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1、工业互联网关键技术态势分析要点介绍当前，工业互联网从整体网络体系目标框架分为三个层次，分别为网络互联体系、地址与标识解析体系和应用支撑体系，为了对工业互联网的三个重要体系进行深入知识产权分析，报告选取现场总线、工业以太网、OPC/OPC UA 和 TSN 作为网络互联体系的知识产权研究对象，选取 ONS、Handle、OID、Ecode 等主流标识解析技术作为网络标识解析体系的知识产权研究对象，在应用支撑体系中，选取工业云技术中的边缘计算、PaaS 技术和多租户技术作为知识产权研究对象。报告对选取的对象从时间视角、地域视角、参与者视角、技术创新视 角等维度进行多角度剖析，通过对相关技术的专利申
2、请趋势进行分析以研究该技术的随年发展情况，对相关技术的专利布局地域进行分析以探析该技术的重要市场和技术原创国，对相关技术的专利权人进行分析以追踪该技术的先进引领者，对相关技术进行细分以探寻技术发展脉络。最后，对涉及的关键技术结合产业发展和知识产权发展，给出了综合 性建议。目录3一、研究范畴1（一）技术范畴1（二）专利数据范围2二、工业互联网专利分析2(一)整体专利态势分析21.工业互联网全球专利申请趋势有所加快22.工业互联网全球专利技术布局地域多集中在美国和中国33.外国工业云和工业平台服务商工业互联网专利布局领先4(二)网络互联关键技术专利分析61.现场总线61.1 现场总线仍掌控较多市场
3、份额，专利应用领域广泛，专利增长放缓61.2 中国现场总线专利应用范围广，欧洲 FIELDBUS 市场拓展带动专利增多71.3 Siemens 把控全球市场，现场总线专利量遥遥领先81.4 现场总线专利主要围绕 Field Bus 产生创新92.工业以太网92.1 工业以太网市场快速增长导致申请量持续增长，未来应用领域广泛92.2 中国工业以太网专利占比不断攀升，中国市场步入快车道模式.112.3 工业以太网专利外企占优，中国企业和科研院校积极布局122.4 工业以太网创新聚焦交换机、控制单元、自动化系统和数据采集123. OPC/OPC UA133.1 OPC/OPC UA 技术专利总量较少
4、但未来有增长空间133.2 中国 OPC 应用到多个领域且专利全球份额有所提升143.3 外企在 OPC/OPC UA 领域专利布局占优153.4 OPC 技术热点多分布在客户端、过程控制、OPC 服务器164.时间敏感网络 TSN164.2 TSN 专利大多布局在美国和中国184.3 TSN 专利申请人以国外知名自动化厂商及 IT 企业为主194.4 TSN 技术热点以帧结构、信号和业务流控制为主19(三)网络标识解析关键技术专利分析201. 对象名解析服务 ONS201.1 ONS 技术全球专利创新放缓，中国专利数量较少201.2 ONS 技术专利主要集中在美国211.3 ONS 技术全球
5、专利申请人分布较为分散，中国专利权人以本土为主221.4 ONS 专利技术布局广泛232. Handle242.1 Handle 技术全球专利持续创新，动能放缓242.2 Handle 类专利主要分布在美国，中国专利开始增多242.3 Handle 技术专利持有人较为分散且各有侧重252.4 Handle 专利技术主要集中在数据处理领域273. 对象标识符 OID273.1 OID 技术专利创新放缓273.2 OID 专利主要集中在美国和中国283.3 OID 专利持有人类型多样293.4 OID 专利技术主要涵盖编码、标签、安全性314. 物联网统一物品编码 Ecode314.1 Ecode
6、 专利申请时间较晚，主要集中在 2013 年314.2. Ecode 属于我国自主可控国标体系，专利多分布在中国324.3. Ecode 专利主要掌握在本土机构手中334.4 Ecode 专利方案主要集中在底层技术和应用领域34(四)工业云关键技术专利分析351.边缘计算/雾计算351.1 边缘计算/雾计算是工业互联网发展的关键要素351.2 边缘计算/雾计算技术主要分布在中美361.3 美国申请人技术较领先，国内企业国际布局意识仍不足371.4 边缘计算技术主要分布于计算器件设备和数据处理等领域382. 平台即服务 PaaS392.1 工业 PaaS 技术是工业互联网的应用核心且进入快速发展
7、期392.2 PaaS 技术主要分布于中美两国402.3 IBM、Microsoft 积极在全球布局专利以掌握未来市场412.4 PaaS 专利热点聚焦于计算设备、计算环境、用户接口等领域. 423.多租户433.1 多租户技术发展迅速，专利申请趋势近年增长433.2 美国的多租户技术专利布局占据优势443.3 SALESFORCE、AMAZON、Microsoft、IBM 注重全球布局453.4 多租户专利主要多租户技术专利主要聚焦于数据库、计算环境等46三、总结建议47（一）总结471.网络互联472.网络标识解析483.工业云49（二）总体建议491.提升创新主体知识产权战略意识和能力，
8、广泛开展布局502.加强人才队伍建设503.强化知识产权的协同运用50一、研究范畴（一）技术范畴本报告是在工业互联网产业联盟推出的体系框架（见图 1-1-1）基础上，从网络互联、网络标识解析和应用支撑三大体系入手，分别选取关键 技术进行知识产权研究。网络互联体系中选取的关键技术包括：现场总线、工业以太网、OPC/OPCUA，并且由于时间敏感网络（TSN）技术在工业互联网产业发展过程中重要性日益凸显，在网络互联体系内，新增 TSN 技术并对其专利布局进行态势分析；网络标识解析体系中选取的关键技术包括：对象名解析服务（Object Name Service, ONS）、Handle、对象标识符（O
9、bject Identifier, OID）和物联网统一物品编码（Entity Code, Ecode）；应用支撑体系从工业云入手，选取的关键技术包括：边缘计算/雾计 算、平台即服务(Platform-as-a-Service,PaaS)技术和多租户技术。数据来源：工业互联网产业联盟工业互联网体系架构报告图 1-1-1 工业互联网整体网络体系目标框架3（二）专利数据范围检索关键词依托工业互联网三大体系中的关键技术确定；检索平台 以德温特、PatentStrategies 和 PatSnap 为主；检索数据源自全球 105 个国家/地区的官方知识产权局；检索时间是从 2000 年申请日开始，截至
10、 2018 年 10 月 22 日之前公开的专利。二、工业互联网专利分析(一) 整体专利态势分析1.工业互联网全球专利申请趋势有所加快从 2000 年至 2018 年 10 月，全球工业互联网未合并同族专利申请近5 万件，其中，北美洲、欧洲、亚洲、大洋洲的工业互联网专利申请较多。 从国家视角看，美国、中国、德国、日本是重要国家，这些国家的工业互 联网相关专利布局活跃且申请量较大。工业互联网全球专利申请趋势美国中国WIPO欧专局日本德国其他9000800070006000500040003000200010000数据来源：各国知识产权局数据统计：中国信息通信研究院知识产权中心图 2-1-1 工业
11、互联网全球申请趋势2.工业互联网全球专利技术布局地域多集中在美国和中国在2000 年至2018 年期间，PCT 专利申请和欧专局的专利申请除外，全球工业互联网的专利主要布局在美国、中国、日本和德国，这些国家的 工业互联网专利布局数量占比全球 76%。这与这些国家对工业互联网的政策和产业发展较为相关。例如，美国和中国推出聚焦于依托工业互联网 发展的先进制造发展战略。在具体实践上，美国和中国工业互联网核心企 业将互联网特征用于经营生产服务全过程。在产业上，中美以工业互联网 产业联盟为重要抓手。美国由 GE、Intel、AT&T、思科和 IBM 联合成立了工业互联网产业联盟（Industrialln
12、ternet Consortium，IIC），目前有近 40个国家约 300 位正式会员。中国的工业互联网产业联盟则在工信部指导下于 2016 年初成立，侧重研究工业互联网顶层设计、技术研发、标准定制、测试床、产业实践等工作，目前成员队伍不断扩大，会员数量接近1000 家。无论是中国还是美国的工业互联网产业联盟，都吸引了全球最领先的工业企业、ICT 企业、高校及研究机构积极参与。日本工业价值链促进会（Industrial Value Chain IniTIaTIve，IVI）立足日本制造业，制定了与工业4.0 平台类似的智能工厂基本架构工业价值链参考架构（Industrial Value Ch
13、ain Reference Architecture,IVRA）；德国最早提出“工业 4.0”战略，并成立“工业 4.0”合作平台，资助了 300 余个“工业 4.0”项目。美国48%日本 德国2%1%EP印度7%1%加拿大1% 澳大利亚1%韩国其他1%2%WO11%中国25%工业互联网全球专利地域分布数据来源：各国知识产权局数据统计：中国信息通信研究院知识产权中心图 2-1-2 工业互联网全球布局地域3.外国工业云和工业平台服务商工业互联网专利布局领先在全球 TOP10 专利申请人排名中，外国企业占据明显优势，中国企业持有专利数量普遍相对较少，较难跻身全球前十。目前全球工业互联网专利排名前十
14、的申请人包括：IBM、Microsoft、Oracle、salesforce、Siemens、Amazon、Symantec、华为、Wal-Mart Stores和 Veritas Technologies。其中，IBM 的相关专利数量最多，排名第一；Microsoft 和 Oracle 的专利多为 PaaS 和多租户技术；salesforce 的专利多为多租户相关技术；Wal-Mart Stores 的实力也不容小觑，因为其一方面加强 O2O 线上线下融合，一方面强化云计算和 PaaS 专利布局，在重资产模式下强力发展电子商务，潜力较大，值得关注其专利布局动态。52全球：工业互联网专利前十申请人010002000300040005000600070008000IBMMicrosoftOracle salesforce Siemens Amazon Symantec华为Wal-Mart Stores Veritas Technologies数据来源：各国知识产权局数据统计：中国信息通信研究院知识产权中心图 2-1-3 工业互联网全球专利申
