從專利看2015年全球行業(yè)巨頭物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)圈布局得失

　　高盛將物聯(lián)網(wǎng)定義為第三次互聯(lián)網(wǎng)革命：通過數(shù)十億的聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，物聯(lián)網(wǎng)將帶給世人眾多新的商業(yè)機(jī)會(huì)與挑戰(zhàn)。據(jù)麥肯錫估計(jì)，物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)規(guī)模到2025年可達(dá)6萬億美元。根據(jù)“調(diào)查與市場(chǎng)”(Research and Markets，總部位于愛爾蘭的一家市場(chǎng)調(diào)研機(jī)構(gòu))的統(tǒng)計(jì)，全球有超過2000家公司從事物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)業(yè)務(wù)，有的直接出售物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品，有的在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展過程中扮演了重要角色，有的開創(chuàng)了物聯(lián)網(wǎng)商業(yè)的新模式。

　　商業(yè)生態(tài)圈由一組競(jìng)合關(guān)系的商業(yè)實(shí)體組成，這些商業(yè)實(shí)體通過創(chuàng)新共同構(gòu)建一條新價(jià)值鏈，由此而創(chuàng)造一個(gè)新市場(chǎng)。物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用范圍極廣，無論是智能家居、聯(lián)網(wǎng)汽車、在線醫(yī)療還是商業(yè)/工業(yè)應(yīng)用都能覆蓋。因此，許多物聯(lián)網(wǎng)廠商都橫跨多個(gè)行業(yè)，從半導(dǎo)體、消費(fèi)電子、信息技術(shù)、通信、健康看護(hù)、醫(yī)療設(shè)備、零售、工業(yè)電子與制造到交通運(yùn)輸，都可以參與到物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)圈建設(shè)當(dāng)中。

　　根據(jù)在專利申請(qǐng)方面的統(tǒng)計(jì)結(jié)果，物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)圈的重要玩家包括三星電子、谷歌、豐田、福特、通用汽車、飛利浦、通用電氣、IBM、思科與愛立信。

　　三星是智能家居市場(chǎng)的主角。在智能家居領(lǐng)域?qū)＠暾?qǐng)數(shù)量上三星名列前茅，全球超過70家廠商共申請(qǐng)了400多份智能家居相關(guān)專利，三星占比接近15%。三星這方面的專利高度集中在家庭自動(dòng)化與安全應(yīng)用領(lǐng)域，用以支撐其“三星智能物聯(lián)(Samsung SmartThings)”業(yè)務(wù)。三星智能物聯(lián)是第一個(gè)全集成的智能家居系統(tǒng)，該系統(tǒng)提供家庭自動(dòng)化與安全服務(wù)，以使人們的日常生活更輕松、舒適和安全。最近三星也申請(qǐng)了許多家庭能源管理與智能照明的專利，這是三星在2016年繼續(xù)領(lǐng)跑智能家居市場(chǎng)的前奏。

　　例如，編號(hào)為US20150330652的專利描述了一種溫度控制的方法與設(shè)備，用于暖通空調(diào)系統(tǒng)(HVAC)可有效節(jié)能。該方法通過判斷某一空間有沒有人來進(jìn)行溫度控制。當(dāng)某區(qū)域沒有人時(shí)，溫控設(shè)備會(huì)根據(jù)無人時(shí)段的概率分布數(shù)據(jù)來確定該區(qū)域是否啟動(dòng)空調(diào);如果檢測(cè)到有人進(jìn)入這一區(qū)域，溫控設(shè)備會(huì)根據(jù)預(yù)設(shè)數(shù)據(jù)確定用戶想要的溫度，然后計(jì)算出回溯(setback)溫度，根據(jù)回溯溫度來進(jìn)行溫度調(diào)節(jié)。

　　谷歌(包含Nest Labs)是智能家居領(lǐng)域的另一個(gè)主角，與三星類似，谷歌在該領(lǐng)域申請(qǐng)的專利數(shù)占比也接近15%。谷歌的專利專注于能源與設(shè)備管理，近期申請(qǐng)的不少專利則側(cè)重安全監(jiān)控(例如災(zāi)害監(jiān)測(cè)、老人看護(hù)等)與家庭安全。例如，編號(hào)為US20150120598的專利描述了一種防盜送遞包裹系統(tǒng)，該系統(tǒng)從快遞員處接收快遞包裹，然后將包裹存放在一個(gè)安全地點(diǎn)，該地點(diǎn)無論快遞員還是系統(tǒng)用戶均可以信任。(小編語：這與我朝小區(qū)物業(yè)辦公室接收快遞有何區(qū)別?)

　　谷歌也有很多專利布局在健康監(jiān)控生物醫(yī)療傳感設(shè)備方面。健康監(jiān)控生物醫(yī)療傳感設(shè)備能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控個(gè)人的血糖、心率、血壓等數(shù)值，這樣的設(shè)備使得遠(yuǎn)程醫(yī)療服務(wù)得以實(shí)現(xiàn)。

　　例如，編號(hào)為US20150164321的專利描述了一種放置在眼球表面可以測(cè)量眼壓的設(shè)備。該設(shè)備采用一種透明凹面聚合物材料，可以放置在角膜表面，該聚合物材料里面包含了一個(gè)天線、一種可膨脹構(gòu)件、一個(gè)傳感器及其控制元器件。該設(shè)備放置到角膜表面以后會(huì)發(fā)生膨脹，從而對(duì)角膜表面施加壓力，傳感器通過測(cè)量電阻變化來感知角膜變形所產(chǎn)生的反作用力。通過測(cè)量角膜變形(甚微變形，取下設(shè)備后應(yīng)能恢復(fù))所導(dǎo)致的電阻變化就可以得到眼壓的數(shù)據(jù)。

　　豐田、福特與通用汽車是聯(lián)網(wǎng)汽車的三大主角。這三家申請(qǐng)的物聯(lián)網(wǎng)汽車專利涵蓋了安全/防撞、智能導(dǎo)航、智能駕駛輔助、影音娛樂與自動(dòng)駕駛等應(yīng)用領(lǐng)域，聯(lián)網(wǎng)汽車在車間通信(Vehicle-to-Vehicle，簡(jiǎn)稱V2V)與車基通信(Vehicle-to-Infrastruture，車輛與基礎(chǔ)設(shè)施通信，簡(jiǎn)稱V2I)方面的研究也是重點(diǎn)。

　　例如，在編號(hào)為US2014005906的專利中，豐田描述了一種依據(jù)預(yù)測(cè)本車位置與前車移動(dòng)軌跡來輔助駕駛員行駛的系統(tǒng)，前車的動(dòng)態(tài)依靠車間通信來獲得，該系統(tǒng)在嚴(yán)重?fù)矶碌臓顟B(tài)時(shí)會(huì)極大的緩解駕駛員的不適感。編號(hào)為US9031779的專利提出了一種具備防撞功能的智能導(dǎo)航系統(tǒng)，該系統(tǒng)利用車載網(wǎng)絡(luò)與其他設(shè)備協(xié)作，來幫助汽車在任何環(huán)境中應(yīng)對(duì)危險(xiǎn)、失效、障礙、缺陷以及其他非正常狀態(tài)。該系統(tǒng)自動(dòng)偵測(cè)行駛環(huán)境中的危險(xiǎn)與障礙，然后根據(jù)實(shí)時(shí)狀況進(jìn)行分類處理，最終完成路線規(guī)劃。自動(dòng)路線規(guī)劃能夠避免這些危險(xiǎn)狀況造成的時(shí)間浪費(fèi)與經(jīng)濟(jì)損失。

　　另外一個(gè)例子是編號(hào)為US20150149088的專利，福特汽車在這個(gè)專利中提出了一種自動(dòng)駕駛防撞系統(tǒng)。該系統(tǒng)使得自動(dòng)駕駛汽車能夠預(yù)測(cè)到自己前進(jìn)路線上出現(xiàn)的障礙目標(biāo)，當(dāng)系統(tǒng)判斷將會(huì)發(fā)生碰撞時(shí)，會(huì)改變汽車的行駛路線以避免發(fā)生事故。

　　飛利浦是物聯(lián)網(wǎng)健康醫(yī)療應(yīng)用方面的霸主。飛利浦與亞馬遜宣布共同提供在線健康看護(hù)新平臺(tái)。該在線健康看護(hù)平臺(tái)基于飛利浦健康組合云平臺(tái)(could-based HealthSuite platform)與亞馬遜的云服務(wù)(亞馬遜網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，簡(jiǎn)稱AWS)物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)。飛利浦的專利包含健康看護(hù)IT系統(tǒng)、遠(yuǎn)程健康醫(yī)療、人體傳感器網(wǎng)絡(luò)與預(yù)防預(yù)測(cè)健康看護(hù)等應(yīng)用。

　　例如，編號(hào)為US8884754的專利描述了一種通過人體傳感器網(wǎng)絡(luò)檢測(cè)病人主要參數(shù)的方法，此方法提升了人體傳感器網(wǎng)絡(luò)與非接觸人體監(jiān)控設(shè)備之間的通信速度。飛利浦也有很多智能照明方面的專利。

　　通用電氣是物聯(lián)網(wǎng)健康醫(yī)療應(yīng)用方面的另一個(gè)霸主(小編語：霸主與主角好多……)。通用電氣在工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)方面變現(xiàn)也非常出色。根據(jù)通用電氣與埃森哲給出的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)深度調(diào)查報(bào)告(Industrial Internet Insights Research Report)，結(jié)合了物聯(lián)網(wǎng)與大數(shù)據(jù)分析的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)將在航空航天、石油燃?xì)?、交通運(yùn)輸、能源電力、加工制造、醫(yī)療健康以及礦業(yè)開采等諸多領(lǐng)域創(chuàng)造巨大的商業(yè)機(jī)會(huì)。

　　例如，專利US20150040051提出了一種能夠監(jiān)視不同機(jī)械設(shè)備與系統(tǒng)的工業(yè)監(jiān)視系統(tǒng)，專利US20150032464描述了一種自動(dòng)診療系統(tǒng)，根據(jù)從病人佩戴的傳感器得到的信息及其病歷可以分析其病情，并給出定制化的治療方案。通用電氣同樣在智能照明方面擁有眾多專利。

　　IBM是物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)分析領(lǐng)域的領(lǐng)先者。IBM計(jì)劃未來四年投資30多億美元用于物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的開發(fā)。預(yù)測(cè)性分析是根據(jù)現(xiàn)在及歷史數(shù)據(jù)來推測(cè)事物發(fā)展的趨勢(shì)，預(yù)測(cè)性分析可以適用于多種物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用場(chǎng)景，例如實(shí)時(shí)資產(chǎn)管理與工業(yè)設(shè)備的維護(hù)狀況預(yù)測(cè)等。

　　例如，專利US20140236650描述了一種可節(jié)約成本的端到端資產(chǎn)管理方法，通過分析資產(chǎn)管理流程，改進(jìn)維護(hù)操作方式(例如，規(guī)劃、預(yù)防、維護(hù)及操作參數(shù)控制)來達(dá)到節(jié)約成本的目的。

　　隨著傳感器收集來的數(shù)據(jù)越來越龐大，物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)分析變得越來越重要。專利US20150134704提出了一種實(shí)時(shí)處理大規(guī)模松散數(shù)據(jù)的方法。

　　思科是物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)圈網(wǎng)絡(luò)連接方面的執(zhí)牛耳者。最近思科與愛立信宣布達(dá)成戰(zhàn)略合作伙伴關(guān)系，攜手共創(chuàng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的未來。在物聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)連接應(yīng)用方面，思科申請(qǐng)了100多項(xiàng)專利，主要涉及用于機(jī)器學(xué)習(xí)(Machine learning， 簡(jiǎn)稱ML，小編：哦)的智能自動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)，物聯(lián)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)性分析，用于智能電網(wǎng)的確定性網(wǎng)絡(luò)(deterministic networking)以及霧計(jì)算(fog computing，相對(duì)云計(jì)算，霧計(jì)算的計(jì)算能力分布更偏向終端，終端與分節(jié)點(diǎn)將具備更多的計(jì)算、存儲(chǔ)、通信及配置的功能，減輕云計(jì)算數(shù)據(jù)中心的計(jì)算負(fù)擔(dān)。 小編語：第一眼看到直接翻譯成霾計(jì)算……)。

　　例如，專利US20150195216描述了一種采用機(jī)器學(xué)習(xí)來預(yù)測(cè)信道行為的方法，然后多跳網(wǎng)絡(luò)(multi-hopping network)系統(tǒng)可根據(jù)預(yù)測(cè)結(jié)果來選擇合適的傳輸策略。

　　專利US20150333992提出了一種應(yīng)用預(yù)測(cè)分析來管理物聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)施。

　　數(shù)十億臺(tái)聯(lián)網(wǎng)設(shè)備接入物聯(lián)網(wǎng)將產(chǎn)生天文數(shù)字的待處理數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)很容易耗盡負(fù)責(zé)云計(jì)算的后端IT系統(tǒng)的計(jì)算資源，采用霧計(jì)算(或者邊緣計(jì)算，Edge computing)讓更多物聯(lián)網(wǎng)終端智能設(shè)備來分擔(dān)計(jì)算負(fù)擔(dān)將使這種狀況得到極大緩解。專利US20150261876描述了一個(gè)包含了多重霧計(jì)算設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，每個(gè)霧計(jì)算設(shè)備都有獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)連接。

　　思科亦是物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)圈網(wǎng)絡(luò)連接方面的執(zhí)牛耳者(小編語：幸好牛有兩只耳朵)。機(jī)間通信(Machine to Machine， 簡(jiǎn)稱M2M)是指不經(jīng)人類干預(yù)而完成兩臺(tái)機(jī)器之間的通信(有線通信、無線通信或者兩種都具備)方式。愛立信正在研發(fā)具備高速移動(dòng)與低延遲特性的無縫切換機(jī)間通信網(wǎng)絡(luò)。

　　例如，專利US20150319771提出了一種用物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備低成本實(shí)現(xiàn)機(jī)間通信的方法，該方法采用現(xiàn)代手機(jī)移動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn)，但是功耗卻很低。專利US20150078327描述了一種傳輸規(guī)劃的功耗優(yōu)化方法，可用于能量收集供電的機(jī)間通信設(shè)備上。專利US20150249901提出了一種通過手機(jī)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)來使能機(jī)間通信服務(wù)的架構(gòu)。

　　愛立信也在開發(fā)用于低功耗無線個(gè)人局域網(wǎng)的IPv6技術(shù)(IPv6 over Low power Wireless Personal Area Networks，簡(jiǎn)稱6LoWPAN)。6LoWPAN由互聯(lián)網(wǎng)工程任務(wù)組(Internet Engineering Task Force，簡(jiǎn)稱IETF)制定的一系列標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)通過增加一個(gè)適配層(adaptation layer)并優(yōu)化相關(guān)的協(xié)議，使得IPv6更適應(yīng)由簡(jiǎn)單嵌入式設(shè)備構(gòu)成的低功耗、低數(shù)據(jù)速率的無線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，其最終目標(biāo)是使用802.15.4協(xié)議來收發(fā)IPv6數(shù)據(jù)包。谷歌推出的物聯(lián)網(wǎng)連接標(biāo)準(zhǔn)Tread即采用6LoWPAN技術(shù)來連接智能家居設(shè)備。采用6LoWPAN技術(shù)的射頻設(shè)備通常要在存儲(chǔ)空間/計(jì)算能力、功耗與射頻傳輸距離之間取得平衡。

　　低功耗的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備支持6LoWPAN功能是一個(gè)很大的挑戰(zhàn)，若實(shí)現(xiàn)高級(jí)IPv6協(xié)議則會(huì)面臨更大的挑戰(zhàn)。愛立信編號(hào)為US20150245332的專利即描述了一個(gè)這樣的系統(tǒng)，該系統(tǒng)構(gòu)建了一組支持6LoWPAN協(xié)議的網(wǎng)路，具備6LoWPAN功能的低功耗物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備之間可以通過6LoWPAN格式來進(jìn)行通信。