术方面与美欧等国家领先水平存在不小的差距。

芯片的制造技术主要分为晶圆加工制造、芯片前期加工、芯片后期封装三大部分。从表3可以看出，美欧等国家芯片技术发展已经经历了集成电路、芯片清洗、印刷电路板、光刻、芯片封装，最新的芯片技术已经向AI（人工智能）芯片、器官芯片等方向发展；而中国芯片技术依然集中在集成电路、元器件、清洗等晶圆加工技术以及DIP封装（Dual In-line Package，双列直插封装技术）和3D封装等芯片封装技术方面，在芯片前期加工环节，尤其是光刻技术方面基本空白，严重滞后于美欧等国家的先进水平。

总体而言，我国物联网技术自主创新能力不足，在高端传感器和芯片技术领域拥有的大多是处于发展或成熟期的引进技术或成熟技术，技术领先国家基本不再使用，而新技术或替代技术又受到美国等发达国家的专利“限制”，导致技术发展一直尾随美国等技术领先国家，难以形成核心竞争力。

（二）物联网技术专利布局比较分析

同族专利的海外布局可以反映出相应技术领域的市场情况。一般而言，一个国家或地区向海外布局的专利越多，表明其在相应技术领域的技术能力越强。基于专利数据构建出物联网技术领域的专利海外布局矩阵（见表4），其中矩阵中数字代表行国家的专利发明在列国家的布局数量，如第3行第3列的数字337代表美国（US）的专利发明在韩国（KR）的布局数量为337件。需要提出的是，在专利数据中，世界知识产权组织（WIPO）和欧洲专利局（EP）接收和布局了大量专利。本文分析的是国家或地区之间的专利布局，因此不考虑这两个组织的专利布局情况。根据此矩阵数据，借助社会网络分析软件Unicet绘出物联网技术领域的专利海外布局网络（图1）。由图1显示，美国（US）、中国（CN）、德国（DE）等位于网络中心位置，是重要的物联网技术专利布局国家，代表了在物联网技术领域的技术强度。

表4 物联网技术专利海外布局矩阵（部分）

图1 物联网技术专利海外布局网络图

一个国家或地区接收海外专利布局的比重越大，则表明该国家的市场吸引力越强，市场潜力越大。根据专利布局矩阵数据，可以依据公式（1）和公式（2）计算布局物联网技术专利的各个国家的专利输出率（PO）和专利接收率（PR）。

其中，iP 代表i 国家或地区的物联网技术专利发明总量， Oij代表i 国家在国家布局的物联网技术专利数量， Rij代表i 国家接收j 国家物联网专利布局的数量。

选取专利发明数量超过20的国家或地区，计算其专利输出率和专利接收率（表5）。通过表5可以发现，中国（CN）、韩国（KR）、我国台湾地区（TW）、日本（JP）等几个国家或地区的专利接收率要大于其专利输出率，其在其他国家或地区的专利布局数量要小于接收的外国专利申请数量，这说明其技术的开发国际化水平较低，但是却拥有较强的市场吸引力和市场潜力。中国和美国都拥有大量的物联网技术专利，但是对比来说，中国的海外输出率只有0.4%，而海外专利的接收率却有2.6%，虽然数值不高，但是由于中国庞大的物联网技术专利量，实际上中国市场接收的海外专利数量要比一些国家的专利总申请量多，这也表明中国市场的巨大吸引力。美国（US）、印度（IN）、德国（DE）、英国（GB）的专利输出率占比大于其专利接收率，反映出这几个国家在物联网技术领域的技术强度，也表明其技术输出国的地位。对于美国来说，作为物联网领域重要的技术输出国，其专利体量十分庞大，虽然其专利输出率明显大于接收率，但其接收的海外专利布局数量依然惊人。因此，美国不仅是重要的技术输出国，而且也具有强大的市场吸引力和市场潜力。

总的来说，中国、美国、韩国、日本和我国台湾地区这几个国家和地区接收了大量的海外专利，有甚至已超出其本身专利申请量，这使得其拥有强大技术发展动力和市场潜力。

表5 专利布局国家的物联网技术专利输出率与接收率（部分）

（三）物联网技术专利政策环境比较分析

物联网作为新兴发展的技术，系统复杂度高和技术难点大的特征，决定了其知识产权保护受专利政策环境的影响较大。从技术发展扶持政策和知识产权保护政策两方面对比分析我国美欧国家的物联网政策环境。

1.物联网发展政策

我国物联网发展的政策环境主要体现在知识产权局、国务院及各部委关于物联网发展及知识产权保护的政策文件的出台。2012年《物联网“十二五”发展规划》面向经济运行、基础设施和安全保障、社会管理和民生服务三大领域，划定了9大重点智能化领域，推动物联网在全社会、全行业的规模化推广。⑱参见工业与信息化部：《物联网“十二五”发展规划》，载http://www.gov.cn/zwgk/2012-02/14/content_2065999.htm，最后访问日期：2019 年3 月7 日。2013年物联网发展专项行动计划指出物联网是新一代信息技术产业的重要组成部分，并制定了10个物联网发展专项行动计划，对物联网的发展作出了针对性部署。⑲参见《关于印发10 个物联网发展专项行动计划的通知》，载http://www.ndrc.gov.cn/zcfb/zcfbghwb/201309/t20130917_585500.html，最后访问日期：2019 年4 月1 日。针对物联网的发展目标问题，《国务院关于推进物联网有序健康发展的指导意见》对物联网相关技术的知识产权保护、知识产权分析评议及相关专利布局进行了政策指导，提出物联网的发展应以掌握核心技术、形成产业体系及实现物联网在各领域的广泛应用为目标。20参见《国务院关于推进物联网有序健康发展的指导意见》，载http://www.gov.cn/zwgk/2013-02/17/content_2333141.htm，最后访问日期：2019 年4 月1 日。2014年，《国家物联网发展及稀土产业补助资金管理办法》提出物联网公共服务平台建设项目。21参见《国家物联网发展及稀土产业补助资金管理办法》，载http://www.gov.cn/zhengce/2015-12/14/content_5023458.htm，最后访问日期：2019 年4 月1 日。参见《国务院关于印发新一代人工智能发展规划的通知》，载http://www.gov.cn/zhengce/content/2017-07/20/content_5211996.htm，最后访问日期：2019 年4 月1 日。 National Economic Council, Council of Economic Advisers, Office of Science and Technology Policy: A Strategy for American Innovation, at http://www.whitehouse.gov/sites/default/files/uploads/InnovationStrategy.pdf, last visited: 2018-11-15. NIST Framework and Roadmap for Smart Grid Interoperability Standards, Release 3.0, at https://www.nist.gov/sites/default/files/documents/smartgrid/Draft-NIST-SG-Framework-3.pdf, last visited: 2018-11-16. NIST Big Data Interoperability Framework: Volume 4,Security and Privacy, at http://nvlpubs.nist.gov/nistpubs/SpecialPublications/NIST.SP.1500-4.pdf, last visited: 2018-11-15. Cyber Physical Systems Public Working Group: Framework for Cyber-physical Systems, at https://s3.amazonaws.com/nist-sgcps/cpspwg/files/pwgglobal/CPS_PWG_Framework_for_Cyber_Physical_Systems_Release_1_0Final.pdf, last visited: 2018-11-16.在新一代智能技术发展的背景下，国务院于2017年《新一代人工智能发展规划》提出，将智能传感器件、芯片、近距离机器通信等作为新一代物联网技术的发展重点。22参见《国家物联网发展及稀土产业补助资金管理办法》，载http://www.gov.cn/zhengce/2015-12/14/content_5023458.htm，最后访问日期：2019 年4 月1 日。参见《国务院关于印发新一代人工智能发展规划的通知》，载http://www.gov.cn/zhengce/content/2017-07/20/content_5211996.htm，最后访问日期：2019 年4 月1 日。 National Economic Council, Council of Economic Advisers, Office of Science and Technology Policy: A Strategy for American Innovation, at http://www.whitehouse.gov/sites/default/files/uploads/InnovationStrategy.pdf, last visited: 2018-11-15. NIST Framework and Roadmap for Smart Grid Interoperability Standards, Release 3.0, at https://www.nist.gov/sites/default/files/documents/smartgrid/Draft-NIST-SG-Framework-3.pdf, last visited: 2018-11-16. NIST Big Data Interoperability Framework: Volume 4,Security and Privacy, at http://nvlpubs.nist.gov/nistpubs/SpecialPublications/NIST.SP.1500-4.pdf, last visited: 2018-11-15. Cyber Physical Systems Public Working Group: Framework for Cyber-physical Systems, at https://s3.amazonaws.com/nist-sgcps/cpspwg/files/pwgglobal/CPS_PWG_Framework_for_Cyber_Physical_Systems_Release_1_0Final.pdf, last visited: 2018-11-16.

美国国家情报委员会在2 0 0 8 年发布的《2025对美国利益潜在影响的关键技术》将物联网技术列为六种关键技术之一，作为未来信息产业发展的重点。2009年，美国政府大力扶持了IBM公司提出的发展物联网的智慧地球战略，并将智慧地球战略上升为国家战略。《美国创新战略》23参见《国家物联网发展及稀土产业补助资金管理办法》，载http://www.gov.cn/zhengce/2015-12/14/content_5023458.htm，最后访问日期：2019 年4 月1 日。参见《国务院关于印发新一代人工智能发展规划的通知》，载http://www.gov.cn/zhengce/content/2017-07/20/content_5211996.htm，最后访问日期：2019 年4 月1 日。 National Economic Council, Council of Economic Advisers, Office of Science and Technology Policy: A Strategy for American Innovation, at http://www.whitehouse.gov/sites/default/files/uploads/InnovationStrategy.pdf, last visited: 2018-11-15. NIST Framework and Roadmap for Smart Grid Interoperability Standards, Release 3.0, at https://www.nist.gov/sites/default/files/documents/smartgrid/Draft-NIST-SG-Framework-3.pdf, last visited: 2018-11-16. NIST Big Data Interoperability Framework: Volume 4,Security and Privacy, at http://nvlpubs.nist.gov/nistpubs/SpecialPublications/NIST.SP.1500-4.pdf, last visited: 2018-11-15. Cyber Physical Systems Public Working Group: Framework for Cyber-physical Systems, at https://s3.amazonaws.com/nist-sgcps/cpspwg/files/pwgglobal/CPS_PWG_Framework_for_Cyber_Physical_Systems_Release_1_0Final.pdf, last visited: 2018-11-16.从政策层面尊重知识产权，其加强对美国知识产权的保护，以促进市场开放和保护本土创新的策略，保障物联网的健康发展。《美国智能电网互操作性标准框架与路线图》24参见《国家物联网发展及稀土产业补助资金管理办法》，载http://www.gov.cn/zhengce/2015-12/14/content_5023458.htm，最后访问日期：2019 年4 月1 日。参见《国务院关于印发新一代人工智能发展规划的通知》，载http://www.gov.cn/zhengce/content/2017-07/20/content_5211996.htm，最后访问日期：2019 年4 月1 日。 National Economic Council, Council of Economic Advisers, Office of Science and Technology Policy: A Strategy for American Innovation, at http://www.whitehouse.gov/sites/default/files/uploads/InnovationStrategy.pdf, last visited: 2018-11-15. NIST Framework and Roadmap for Smart Grid Interoperability Standards, Release 3.0, at https://www.nist.gov/sites/default/files/documents/smartgrid/Draft-NIST-SG-Framework-3.pdf, last visited: 2018-11-16. NIST Big Data Interoperability Framework: Volume 4,Security and Privacy, at http://nvlpubs.nist.gov/nistpubs/SpecialPublications/NIST.SP.1500-4.pdf, last visited: 2018-11-15. Cyber Physical Systems Public Working Group: Framework for Cyber-physical Systems, at https://s3.amazonaws.com/nist-sgcps/cpspwg/files/pwgglobal/CPS_PWG_Framework_for_Cyber_Physical_Systems_Release_1_0Final.pdf, last visited: 2018-11-16.《美国大数据互操作性框架》25参见《国家物联网发展及稀土产业补助资金管理办法》，载http://www.gov.cn/zhengce/2015-12/14/content_5023458.htm，最后访问日期：2019 年4 月1 日。参见《国务院关于印发新一代人工智能发展规划的通知》，载http://www.gov.cn/zhengce/content/2017-07/20/content_5211996.htm，最后访问日期：2019 年4 月1 日。 National Economic Council, Council of Economic Advisers, Office of Science and Technology Policy: A Strategy for American Innovation, at http://www.whitehouse.gov/sites/default/files/uploads/InnovationStrategy.pdf, last visited: 2018-11-15. NIST Framework and Roadmap for Smart Grid Interoperability Standards, Release 3.0, at https://www.nist.gov/sites/default/files/documents/smartgrid/Draft-NIST-SG-Framework-3.pdf, last visited: 2018-11-16. NIST Big Data Interoperability Framework: Volume 4,Security and Privacy, at http://nvlpubs.nist.gov/nistpubs/SpecialPublications/NIST.SP.1500-4.pdf, last visited: 2018-11-15. Cyber Physical Systems Public Working Group: Framework for Cyber-physical Systems, at https://s3.amazonaws.com/nist-sgcps/cpspwg/files/pwgglobal/CPS_PWG_Framework_for_Cyber_Physical_Systems_Release_1_0Final.pdf, last visited: 2018-11-16.《美国信息物理系统框架》26参见《国家物联网发展及稀土产业补助资金管理办法》，载http://www.gov.cn/zhengce/2015-12/14/content_5023458.htm，最后访问日期：2019 年4 月1 日。参见《国务院关于印发新一代人工智能发展规划的通知》，载http://www.gov.cn/zhengce/content/2017-07/20/content_5211996.htm，最后访问日期：2019 年4 月1 日。 National Economic Council, Council of Economic Advisers, Office of Science and Technology Policy: A Strategy for American Innovation, at http://www.whitehouse.gov/sites/default/files/uploads/InnovationStrategy.pdf, last visited: 2018-11-15. NIST Framework and Roadmap for Smart Grid Interoperability Standards, Release 3.0, at https://www.nist.gov/sites/default/files/documents/smartgrid/Draft-NIST-SG-Framework-3.pdf, last visited: 2018-11-16. NIST Big Data Interoperability Framework: Volume 4,Security and Privacy, at http://nvlpubs.nist.gov/nistpubs/SpecialPublications/NIST.SP.1500-4.pdf, last visited: 2018-11-15. Cyber Physical Systems Public Working Group: Framework for Cyber-physical Systems, at https://s3.amazonaws.com/nist-sgcps/cpspwg/files/pwgglobal/CPS_PWG_Framework_for_Cyber_Physical_Systems_Release_1_0Final.pdf, last visited: 2018-11-16.等文件从技术标准构建层面对物联网的相关技术标准进行了制定和保护。

欧盟于1999年提出了“e-Europe”概念，启动全民信息社会计划。2005年，为迎接数字工业时代的到来，满足市场需求，整合物联网技术及设备，欧盟制定了2005—2010年的信息通信政策计划，并由RFID和物联网项目组联合发布Internet of Things Strategic Research Roadmap27Cluster of European RFID Projects: Internet of Things Strategic Research Roadmap, at https://www.mendeley.com/catalogue/internet-thingsstrategic-research-roadmap-50/, last visited: 2019-04-29.，提出加快物联网产业发展的战略性举措。2009年Internet of Things-An Action Plan for Europe28参见钟书华：《物联网演义（四）——欧洲物联网行动计划》，载《物联网技术》2012 年第8 期，第89 页。提出推动物联网发展的9大领域和14项行动，对物联网的发展作出了全面规划，旨在构建欧洲物联网管控框架，并以此主导世界范围内的物联网发展。2010年后，欧盟开始制定物联网发展的5年计划，对物联网核心领域进行技术攻关。2018年10月，欧盟标准机构发布物联网和5G标准必要专利许可指南29IP Europe, 5G Developers Publish Patent Licensing Guidance to Help More Companies Create Connected Products for the Iot, at https://www.iptalks.eu/5g-developers-publish-patent-licensing-guidance-to-help-more-companies-create-connected-products-for-the-iot/, last visited: 2019-4-29.，以此充分把握物联网和5G等技术的潜力，为欧盟技术创新带来领先优势，这也是欧盟扩大其物联网份额及掌握标准制定话语权的重要举措。

2.物联网知识产权保护政策

中国于2008年发布《国家知识产权战略纲要》，将完善知识产权法律法规、健全知识产权执法和管理体制以及强化知识产权的导向作用作为战略重点，指出要在10项高新技术核心专利进行超前部署，并完善专利审查程序，提高审查质量。30参见《国家知识产权战略纲要（全文）》，载 http://www.sipo.gov.cn/ztzl/gjzscqzlgybbssszn/szngyjs/1124905.htm，最后访问日期：2019 年4 月1 日。2015年《国务院关于新形势下加快知识产权强国建设的若干意见》指出要完善商业模式知识产权保护制度，加强互联网、大数据等新领域的知识产权保护规则研究。31参见《国务院关于新形势下加快知识产权强国建设的若干意见》，载http://www.gov.cn/zhengce/content/2015-12/22/content_10468.htm，最后访问日期：2019 年4 月1 日。2016年，国务院印发《十三五国家知识产权保护和运用规划》，指出建立信息报送、线索共享、案件研判以及专业培训合作机制，加强物联网等领域的知识产权保护力度。322017年8月1日正式施行《专利优先审查管理办法》，其中第3条将包括新一代信息技术在内的8项国家重点发展产业的相关专利申请或复审案件纳入可优先审查范围33参见《专利优先审查管理办法》，载http://www.sipo.gov.cn/zfgg/1097904.htm，最后访问日期：2019 年4 月1 日。，并明确指出，获得优先审查的专利申请，审查期限最长为一年，其中实用新型和外观设计专利申请最快在两个月内结案。这进一步促进了对物联网等新一代信息技术的知识产权保护。

美国专利商标局自2000年起，开始将物联网相关事务纳入工作范畴，强化涉及网络经营模式和专利申请的审查程序，对物联网商业方法的知识产权进行了保护。34参见焦泉：《论物联网的知识产权保护与创新》，载《现代经济探讨》2010 年第6 期，第32 页。物联网是以互联网为基础实现的，因此对物联网知识产权的保护离不开对计算机软件的保护。《美国与计算机有关的发明的审查基准》对计算机软件可专利性的标准进行了规定：基于数学算法的程序编写，且具有实际运用效果。35参见范纯维：《物联网的知识产权法律保护探析》，山西大学2013 年硕士学位论文，第8 页。2016年11月，美国国土安全部发布《美国保障物联网安全战略原则》，要求物联网制造商的产品设计必须满足某些安全标准。2017年，物联网安全改进法案被提交到美国立法机构，表明美国已开始对物联网安全进行立法。这些虽然是在物联网安全问题上的良好开端，但同时也是对物联网安全标准的制定，从标准制定层面对物联网的知识产权进行保护。另外，美国的专利诉讼费用高昂，且处罚力度大，严格的知识产权制度法规不仅有效地捍卫了专利权人的权益，也使得知识产权意识深入人心。

欧盟对物联网知识产权保护的政策措施主要体现在对商业方法和计算机软件专利保护方面。物联网以互联网为基础，互联网时代出现的商业经营模式的侵权行为也必然会出现在物联网产业中，对商业方法的可专利性标准制定也是物联网知识产权保护的重点。欧洲专利局一直对商业方法和计算机软件相关的发明实行严格专利授权标准，其中“技术性”是能否获得授权的重要标准。欧盟的商业方法可专利性标准也经历了无技术特性不可授权、具备技术性效果贡献的非技术性发明可授权、只有具备技术性贡献的技术性发明可授权三个阶段。2002年《欧盟计算机软件相关发明的可专利性指令》对计算机软件相关发明的定义、技术领域、可专利性条件、权利要求类型等方面进行了规定。2010年新修订的《欧洲专利审查指南》也涉及了计算机软件专利性的认定，明确了只有具有“技术性”的软件专利才可以获得专利的保护。2017年欧盟委员会发布《制定关于标准必要专利的欧盟方法》，在产品制造商与专利权人之间建立了透明和可预测的技术许可及使用机制，强化了对5G、物联网等领域的知识产权保护力度。36参见朱翔华：《欧盟委员会“关于标准必要专利的欧盟方法”对我国的启示》，载《标准科学》2018 年第6 期，第29 页。

四、结论与建议

第一，中国物联网技术发展历程与美欧等国家技术趋势基本一致，但在终端、智能交通、可穿戴设备和人机交互等技术的演化时间上落后于美欧等国家水平；高端传感器和芯片技术是中国物联网技术的发展瓶颈。纵观中国物联网的传感器和芯片的技术创新，很大一部分是在原有技术基础上的深化和发展，缺少从无到有的原始创新，自主核心技术难以成形。中美“贸易战”中，美国对我国高新技术产品加税，影响了我国物联网产业升级和技术进步，“中兴事件”也暴露了中国在基础芯片核心技术专利方面受制于人。国内物联网企业在智能传感器和芯片领域拥有的大多是处于发展或成熟期的引进技术或成熟技术，技术领先国家基本不再使用，而新技术又受到美国等技术领先国家的专利“限制”，如此一步慢步步慢，技术发展一直尾随领先国家，难以形成竞争力。

我国要保持物联网领域的长久技术竞争力和市场优势，一定要提高自主创新能力。一方面要强化原创核心技术的研发，加强物联网基础学科的理论学习，注重对智能传感器、芯片等技术短板和AI、5G、智能计算等先进科技的技术探索，从不断的技术积累中寻求技术突破。同时，加大对特定领域的技术自主研发的政策鼓励与经费支持，为自主创新保驾护航。另一方面要注重技术人才培养。中国物联网技术自主创新能力弱，主要原因是技术人才短缺。中国高校学生更热衷于学习物联网应用知识，而对基础的计算机系统结构等领域知识缺乏兴趣，导致物联网底层技术人才不足。以高校、科研院所以及企业为重点，强化产学研结合培养人才，鼓励学习物联网基础性技术，引导和激发对技术原理探索的热情，从根本上寻求解决物联网技术人才“头重脚轻”问题的措施，避免未来出现物联网技术底层研究无人可用的尴尬局面。

第二，美国、中国、德国是物联网领域的技术大国，同时美国、中国、韩国、日本、我国台湾地区在物联网技术领域具有强大的市场吸引力和市场潜力。通过对物联网专利布局的分析，发现全球物联网技术发展极不均衡，美国、中国、德国都拥有庞大的专利量，然而美国的专利输出率较高，我国的专利输出率极低；德国的物联网技术发展比较均衡，技术实力雄厚，而且拥有较为稳定的市场；美国、印度、德国、英国的海外专利布局率高于其专利接收率，是重要的技术输出国；中国、日本、韩国、我国台湾地区的专利输出率较低，而专利接收率较高，一方面反映出其物联网技术发展的国际化水平不高，另一方面则展现了其强大的市场潜力。对于中国来说，拥有强大的市场潜力，吸引着世界各地的专利布局，但是自身专利的国际化水平较低，技术实力不足。

在物联网的专利布局方面，我国应重点关注市场潜力较大的海外市场，提前进行针对性专利布局，保护原创核心技术；在技术进入国外市场前，提前在当地进行专利申请；对于AI、5G及区块链等物联网前瞻性技术，其核心技术难以突破之时，对其可能的基础性空白技术进行提前布局，抢占先机积极拓展海外布局，提高国际竞争力。

第三，我国和美欧国家物联网发展受政策扶持力度都比较大，但是我国在知识产权保护措施，尤其是物联网标准与商业方法保护方面的政策相对薄弱。美国已通过对物联网安全保障立法的方式对物联网产品相关标准进行限制，欧盟也发布了物联网与5G的标准必要专利许可指南涉足物联网标准构建，而由于核心技术不完善及相关法律政策滞后，我国物联网整体发展程度及标准制定与美欧国家存在一定差距。要应对物联网国际竞争，成为未来物联网时代的主导者，掌握物联网国际标准制定的话语权十分必要。

在物联网标准体系建设方面，中国政府应通过各地市级物联网企业联盟或行业协会给予当地物联网产业针对性的政策鼓励，在政府监督下根据市场动态变化及技术发展情况，制定和完善物联网行业技术标准；鼓励构建权威的线上物联网交流平台，使物联网技术专家的研究成果与企业实践碰撞，发现出现在中国市场的独特问题，根据中国实际情况完善相关技术标准；还要积极参与国际标准制定，保持国内标准和国际标准同步推进。而对于知识产权保护，要根据物联网技术特点及产业发展特征，有针对性地完善知识产权保护制度，重点加强对物联网相关的新兴智能技术及物联网商业方法的专利保护力度。特别地，对于物联网商业方法，需结合我国市场实际情况，确立合理的专利保护限度，既不能过分提高专利授权标准，防止扰乱市场竞争，干扰产业发展；又不能过度放宽专标准，以防专利泛滥，遏制创新。