深圳市射頻識別專利技術分析和專利戰略研究

曾青華¹ 趙濤² 陳季翔³

（深圳市標準技術研究院，深圳518033）

[摘要]：本文主要從專利申請公開量、技術發展趨勢、熱點技術分布、創新主體以及專利類型分布等方面對深圳市射頻識別技術（Radio frequency identification，RFID）的相關專利申請進行深入分析，同時對比全球RFID專利現狀和標準發展概況，對深圳市RFID專利技術目前存在的問題做出基本的判斷，并提出了深圳市RFID專利技術的規劃布局和發展戰略。

[關鍵詞]：射頻識別；RFID；專利分析；專利戰略

Patent Analysis and Strategy research of RFID in Shenzhen

Abstract: In order to promote the industrial development of RFID in shenzhen, this paper makes an In-depth patent analysis from aspects of patent amount, the technology development tendency, technology field, innovation organization distribution and patent type. And it also makes a contrast with the global patent situation and standard of RFID. Based on the current problems, the planning layout and development strategy of RFID technology in Shenzhen were put forward.

Key words: radio frequency identification;RFID;patent analysis;patent strategy

0引言

物聯網已成為當前世界新一輪經濟和科技發展的戰略制高點之一，而射頻識別技術作為物聯網的核心技術，其發展無疑對物聯網的應用起到至關重要的作用^[1]。目前，歐美等發達國家在芯片、終端設備、系統應用方面仍然處于領先，尤其是在標準制定和核心技術開發方面更是掌握了絕對的話語權。但近年來，在中央及地方政府的政策指引下，各地RFID產業發展良好，其中深圳市尤為出色^[2]：涌現出一批在全國頗具影響力的企業如遠望谷、先施科技、國民技術以及華為、中興等；成功實施了一系列國內領先應用項目如：廣深鐵路RFID票證、深圳圖書館RFID系統、深圳海關RFID貨運、深圳檢驗檢疫局深港RFID安全供應鏈、移動手機支付RF-SIM卡、電子車牌等^[3]。

因此，全面開展深圳市RFID專利技術分析并參照對比全球RFID專利現狀，探究RFID技術的研究進展和發展趨勢，一方面有利于企業追蹤前沿技術、選擇合理的研發方向，加快產業技術研發的前瞻性布局，實現RFID 技術的高端突破；另一方面也為政府在整合資源、加大政策支持力度，超前部署關鍵核心技術提供理論參考，對完善與發展深圳市RFID產業鏈，增強自主創新優勢，促進深圳高技術產業結構戰略性轉型具有重大戰略意義。

1 資料來源

本研究采用專利檢索分析工具為法國QUESTEL公司的ORBIT系統，該系統包含了世界上最新的專利情報，專利數據8000 萬，專利家族數據4000 萬。數據來源為Orbit 專利家族數據庫FAMPAT（95 個國家及專利授權機構）全文數據庫（包括中、日、美、歐等21 個國家及專利授權機構）。

以下為RFID技術的檢索關鍵詞表，檢索字段為專利題目、摘要、關鍵內容，檢索文種為英文、中文，時間范圍截止2013 年10 月31 日。

表1RFID技術的檢索關鍵詞表

本研究專題所作的專利分析，除非特別說明，均以專利家族為分析對象。

2 深圳市專利發展現狀

2.1技術發展趨勢

2.1.1特定時間段的申請量和公開量

圖1為深圳市RFID技術歷年專利件數分布，其中橫軸為申請日與公開日的時間年，縱軸為專利數量。圖中紅色和綠色分別代表以專利申請日和以公開日分析，籍申請日做分析，可了解技術的萌芽時間，籍公開日做分析可得知技術最新的發展狀況。從圖中可看出隨著深圳市RFID技術的發展和行業應用的日趨廣泛，其專利申請和公開整體呈快速上升趨勢，2004 年后增長較為迅速，由于專利申請日期與授權日期存在一定間隔，故近2 年的公開趨勢略微下降，但申請量公開量仍保持較高水平，反映出RFID技術正處于不斷發展階段。

2.1.2技術生命周期

專利技術生命周期是指在專利技術發展的不同階段中，專利申請量與專利申請人數量的一般性的周期性的規律，一般專利技術生命周期理論上存在5 個階段，即萌芽期（引入期）、發展期、成熟期、衰退期（飽和期、淘汰期、瓶頸期）、復蘇期^[4]，如圖2所示：

深圳市RFID專利技術呈現出如圖2所示的特征，1996 年到2003 年為專利技術萌芽期，專利申請量只有44 件，專利申請人數量只有23 家，數量都不多，集中度較高；2004 年后為專利技術發展期，專利申請量和專利申請人數量均急劇上升，在此期間RFID技術研發創新活動相當活躍。

2.2專利類型

圖3深圳市RFID專利申請類型

圖3為深圳市申請的專利類型，其中發明專利占比50%，實用新型為36%，而外觀設計為14%，專利申請質量有待進一步提高。

2.3熱點技術分布

2.3.1技術分布

圖4IPC小類排名

圖4是深圳市RFID專利技術IPC排名，主要集中在G06K（數據識別；數據表示；記錄載體；記錄載體的處理），申請量達到1170 件，顯示深圳在這一基礎技術擁有極強的研發實力，其次是H04B（電通信技術中的傳輸）712 件，H04W(無線通信網絡)、 H04L（數字信息的傳輸）、H01Q（天線）等方面也有申請部分專利，顯示深圳市在這些領域也有一定的研發基礎和技術實力。

表2 IPC分類技術內容解釋

2.3.2技術熱點的變化

圖5 RFID技術中G06K領域專利演進圖

從專利IPC分類的不同年份來看，RFID專利在IPC的分布可按其特征分為如下幾類:(1)G06K是出現最早的IPC分類領域，而且申請量一直較大，說明G06K是RFID技術最核心的領域；(2)出現較早，在進入專利申請量最多的年份申請量增大，如H04B、H04W、H04L、H01Q等；(3)出現較早，連續幾年內申請量較多，此后申請量逐漸減少如H04Q；(4)2006-2007才開始出現、此后申請量逐漸增加，如G06Q、G07C兩個領域。

2.3.3技術聚類

圖6深圳市RFID專利技術聚類

通過對深圳RFID的專利進行文本聚類分析，如圖6所示，發現其專利研究主要集中在四大核心領域，分別是：無線射頻型號、射頻拉遠單元等。其中無線射頻型號又側重在多模終端種類、輸出放大、現有多模等方面；射頻拉遠單元則主要集中在射頻單元、拉遠單元等。此外星載狀態、射頻讀寫也有申請較多專利。

2.4專利法律狀態

2348 個RFID專利家族中的法律狀態見圖7（由ORBIT系統給出）。目前授權的專利有1276 件，超過專利公開總量的一半，另外還有728 件處于申請公開中，其他的失效狀態為146 件，過期1 件，197 件撤銷。可見大量專利還處于較活躍的狀態，但無效專利比例較大，約占公開總量的14.6%。

圖7深圳市RFID專利法律狀態

2.5技術創新主體

圖8深圳市RFID專利權人排名

圖8為深圳市技術創新主體排名，中興通訊在深圳市RFID專利申請中排名第一，專利持有量為470件，占深圳市申請總量的20%；其次是華為技術197 件，國民技術136 件，緊隨其后的是遠望谷達到122 件，深圳光啟高等理工研究院88 件等。

圖9主要專利權人申請年分布

與專利申請時間結合起來分析，這幾家專利申請大戶可以分為三個大類，其一，涉足RFID領域早，屬于技術的領導者，專利申請數量持續較大，如中興通訊和華為；其二，在RFID技術發展的中期進入，連續幾年大量申請專利，包括國民技術和遠望谷；其三，涉足RFID領域極晚，在專利申請活動進入最繁榮的時期進入，但申請專利數量和獲得授權量很大，是吸收再創新型代表，如深圳光啟高等理工研究院。

2.6標準及專利聯盟現狀

在推動RFID標準發展方面，深圳企業積極參與相關標準的研究和制定。遠望谷、先施、國民技術、中興通訊等RFID龍頭企業與深圳市標準技術研究院等技術機構共同組建了深圳RFID產業標準聯盟，從聯盟標準的層面嘗試RFID標準的快速、高效地制定和實施；同時，遠望谷、中興通訊、中興長天等深圳企業參與了多項國家標準研制，比如我國國家軍用標準“有源標簽通用規范”、“超高頻空中接口標準”；國民技術與中國移動正共同推動2.45 GHz RF-SIM的應用成為國際標準^[5] 。

3全球RFID專利及標準現狀概述

3.1 全球RFID專利現狀

(1)專利數量巨大，整體呈增長趨勢。

1982年已經有RFID專利技術出現，從1998年開始有所增加，自2003年之后增長極為迅速，2007年達到峰值；2008、2009年有所下降此后又呈較快上升趨勢。我國1993年開始申請RFID專利技術，申請趨勢與全球整體趨勢保持一致。持續的專利申請增長體現了RFID技術還處于發展階段，隨著RFID技術不斷發展，將會對全球商業和個人生活產生巨大影響，對該技術的研發將保持持續的熱度。

(2)區域分布較廣，美日進入較早

美國是全世界RFID專利申請公開數量和優先權專利數量最多的國家，成為RFID全球第一大市場，也是全球RFID競爭最激烈的國家，日本也是全球研究RFID較早的國家之一，此外韓國是全球RFID技術發展最快的國家之一；目前我國RFID專利申請公開數量上在全球排名第二，成為RFID全球第二大市場，但美日等國家從20 世紀90年代初就開始在我國申請專利搶占市場，可見我國逐漸成為全球競爭區域之一，企業可能面臨來自美日韓的強勁專利壁壘和市場競爭壓力。

(3)創新主體活躍，市場競爭激烈

RFID全球專利持有量排名較前的公司主要來自于韓國、日本、美國，可知韓國、日本、美國是全球RFID技術實力最強的國家。韓國電子通信研究院RFID全球專利持有量第一，美國國際商業機器公司專利持有量全球第二，日本富士通株式會社專利持有量全球第三，我國中興專利持有量全球排名十六。此外全球RFID技術一流的優秀公司在搶占本國市場的同時積極進行全球專利布局，進而搶占國外市場。

(4)技術發展較快，應用范圍廣

全球RFID技術應用的領域非常廣泛，具有廣闊的市場前景，且以G06K、G06F、G08B、G06Q、H04B、H04Q、H01Q為RFID的關鍵技術和重要應用領域。我國RFID專利保護的技術也主要在G06K領域，不過其在IPC構成中的比例要大于在全球中的比例，此外在G06Q、G06F、H01Q G08B、H04B、H04L等多個領域也有相關研究。

3.2 全球RFID標準現狀

目前，各國及相關國際組織都在積極推進RFID技術標準的制定，還未形成完善的關于RFID的國際和國內標準。當前全球最為活躍的三大標準體系主要有歐美的EPCglobal規范、日本的UID（UbiquitousID）規范和ISO18000系列標準。

EPCglobal的主要職責是在全球內對各個行業建立和維護EPC網絡，保證供應了各環節信息的自動、實時識別采用全球統一標準。其標準體系框架由三部分組成：EPC物理對象交換標準、EPC數據交換標準、EPC基礎標識標準。關于RFID標簽，EPC規范已經頒布第一代規范。

UID（UbiquitousID）規范由日本泛在ID中心負責制定。其體系架構由泛在識別碼（Ucode）、信息系統服務器、泛在通訊器和Ucode解析服務器四部分組成。該規范對頻段沒有強制要求，標簽和讀寫器都是多頻段設備，能同時支持13.56 MHz或2.45 GHz頻段。UID標簽泛指所有包含Ucode 碼的設備，如條碼、RFID 標簽、智能卡和主動芯片等，并定義了9 種不同類別的標簽^[6]。

ISO/IEC發布的標準涉及空中接口（18000系列）、應用接口（15961）、數據協議（15962）、實時定位系統（24730）、測試（18046/18047系列）、非接觸卡（14443、15693）、具體應用（如動物、貨物集裝箱）等^[7]。

我國已經頒布的RFID相關國家標準有9 項、行業標準13 項，國軍標19 項。國家標準主要集中在我國應用較為成熟的領域，如動物管理、集裝箱、物流等。行業標準主要集中在比較成熟的行業應用，如瓶裝酒追溯防偽、車輛管理、圖書館識別等方面。

4深圳市RFID專利戰略

4.1 現狀基本判斷

與國際先進國家的RFID技術相比，深圳市相對處于后發國地位，起步晚，與發達國家有一定的技術與專利差距，隨著企業的快速發展，技術與專利差距都在不斷縮小，但仍然存在一些問題，主要表現為以下幾個方面：

（1）專利質量有待提高。目前深圳市發明專利數量僅占申請總量的50%左右，在把優質的創新申請專利的同時需要注重專利質量的提升。

（2）市場進入較晚。美日等國企業20 世紀90 年代初即開始在中國申請專利，2000 年開始較快增長；深圳市內企業2003 年后才開始較快增長。

（3）企業實力相對較弱。全球一流RFID企業S美國訊寶科技公司、IBM國際商業機械公司、富士通、韓國電子通信研究院等技術實力較強且都非常重視知識產權，積極進行全球專利布局，搶占本國及國外市場；深圳市內有一定基礎的企業如中興、華為、遠望谷等，距世界一流企業還存在一定差距。

（4）專利布局不合理。國外專利多集中在RFID標簽制造方法、失效方法、安全算法等基礎性質方面^[8]，深圳市專利多集中在RFID 應用系統、射頻識別協議開發平臺等，同時專利申請區域主要集中在國內，國外較少。

（5）標準缺失。目前深圳仍然面臨缺乏統一國家標準或行業標準指引，以及標準發展滯后于應用發展的困境，阻礙了RFID的產業化發展^[9]。

4.2發展戰略

為了加快深圳市RFID技術高端突破，推動深圳市戰略新型產業的快速發展，實現RFID 技術的趕超，需要政府的引導和企業的努力，根據深圳市RFID產業應用特點，積極開展RFID專利戰略規劃，提前進行RFID 技術專利布局。因此，在專利布局的戰略規劃發展方面，政府和企業要注意以下幾個方面：

(1)政府部門，重點可放在對技術創新和產業經營主體的知識產權政策引導、協調監管和公共服務等方面。引導RFID企業、技術機構積極開展標準與知識產權工作，整合區域內RFID專利技術資源，積極推動我市RFID領域標準與知識產權戰略的實施與推廣；推進知識產權信息化建設，構建能夠促進專利技術引進、轉讓、許可等綜合運用的信息化平臺，向社會創新主體提供優質高效的專利信息資源。

(2)企業在自主研發的過程中，要注重專利布局的戰略實施密切結合研發過程：研發前要充分了解國內相關技術的發展方向，結合研發基礎，重點攻克核心技術，并積極發展本領域支撐技術^[10]。第二、研發中要積極跟蹤競爭對手研發的方向和專利布局，及時利用專利信息，適時調整研發方向，積極規避專利風險。第三、研發后重視自主創新技術的專利挖掘，提高專利申請水平，促進研發成果的專利保護，推進專利標準化，努力構筑具有防御和進攻雙重作用的企業專利網。

5結論

從專利技術分析和專利戰略研究發現，目前深圳市RFID技術已進入發展期，產業技術和專利增長迅猛、大部分專利處于活躍狀態，技術分布相對較廣且側重于RFID應用層面，國際專利布局較弱，與國際先進技術水平還存在一定差距。

因此深圳市應該加強對RFID 技術研發，并借助產業技術發展和演化所帶來的機會大力增加研發投入，加強產業技術創新聯盟建設和資源共享，重點攻克核心技術，并積極發展本領域支撐技術，快速進行專利布局，并逐步推進產業標準制定和國際化，爭取在下一代標準中掌握先機。

參考文獻

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