WSN技术尚未成熟 中美专利数量相近

     无线传感器网络(wireless sensor net-work)简称WSN，由部署在监测区域内大量的廉价微型传感器节点组成，通过无线通信方式形成的一个多跳的自组织的网络系统，其目的是协作地感知、采集和处理网络覆盖区域中被感知对象的信息，并发送给观察者。

　　事实上，目前WSN的商业化应用也已逐步兴起。据市场调研公司ONWorld近期发布的报告称：预计到2011年，世界市场无线传感器网络(WSN)系统与服务市场将飞升至约46亿美元，比现在增长5亿美元。

　　本文以在无线传感器网络技术领域的中美专利作为分析对象，数据分别源自美国专利商标局和国家知识产权局网站的公开信息，数据截止日期为2010年10月25日。主要包括采集年限内已获授权的美国专利和已公开的美国专利申请以及已公开或已授权的中国专利申请，对于已被受理但尚未被公开的专利申请，不在本文统计分析之列。

　　国外技术发展方兴未艾

　　以美国为代表的发达国家对该领域非常重视，无线传感器网络技术相继被美国各类杂志列入重要的未来新兴技术之一，麻省理工学院等著名院校也都有研究小组从事相关技术的研究。美国国防部远景计划研究局和一些大型IT公司通过与高校合作的方式纷纷设立或启动相应的研发计划，在无线传感器节点的微型化、低功耗设计、网络组织、数据处理与管理以及WSN网络应用等方面都取得了许多重要的研究成果。

　　以包容性的WSN术语在专利申请权利要求以及专利申请的背景和摘要部分中进行检索，得到如下结果：

      由图1可知，无线传感器网络技术在美国的专利总数呈逐年增长态势(美国专利商标局专利申请数据库只提供2000年至今的数据)。就专利申请数量来看，从2002年至2007年始终保持高速增长，2008年至今专利申请增速略有放缓，但每年仍旧保持平稳增长，表明该领域技术活跃度非常高，创新技术更替较快，预计今后几年该领域将有大量专利获得授权。

      由图2可知，拥有美国专利申请的国家(地区)数量排名前三是美国、日本、韩国。可以很明显地看到美国权利人/申请人拥有的已公开专利数量远超其他国家，所占比例达到71%左右，具有绝对优势。

　　美国专利权利人/申请人排名前十位中有6家美国企业，这也充分表明美国在无线传感器网络技术领域占据一定优势。其中，摩托罗拉拥有的美国专利最多，且该公司的申请趋势也正在持续上扬。在授权专利方面紧随其后的是诺基亚公司，三星公司、索尼公司、爱立信公司分列第四、六、七位。而在已公开专利申请方面排名前三位的是三星公司、微软公司与霍尼韦尔公司。

　　总体上，各个发达国家都非常重视无线传感器网络技术的研发。具体来看，最早揭开现代WSN发展序幕的美国在通信协议、硬件设施和芯片技术等核心技术方面较为领先，日本韩国则在应用方面走在前列。

　　我国研发发展较快

　　我国现代意义的WSN及其应用研究几乎与发达国家同步启动。2001年，中科院成立了微系统研究与发展中心推进WSN的研究。2006年，WSN作为重大专项、优先发展主题、前沿领域被列入《国家中长期科学与技术发展规划(2006～2020)》，并成为重大专项“新一代宽带移动无线通信网”的重要方向之一。

      目前，中国的WSN应用已经深入到智能家电、智能楼宇、智能交通、中小企业管理等民用领域。2010年上海世博会上WSN也得到了示范和应用。

　　无线传感器网络技术在国内起步并不晚，但真正开始大规模研发是在2004年至2006年间。2007年后呈现出爆发性增长态势，有些年份的专利公开数量出现翻番，发明专利授权数量的增加也达到上一年的3倍以上。主要原因可能在于2004年后中国国家自然科学基金委员会、《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020)》、国家“863”重点项目、国家重点基础研究发展计划“973”、国家发改委“中国下一代互联网工程项目(CNGI)”等相继将WSN技术列为重点领域和优先课题。随着2008年工业和信息化部“新一代宽带移动通信网”国家级重大专项的启动，专利申请趋势保持上扬。

　　目前中国与美国权利人/申请人分别拥有数量最多的发明专利授权与专利总数。日本、韩国次之。从比例上看，中日韩三国拥有的专利数大幅度领先于其他国家和地区。

　　在华拥有最多WSN技术相关专利的权利人/申请人主要为国外大型企业。排名前三的分别为三星公司、诺基亚公司与皇家飞利浦公司。只有华为一家国内企业进入前十。但相对的，在发明专利授权数量上华为公司排名第四位，相对国外企业的差距并不大。另外需要说明的是，排名前十位的企业申请的均为发明专利。

      与前述美国专利权利人/申请人排名对比可以发现，在WSN技术领域较为领先的公司在中美两国都有大量的申请。拥有最多美国专利的摩托罗拉公司在中国的排名也是第十一位，可见该领域技术竞争之激烈。

　　积极参与国际竞争

　　通过无线传感器网络技术领域的中国和美国专利情况比对分析，可以得出以下结论：

　　(一)WSN技术尚未进入成熟期，美国专利与中国专利绝对数量相差不大。经过对中美两国专利数据库的检索而知，无线传感器网络技术领域美国专利数量多于中国。其中，美国授权专利数量为2250件，公开专利申请总量为5974件。而该领域已公开中国专利申请总量为1963件，其中发明专利为1928件，实用新型为35件。而已获得授权的发明专利数量为343件。但需要说明的是，根据前述专利所属的国家和地区分布，只有约30%的WSN技术中国专利来自于国内申请人/权利人。

　　通过专利数量年度分布可以看出，尽管美国较早进入专利申请高峰期，但中美两国专利数量的差距并不明显。说明国内外都对该领域保持较高的关注，技术研发也都在逐步活跃。

      (二)WSN技术美国专利集中度较高，国内缺乏具备较强研发能力的企业、大专院校或科研院所。美国、日本和韩国的大公司在该领域美国与中国的专利布局已经基本形成，而国内除华为公司以外都无法占据一席之地。从专利权人/申请人排名统计可以看出，在美国的专利权人/申请人排名前几位的在中国均有大量的专利申请，而国内企业在美国的专利申请较少，而授权专利几乎可以忽略不计，两者差异明显。因此，国内企业应当首先重点加大国内专利申请力度，其次关注专利技术在海外的布局，以免受制于人。

　　(三)中国WSN产业应当把握机遇，以知识产权与标准化为手段积极参与国际竞争。通过分析与背景资料可知，WSN技术相对其他核心基础产业领域，如半导体、移动通信、电子元器件等存在较好的发展空间，我国企业仍有机会避免出现掌握的核心专利相对不足、无法参与标准化制定从而受制于人等长期困扰我国信息产业的问题。一方面，国内企业应趁此机遇充分研究目标公司在国内申请的专利，加快研发进度，在国内外同时申请基础性专利；另一方面，利用我国组建的WSN工作组参加国际标准化组织ISO/IEC联合的WSN标准化工作组等机遇，逐步将基础性专利纳入到国际性标准中，抢占未来WSN产业的制高点。