窄带物联网技术：撬开物联网 专利作保障

　　近年来，物联网技术飞速发展，2017年全球物联网连接数达87亿个，超越了个人用户连接数(80亿个)。为满足更高性能和高可靠性的物联网业务需求，2015年9月第三代合作伙伴计划3GPP标准组织立项提出了一种新的低功耗广域网技术——窄带物联网(Narrow Band Internet of Things, NB-IoT)，其特点是以室内覆盖为主，具有成本低、功耗低、能支持接入的终端数量高等优势，在智慧家居、智慧城市、智慧物流等领域拥有广阔的应用前景，被誉为撬开物联网的关键钥匙。本文中，笔者通过在中国专利文摘数据库(CNABS)和德温特世界专利索引数据库(DWPI)分别进行专利检索，从专利角度对窄带物联网技术进行分析，以期展现窄带物联网基础研究与技术创新情况。

　　专利申请快速增长

　　2002年至2009年是窄带物联网技术发展的萌芽期，在此期间，业内相关企业对低功耗物联网通信相关技术进行了初步探索，最早的相关专利申请可追溯到2002年索尼公司提交的的“一种无线通信终端及方法”(公开号：JP2004187002 A)的专利申请，涉及一种适合带宽下低延迟、低功耗的无线通信终端。

　　从2010年开始，该技术领域进入缓慢发展阶段，专利申请量缓慢增长，各国企业纷纷加入到物联网技术的研究中来。2014年5月，华为联合沃达丰在3GPP的GSM/EDGD无线接入网研究项目中提出NB-M2M(Narrow Band Machine to Machine)技术，同年高通公司提出NB-OFDM(Narrow Band Orthogonal Frequency Division Multiplexing)技术。

　　2015年起，该领域全球专利申请量和申请人数量激增，2016年全球专利申请数量是历年专利申请总量的近两倍，窄带物联网技术得到飞速发展。通信领域技术的进步推动着国际标准的演进。2015年5月，NB-M2M与NB-OFDM合并为NB-CIoT (Narrow Band Cellular IoT)，同年7月，爱立信提出NB-LTE方案。2015年9月的3GPP RAN第69次会议经过激烈讨论，最终将NB-CIoT与NB-LTE进一步融合，并正式定名为NB-IoT。2016年6月16日，NB-IoT作为3GPP R13一项重要课题，其对应的3GPP协议相关内容获得了RAN全会批准，涉及NB-IoT基本功能的标准基本完成。

　　当前，该领域全球专利申请数量处于爆发式增长阶段，相关基础技术标准已制定完成，一致性测试也即将完成并进入商用阶段，窄带物联网得到了全球主流运营商、设备商、芯片商的支持。国际通信企业巨头纷纷发布各自的发展计划并开展试点，着手布局窄带物联网技术应用推广，可以预见，未来几年该领域将会呈现百家争鸣的技术创新浪潮。

　　中国市场备受重视

　　作为最大的技术输出国，中国也是全球最大的目标市场国。从专利申请人的地域分布来看，中国的专利申请最多，占比为65%，美国和韩国位居第二位和第三位，分别占到11%和10%，日本和欧洲位居其后。

　　我国相关专利申请涉及了窄带物联网技术各个层面，例如网络结构、信道、移动性管理和应用等技术分支，中国在各个技术分支申请量上均占据着领先优势。除中国外，在信道技术领域美国和韩国的技术优势明显，在网络结构和移动性管理领域其他各国申请量比较均衡。值得注意的是，在应用分支中，国内申请人的占比几乎为100%，这一方面体现了国内申请人的重视程度，然而另一方面，这些专利权人在实施专利时，可能仍需向持有底层专利技术的公司付费。

　　从专利目标国分布来看，全球专利申请人多选择在中国提交专利申请，相关申请量占全球总量的45%，其中美国申请人占比18%。值得注意的是，还有部分通过《专利合作条约》(PCT)途径提交的国际专利申请未指定进入国家，一些技术拥有者在关注全球市场前景，会根据市场和战略需要择机选择日后进入相关目的地国家，这也说明了窄带物联网业务的市场尚未成熟，或存在与其他技术博弈的可能性。

　　标准专利攻城略地

　　在通信领域，方案的落地离不开国际标准，标准之争也向来是各大通信企业绕不开的一道槛儿。在窄带物联网技术领域，涉及基本功能的标准已经制定完成，一致性测试也即将完成并进入商用阶段，后续标准仍将对一些其他功能不断进行优化。实际上，现在距窄带物联网概念的提出仅有不到3年的时间，可以看出窄带物联网技术的发展十分迅速。华为、中兴等国内通信企业纷纷开展了大量的标准跟踪和研究工作。

　　笔者经了解发现，国外申请人在中国提交了多件相关标准专利申请，权利要求的保护范围包含了标准的实施方式，如果这些专利申请获得授权，企业在实施标准时将无法绕开这些标准专利的保护范围。国内相关企业应积极参与到标准的制定中来，一方面有助于企业发展自身的重点技术，改变国内企业专利申请量大而重点专利较少的现状，另一方面将提高国内企业在通信行业的领导力，把握未来科技竞争的主动权。

　　目前来看，窄带物联网技术现正处于快速发展期，专利申请人和专利申请量呈现明显增加趋势，中国已经成为窄带物联网技术最大的目标市场。虽然中国申请人在窄带物联网专利数量上占据优势，但是国外申请人的核心专利较多，需要国内申请人重点关注。此外，相关企业还应关注行业标准的制定以及与标准相关的专利情况，在标准制定中作出更多贡献。

　　未来，智慧城市、智慧行业、智慧生活等领域将成为我国窄带物联网的主要应用和盈利的领域，这些领域竞争将十分激烈。国内企业可以针对窄带物联网技术的特点，拓展更多的应用领域，以迅速占领市场。

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