面向智慧图书馆建设的中国图书馆RFID技术专利活动分析

邱洪华，刘亚萌

(西北大学 法学院·知识产权学院，西安 710127)

一、文献陈述

图书馆是一个专门收集、整理、保存、传播文献，同时提供文献利用的科学、文化、教育机构。图书馆在我国经历了漫长的发展时期，从“封建藏书楼”、传统图书馆、数字图书馆、移动图书馆、复合图书馆、再到智慧图书馆，都反映了图书馆在特定时期体现出来的时代元素和新的内涵。“智慧图书馆”直接体现了物联网、云计算、大数据等新兴技术在图书馆领域的最新应用与发展。在信息技术的支持下，智慧图书馆实现了实体空间与虚拟空间的有机融合，通过人工智能技术，推动馆藏信息资源的充分利用，成为以人为本的智慧化服务和智慧化管理的新型图书馆[1]。传统图书馆的日常管理活动属于资源驱动型，主要通过馆员手动操作，对书籍标签进行分类整理和编辑记录，同时提供资料外借与归还等服务。相比之下，智慧图书馆多采用条形码对图书进行管理，馆员通过扫描枪发射激光捕捉从条形码上返回的激光进行识别，获取到条形码信息后传达给计算机进行下一步处理[2]。智慧图书馆也不同于智能图书馆，智能图书馆更多地停留在技术层面，与数字图书馆较为接近，但智慧图书馆是以信息技术为基础和前提，它超越了技术的层面，更多地从服务管理、人力资源、智能惠民、环境友好等方面体现其运营优势，是图书馆实现科学发展、转型发展和可持续发展的新理念和新实践[3]。

智慧图书馆离不开物联网、智联网的支持[4]。RFID(Radio Frequency Identification)，即无线射频识别技术的应用是智慧图书馆的重要组成部分[4-5]。1937 年，美国海军实验室研发出了一种用来区分敌我战机的新技术——RFID技术。后来 RFID技术广泛应用到了交通运输、物流管理、食品安全、资产追踪管理等各个领域。因其具有安全高效、多目标识别、非接触式识别、移动式识别以及无人干预等优点，RFID技术也逐渐引起了图书馆工作人员的关注[6]。1998年，世界上第一个全面运用RFID系统的图书馆诞生，它就是新加坡国立图书馆。随后世界各国和地区的图书馆都开始大规模开展RFID相关技术的研究和应用工作。我国图书馆采用RFID系统始于2006年2月的集美大学诚毅学院，之后，全国有越来越多的图书馆纷纷投入人力物力建设RFID系统，如汕头大学、深圳市图书馆、武汉图书馆等等[7]。RFID 技术的应用对于提高图书馆管理与运作效率，提升图书馆信息化管理水平、推动图书馆自主公共服务体系建设，具有跨时代的重要意义[8]。

专利作为一种特殊的文献类型，在科技研发、情报分析中发挥着重要作用。通过对相关领域的专利文献进行分析，可以获知该领域的整体发展态势，挖掘该领域的重要研究机构、高产发明人及核心技术，为科技创新、知识产权保护等提供重要参考[9]。根据世界知识产权组织(WIPO)的统计，全球有90%以上的发明创造信息都是首先通过专利文献反映出来的。专利信息具有可获取性、持续性等特征，能够提供具体、详细的技术信息，因此成为评价企业技术优势[10]、发明活动[11]、技术变迁[12]、技术战略[13]、创新活动[14]和创新能力[15]的重要而可靠的指标。本文将通过对RFID技术在国内图书馆领域的专利进行检索和分析，探究RFID技术在中国图书馆领域的创新现状与专利保护，为中国智慧图书馆的建设与发展提供有价值的技术情报支持。

本文采用全球领先的知识产权管理和技术提供商思保环球(CPA Global)旗下的Innography对中国图书馆领域RFID技术的专利信息进行检索和分析。Innography原是由ProQuest Dialog 公司推出的具有核心专利挖掘功能的专利分析工具，收录美国、欧洲、中国、日本等90多个国家的专利数据，每周更新，同时采用先进的机器学习技术，将“大数据”分析应用于知识产权市场。它还独一无二地实现了专利检索和商业智能分析工具的高度整合，通过可视化分析呈现特定技术领域的技术图景和竞争情报，帮助客户获取最有价值的技术信息，提高知识产权管理和利用的效率和能力，为企业提供技术创新和知识产权的解决方案[16]。

本文采用的专利检索表达式为：(@(abstract,claims,title)(library OR librarian OR journal OR book OR literature) AND (RFID OR “Radio Frequency Identification” OR “Electronic tags” OR “tag reader”))。检索时间为2019年3月21日，检索地域范围为中国。

二、中国图书馆RFID技术专利活动概况

专利信息检索结果表明，截至2019年3月21日，中国图书馆RFID技术专利中共有1 628件申请专利，990件授权专利，授权量占申请量的60.81%。其中有效专利申请数量1 046件，占总申请量的64.25%；有效专利授权数量722件，占授权总量的72.93%。这反映了随着物联网技术在我国的快速发展，RFID技术在我国图书馆领域的创新和应用不断加强，专利保护的强度与专利数量储备也具备了一定的规模。

利用Innography对1628件中国图书馆RFID技术专利来源国进行分析，发现大多数专利申请人来自中国本土，专利申请数量为1 468件，占总申请量的90.17%；除此之外，在中国进行专利布局的主要国家还有美国(94件)、德国(11件)和日本(9件)。由此可见，除中国本土申请人以外，美国、韩国等这些物联网强国也在中国图书馆RFID技术领域进行了专利战略布局，这些国家的有关专利权人比较关注中国图书馆RFID技术领域的市场，我国本土有关技术研发者和使用者，在智慧图书馆建设过程中的RFID技术领域，将可能面临来自这些国家专利权人的竞争威胁。

对专利活动年度趋势进行统计分析，可以了解特定技术领域创新活动和专利保护的年度发展趋势，有助于判断特定产业的技术随着时间变迁的发展历程。表1展示了中国图书馆RFID技术领域近20年专利申请数量和授权数量的年度发展趋势。从表中可以看出，中国图书馆RFID技术领域的总体发展趋势呈现上升态势，这说明中国图书馆RFID技术领域创新整体保持一个较为平衡的投入和发展状态。

表1 中国图书馆领域RFID技术专利申请与授权量分布

从表1中还可以发现，自2000年后，中国图书馆RFID技术的创新活动和专利保护经历了以下三个发展阶段：第一阶段，起步萌芽期(2000—2004年)，中国图书馆RFID技术领域专利申请数量较少，年均申请量不足10件。但从整体上看，专利申请数量有稳步上升的趋势，这反映了RFID技术在中国图书馆领域的应用已经得到了初步的发展和应用。第二阶段，快速增长期(2005—2014年)，这10年是RFID技术在中国图书馆领域应用的快速发展时期，专利年平均申请量均保持在百余件以上。第三阶段，繁荣发展期(2014年—至今)从表1可以看出，2014年之后，专利数量呈直线式增长，说明在此阶段，有越来越多的研发主体投入到中国图书馆RFID技术领域的创新活动当中，并取得了较多的科技成果。

2005年，物联网被正式写入《ITU互联网报告2005：物联网》，国内外掀起了研究物联网的热潮。而RFID技术作为物联网行业的核心技术，自然备受关注。2006年6月,科技部等15部委共同编制的《中国射频识别(RFID)技术政策白皮书》正式发布,白皮书研究分析了国内外RFID技术发展的现状与趋势,提出了中国RFID技术的发展战略及优先应用领域，促进了RFID技术在各个领域的应用。2009年，随着IBM公司《智慧地球赢在中国》计划书的发布，温家宝总理在视察中科院无锡物联网产业研究所时，提出了“感知中国中心”的理念，也就是物联天下，感知中国，将物联网列为了5大必争产业制高点之一。基于这种理念，为推动图书馆的服务与管理转型，图书馆界提出了“智慧图书馆(Smart Library)”的构想[17]。正因为这一系列政策的支持以及理念的提出，中国图书馆领域RFID技术的相关专利出现了大量增长的现象。可以预见，中国政府将继续大力支持物联网技术领域自主创新的投入和支持，RFID技术的发展还将保持平稳的发展并获得更多的创新成果，尤其是伴随着国家知识产权战略不断向纵深推进，创新主体知识产权保护意识也将不断增强。因此，该技术领域的专利申请数量和授权数量也都将保持整体上升的态势。

三、中国图书馆RFID技术的创新主体分析

通过对特定技术领域专利申请人的数量进行统计，可以看出该技术领域内技术创新活动的参与程度和活跃程度，还可以依此对技术创新的竞争现状与发展态势进行初步的判断，了解该技术领域对市场主体的吸引力、技术创新能力和专利保护意识等有关情报信息[18]。本文将从专利申请的主体类型和综合竞争力等角度，对中国图书馆RFID技术领域专利主体进行分析。

(一)中国图书馆RFID技术创新主体类型分析

统计数据表明，在中国图书馆RFID技术专利活动当中，由单个申请人申请的专利数量为1 405件，占比86.30%，而由两人或两人以上的申请人合作进行的专利申请数量为223件，占申请总量的13.70%，单个申请人申请的专利数量是合作申请专利数量的4倍多。单独申请的申请人类型主要集中于企业(1 030件)和科研院校(359件)。由此可以认为，我国图书馆RFID技术领域的创新和专利活动以自主创新为主，相关主体之间的合作/委托创新为辅，企业和科研院校是中国图书馆领域RFID技术专利活动的主要参与者。

1.中国图书馆RFID技术企业类创新主体分析

柳州网中网络有限公司在中国图书馆RFID技术领域申请了最多的专利，共计20件，它在该领域的主要贡献在于：开创和发展了关于具有归还和识别功能的图书管理系统。美国的3M(Minnesota Mining and Manufacturing)公司紧随其后，在该技术领域申请了共计10件专利，3M公司作为世界著名的产品多元化跨国企业，素以勇于创新、产品繁多著称于世，在其100多年的历史中开发了6万多种高品质产品，涉及工业、化工、电子、电气、通信、交通、汽车、航空、医疗、安全、建筑、文教办公、商业及家庭消费品等各个领域，其RFID图书管理系统已经广泛应用于全球大部分的图书馆。上海焱馨电子科技有限公司位居第三，共计申请了9件专利，且均为有效专利，其技术创新领域包括图书检索、分类等。上海阿法迪智能标签系统技术有限公司作为国内第一批致力于将RFID技术应用于图书、文化以及教育等多个领域的企业，也在该领域申请了6件专利，其技术创新主要集中于智能书架、24小时自助图书馆等，该公司还协助厦门集美大学诚毅学院组建了中国首家RFID图书馆。深圳市海恒智能技术有限公司也是中国图书馆领域RFID技术的主要贡献者，其作为全球领先的图书管理全套解决方案供应商，致力于推进智慧文化行业的智能化发展，现拥有“图书馆RFID全套解决方案”“24小时自助图书馆”“城市书房”“大数据云平台”“智能立体书库”五大图书管理业务，目前已为全球2 000余家伙伴提供全方位的图书馆RFID解决方案。

2.中国图书馆RFID技术高校与科研院所类创新主体分析

南京大学在该领域申请了最多的专利，共计12件，其中有效专利为4件，有效申请量为33.3%，其研究领域主要集中于图书盘点、图书馆机器人、图书上架等。南京大学之所以能够在该领域取得较为突出的成绩，主要是因为：南京大学图书馆在数字图书馆的建设和发展中，一直在努力探索和创新，在智慧图书馆的实践中推出了一系列举措，比如智能化服务“+”系列平台，以及各种自助服务等[19-20]。南京大学图书馆联合南京大学计算机系陈力军教授团队，依托后者对超高频RFID十多年的研究和专利技术，对对应RFID的图书馆进行统计和分析，找出应用RFID的不足之处，解决了绝大部分存在的问题。排名第二的是中国科学院自动化研究所，共计申请了9件专利，有效专利为3件，有效申请量为33.3%，主要研究领域集中于图书馆管理、借还书等。排名第三的是天津工业大学，专利申请量6件，有效专利6件，有效申请量100%，主要研究领域集中于智能书架、图书定位、图书防损等。该校虽然申请量相比其他主体较少，但是专利有效率高达100%。这充分说明了天津工业大学在图书馆RFID技术领域具有较高的独立自主创新能力，且专利技术均处于有效期，专利技术含量较高，是图书馆RFID技术领域活动的佼佼者。此外，北京理工大学和浙江大学也分别申请了中国图书馆RFID技术领域的5件专利。

(二)中国图书馆RFID专利主体综合竞争力分析

Innography可将检索结果生成专利权人气泡图，通过观察气泡图在图中的位置可了解其综合实力。气泡图中每种颜色的气泡代表一个专利权人，气泡大小代表该专利权人在检索结果中的专利数量，横坐标与专利比重、专利分类、引用情况相关，横坐标的值越大说明专利权人的专利技术性越强；纵坐标与专利权人的收入高低、专利国家分布、专利涉案情况有关，纵坐标的值越大说明专利权人经济实力越强[21]。

图1反映了中国图书馆RFID技术领域主要专利权人的竞争位置。从图1可以看出，拥有10件RFID专利的3M公司，位于第一象限，说明其技术实力和经济实力均比较突出，在中国图书馆RFID技术领域具有明显的竞争优势。美国IBM公司拥有专利数量6件，位于第二象限，说明与专利技术竞争力相比，其市场运营能力的优势更加明显，是潜在的技术收购方。在中国图书馆RFID技术领域专利申请量排名靠前的企业，均位于第三象限，或者第三象限与第四象限的交界处，例如柳州网中网络有限公司，虽然以20件专利位居企业申请量第一，数量远远超过3M和IBM公司，却位于第三象限与第四象限的交界处，说明中国企业虽然在图书馆RFID领域的技术创新比较活跃，但无论市场竞争力还是专利竞争力，均有待进一步提升。科研院校专利基本集中于第四象限，例如排名靠前的南京大学、天津工业大学、北京理工大学均位于第四象限，说明高校在图书馆RFID技术领域具有较强的研发能力，申请了较多的专利，但受单位性质的限制，他们的市场竞争力处于明显弱势。

图1 中国图书馆RFID技术领域竞争态势分布图

四、中国图书馆RFID技术专利申请的技术分析

(一)中国图书馆领域RFID技术专利申请CPC分析

分类号是专利文献的重要标识之一，是迅速有效地从大量专利文献中检索到所需技术的重要途径。联合专利分类(CPC)是欧洲专利局和美国专利商标局共同开发形成的一套联合分类系统。通过对特定产业专利申请 CPC分布的分析，既可以判断创新的集中区域或热点区域，也可以判断其涉及的技术领域及发展趋势。联合专利分类(CPC)条目多达25万条，共分为9个部(A-H、Y)，分类中既标引发明信息，也标引附加信息，是一种比IPC更细化的分类方法，故本文选取联合专利分类(CPC)对图书馆领域RFID技术的相关专利进行分析，判断该领域的创新热点区域和未来的发展趋势。

表2反映了中国图书馆领域RFID技术专利申请所涉及的主要CPC及专利申请量。从表中可知，专利量最多的技术领域是G06K(数据识别、数据表示、记录载体、记录载体的处理，共计735件)，占所有专利申请量的45.15%。其在智慧图书馆的作用主要体现为RFID标签的应用，RFID标签通过记录书籍的相关信息，可以方便图书馆员对于图书的分拣以及读者的借阅与归还；紧跟其后的是G06Q(数据处理系统或方法，共计585件)，占比35.93%；G06F(电数字数据处理，共计219件)位列第三，占比13.45%，其在智慧图书馆中的作用主要体现在对读者的相关信息进行处理，譬如图书卡的办理、图书超期处理等；排名第四的是H04L(数字信息的传输，如电报通信，共计154件)占比9.45%。排名第五的是G07C(时间登记器或出勤登记器，投票或彩票设备等，118件)，占比7.25%，主要应用于智慧图书馆的人流量以及借阅量统计等。可以断言，这些CPC所代表的技术领域是中国图书馆领域RFID技术创新的密集区域，也必将成为该技术竞争的集中区域。

表2 中国图书馆领域RFID技术CPC(TOP-10)

(二)中国图书馆RFID技术领域热点专利技术分析

表3所列示的是上述各热点区域的子技术领域以及重要申请人分布。从表中可以发现，中国图书馆领域RFID技术的专利活动主要集中在Radio Frequency Identification(RFID)、Data Base(数据库)、RFID Tag(RFID标签)、Electronic Tag(电子标签)、Book Management(图书管理)、Mobile Terminals(移动终端)等领域。

表3 中国图书馆领域RFID热点技术分布表

Radio Frequency Identification(RFID技术)作为我国图书馆领域RFID技术的热点研究区域，专利申请总量为287件，其涉及的子区域主要包括：RFID Tag(电子标签)、Library Management(图书馆管理)、RFID Card(RFID 卡片)、Management server (管理服务)等。而在这领域表现比较优秀的申请人主要有Liuzhou Wzwool Network Planning Center(柳州网中网络策划有限公司)、3M company(3M创新公司)。DATA BASE(数据库)是我国图书馆

领域RFID技术的第二个重点研究区域，专利申请总量为248件，其涉及的子区域主要包括：Management Module(管理模块)、Processing Module(流程处理模块)、Radio-frequency Identification(RFID)等。在我国图书馆RFID技术数据库领域表现比较优秀的申请人主要是3M company(3M公司)和Shanghai Rfid System Technology Co Ltd(上海阿法迪智能标签有限公司)。Electronic Tag(电子标签)是我国图书馆领域RFID技术应用的第三大热点区域，专利申请总量为199件，其涉及的子区域主要包括：Radio-frequency Identification(RFID)、Management Module(管理模块)、Electronic label(电子标签)、Intelligent book(智能图书)等。在此领域表现较为活跃的申请人主要有3M company(3M公司)和 Nanjing University(南京大学)。

由以上分析和表3可知，电子标签、智能图书、图书借阅与归还及图书馆管理等技术领域聚集了较多的图书馆RFID技术专利的申请，说明随着物联网技术的发展，作为其核心及基础的RFID技术，已经较为成熟地运用于图书馆领域。

五、研究结论：中国智慧图书馆建设的技术创新策略

(一)中国智慧图书馆建设的技术创新主体特征。在我国图书馆RFID技术领域，与高校、科研院所及个人的创新能力相比，企业具有较强的创新能力。现有研究表明，不同的创新主体，其申请专利的动机各不相同。企业进行专利申请的目的主要是专利能够让企业在激烈的市场竞争中占据有利的技术竞争位置，尤其对中小型企业而言，高质量的专利足以令其在市场中立于不败之地。同时一个企业在特定技术领域拥有的专利数量，也是企业技术实力的重要体现，更是一种重要的无形资产。相比之下，在过去很长一段时间，高校和科研院所作为申请人进行专利申请的主要动机是为了课题结项、职称评审等非技术需求。而个人作为专利申请主体，大多基于兴趣爱好或者升职求学的需要。因此，我国图书馆RFID技术领域的专利活动以企业类申请人为主要创新主体，有利于提高智慧图书馆建设中技术创新和专利申请的质量，有利于提高我国智慧图书馆相关专利技术的法律稳定性，同时也有利于活跃智慧图书馆领域的专利技术市场。

(二)中国智慧图书馆建设过程中的技术创新路径。我国图书馆RFID技术领域的创新和专利活动以分散的个体特征为主，相关主体之间的合作和联系较弱，尤其是企业和高校、研究院所的合作薄弱，两者的合作专利仅有15项，占合作申请专利总量的15%，说明图书馆RFID技术领域的 “产、学、研”结合的创新体系尚不成熟。随着经济全球化，企业技术创新活动面对的技术问题越来越复杂，技术的综合性与集群性越来越强，即使技术实力雄厚的大企业也会面临技术资源短缺的问题，依靠单个企业自身能力取得技术进展越来越难。因此，以分工合作的方式进行重要的技术创新，通过外部技术资源的内部化，实现资源共享和优势互补，成为新形势下企业技术创新的重要战略选择[22]。因此，我国在智慧图书馆建设进程中，一方面需要不断地提高自主创新能力，另一方面，除了加强与有关图书馆机构进行的沟通衔接，了解智慧图书馆建设过程中的技术需求以外，也应当充分利用高校及科研院所拥有的强大且优质的创新资源，以提高技术创新的质量和效率。

(三)中国智慧图书馆建设中应充分利用科研院所的专利技术。实践表明，包括高校在内的科研院所是智慧图书馆建设的主要阵地。本文专利竞争者气泡图显示，我国高校(南京大学和北京理工大学等)是图书馆RFID技术领域的主要专利申请主体，拥有较多的专利技术，但是，受到单位性质的限制，这些专利技术在智慧图书馆建设中发挥的作用非常有限。为此，高校等科研院所应充分利用当前国家积极推进科技成果转化的政策，克服自身专利技术成果自身不实施的困境，积极开展科技成果转化，以发挥高校和科研院所既是智慧图书馆的主要建设者，又是主要应用者的优势。

(四)中国智慧图书馆建设的技术需求和技术应用方向。从专利CPC变化趋势可以发现，RFID技术在我国智慧图书馆建设中的应用已由最初的书籍分类、资料检索、图书查找发展到如今的智能图书馆、24H无人图书馆、智能书架、图书馆门禁、人流量统计等。随着智慧地球、智慧城市、智慧校园等智慧概念的不断深化，这些技术将为我国智慧图书馆建设提供必不可少的技术支撑，基于这些技术的应用将成为我国智慧图书馆的重要发展方向。