工業物聯網-專利申請趨勢及標準制訂領導者

理律法律事務所 莊名宇
北京律盟知識產權代理有限責任公司 林彥

一、前言

 

工業物聯網（Industrial Internet of Things, IIoT）是物聯網在工業上的應用和擴展。最初的IIoT是一種工業框架，藉由機器對機器（M2M）通訊以及互聯網環境，將大量設備或機器連接或同步，讓工業生產有更高的效率和可靠性。隨著技術發展，大數據、機器學習(Machine learning,ML)、人工智慧（AI）等技術的加入，大大地擴展了IIoT的應用彈性並創造出許多新穎的商業模式。舉例言之，在數位化轉型過程中，最新的工業物聯網/智慧製造的應用可涉及串連IoT、各種感測器、機器人、雲端運算、AI與大數據分析等技術，進而打造出高度自動化與智慧化的IIoT。IIoT後來又衍生出工業4.0、及工業互聯網（Industrial Internet）等概念。

 

二、專利申請趨勢

 

為了瞭解IIoT近年的發展趨勢，本文採用以下條件進行專利檢索，分析台灣、中國、以及美國三地，於2012年至2022年（申請年檢索，2012年1月1日至2022年9月4日）的IIoT相關專利申請數量（註：本文圖表中2021年及2022年的數量僅包含檢索時已公開的案件數量）：

 

關鍵字：

 

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圖1顯示了2012年至2022年間美國專利的申請數量。圖2顯示了上述期間主要的專利申請人排名。由圖中可知，IIoT相關的美國專利申請案件，於2019年達到數量高峰，並以三星、高通、易利信等申請人的申請量最多。

圖1：US專利申請趨勢

 

圖2：US專利申請人排名

 

圖3顯示了2012年至2022年間中國專利的申請數量。圖4顯示了上述期間主要的專利申請人排名。由圖中可知，中國的IIoT專利申請同樣於2019年達到高峰，並同樣以高通、三星、易利信等申請人為領導廠商。

圖3：CN專利申請趨勢

圖4：CN專利申請人排名

 

圖5顯示了2012年至2022年間台灣專利的申請數量。圖6顯示了上述期間主要的專利申請人排名。由圖中可知，台灣的IIoT專利申請於2017至2018年達到高峰，並同樣以易利信、高通、三星等廠商為申請量的領先者。

圖5：TW專利申請趨勢

 

圖6：TW專利申請人排名

三、標準制訂領導者

 

提到工業物聯網，必然無法忽略智慧製造以及智能工廠。為了滿足智能工廠的要求，工業物聯網必須提供一個高度連接的生產環境，它可以自我組織以促進產品製造，這涉及了製造設施、物流系統、和嵌入式生產系統之間的通信，由此產品以機器可讀的形式（例如，在RFID芯片上）提供製造信息，然後在產品生產路徑用於控制產品的生產。

 

德國專利數據庫公司IPlytics通過在標準標題、摘要和規範描述中搜索相關關鍵字，識別出與以下三個智能工廠標準協議相關的所有5G技術規範：

1.超可靠和低延遲通信（uRLLC）；

2.大規模機器類型通信（mMTC）；和

3.增強型移動寬帶（eMBB）。

 

uRLLC的應用配置針對在響應時間、可用性和可靠性有著較高要求的時間關鍵型應用程序（例如，自動駕駛或自動化的要求）。圖7顯示了對uRLLC標準有貢獻的領跑公司，華為領先，其次是易利信、諾基亞和Intel。其中技術貢獻的計算係基於提交後的核准數量，排除了編輯修改或正式更正。圖8顯示了符合標準規範的uRLLC專利的擁有者排名，三星領先，其次是諾基亞、NTT Docomo 和中興通訊。

 

圖7：uRLLC標準的貢獻度排名（資料來源：IPlytics 2021年4月）

 

圖8：uRLLC專利擁有者排名（資料來源：IPlytics 2021年4月）

 

mMTC支援在每個單位面積內使用大量的設備，並可保證終端設備的高能效。mMTC經常用於工業物聯網，且專為無需外部電源的大規模聯網傳感器而設計。mMTC標準的主要貢獻者如圖9所示，易利信是主要的標準貢獻者，其次是華為和諾基亞。圖10顯示了符合標準規範的mMTC專利的擁有者排名，諾基亞領先，其次是三星、NTT Docomo 和夏普。

 

圖9：mMTC標準的貢獻度排名（資料來源：IPlytics 2021年4月）

 

圖10：mMTC專利擁有者排名（資料來源：IPlytics 2021年4月）

 

eMBB技術旨在支援虛擬實境（VR）和增強現實（AR）應用程序、涵蓋了高分辨率和超高分辨率視訊的大規模串流傳輸。eMBB的應用配置需要與特定區域單元相關的高傳輸速率及大容量。emBB標準的主要貢獻者如圖11所示，華為位居榜首，易利信和諾基亞緊隨其後。圖12顯示了符合標準規範的emBB專利擁有者排名，最大擁有者是三星，其次是諾基亞和NEC。

圖11：eMBB標準的貢獻度排名（資料來源：IPlytics 2021年4月）

 

圖12：eMBB專利擁有者排名（資料來源：IPlytics 2021年4月）

 

四、結語

 

根據美國市場研究公司Grand View Research發布的研究報告顯示，2021年全球工業物聯網市場規模為2635.2億美元，而2022年至2030年預計將以23.1%的複合年增長率(CAGR)成長。工業物聯網的市場潛力驚人，近年來各家廠商也積極投入研發新技術，並進行專利佈局，國內廠商自然也不能置身事外，應及早進行技術開發規劃，並著手相關專利佈局。

 

 

五、參考資料：

 

1.什麼是工業物聯網（IIoT）？

 

2.工業物聯網—結合AI和IoT的智慧製造應用

 

3.經濟部智慧財產局【工業物聯網技術】專利趨勢分析報告

 

4.Who are SEP leaders and standards developers for smart factory technologies?

 

5.Industrial Internet Of Things Market Size, Share & Trends Analysis Report By Component (Solution, Services, Platform), By End Use (Manufacturing, Logistics & Transport), By Region, And Segment Forecasts, 2022 - 2030