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深圳市射频识别专利技术分析和专利战略研究

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曾青华¹ 赵涛² 陈季翔³

（深圳市标准技术研究院，深圳518033）

[摘要]：本文主要从专利申请公开量、技术发展趋势、热点技术分布、创新主体以及专利类型分布等方面对深圳市射频识别技术（Radio frequency identification，RFID）的相关专利申请进行深入分析，同时对比全球RFID专利现状和标准发展概况，对深圳市RFID专利技术目前存在的问题做出基本的判断，并提出了深圳市RFID专利技术的规划布局和发展战略。

[关键词]：射频识别；RFID；专利分析；专利战略

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

物联网已成为当前世界新一轮经济和科技发展的战略制高点之一，而射频识别技术作为物联网的核心技术，其发展无疑对物联网的应用起到至关重要的作用^[1]。目前，欧美等发达国家在芯片、终端设备、系统应用方面仍然处于领先，尤其是在标准制定和核心技术开发方面更是掌握了绝对的话语权。但近年来，在中央及地方政府的政策指引下，各地RFID产业发展良好，其中深圳市尤为出色^[2]：涌现出一批在全国颇具影响力的企业如远望谷、先施科技、国民技术以及华为、中兴等；成功实施了一系列国内领先应用项目如：广深铁路RFID票证、深圳图书馆RFID系统、深圳海关RFID货运、深圳检验检疫局深港RFID安全供应链、移动手机支付RF-SIM卡、电子车牌等^[3]。

因此，全面开展深圳市RFID专利技术分析并参照对比全球RFID专利现状，探究RFID技术的研究进展和发展趋势，一方面有利于企业追踪前沿技术、选择合理的研发方向，加快产业技术研发的前瞻性布局，实现RFID 技术的高端突破；另一方面也为政府在整合资源、加大政策支持力度，超前部署关键核心技术提供理论参考，对完善与发展深圳市RFID产业链，增强自主创新优势，促进深圳高技术产业结构战略性转型具有重大战略意义。

1 资料来源

本研究采用专利检索分析工具为法国QUESTEL公司的ORBIT系统，该系统包含了世界上最新的专利情报，专利数据8000 万，专利家族数据4000 万。数据来源为Orbit 专利家族数据库FAMPAT（95 个国家及专利授权机构）全文数据库（包括中、日、美、欧等21 个国家及专利授权机构）。

以下为RFID技术的检索关键词表，检索字段为专利题目、摘要、关键内容，检索文种为英文、中文，时间范围截止2013 年10 月31 日。

表1RFID技术的检索关键词表

本研究专题所作的专利分析，除非特别说明，均以专利家族为分析对象。

2 深圳市专利发展现状

2.1技术发展趋势

2.1.1特定时间段的申请量和公开量

图1为深圳市RFID技术历年专利件数分布，其中横轴为申请日与公开日的时间年，纵轴为专利数量。图中红色和绿色分别代表以专利申请日和以公开日分析，籍申请日做分析，可了解技术的萌芽时间，籍公开日做分析可得知技术最新的发展状况。从图中可看出随着深圳市RFID技术的发展和行业应用的日趋广泛，其专利申请和公开整体呈快速上升趋势，2004 年后增长较为迅速，由于专利申请日期与授权日期存在一定间隔，故近2 年的公开趋势略微下降，但申请量公开量仍保持较高水平，反映出RFID技术正处于不断发展阶段。

2.1.2技术生命周期

专利技术生命周期是指在专利技术发展的不同阶段中，专利申请量与专利申请人数量的一般性的周期性的规律，一般专利技术生命周期理论上存在5 个阶段，即萌芽期（引入期）、发展期、成熟期、衰退期（饱和期、淘汰期、瓶颈期）、复苏期^[4]，如图2所示：

深圳市RFID专利申请、公开总体趋势

深圳市RFID专利技术呈现出如图2所示的特征，1996 年到2003 年为专利技术萌芽期，专利申请量只有44 件，专利申请人数量只有23 家，数量都不多，集中度较高；2004 年后为专利技术发展期，专利申请量和专利申请人数量均急剧上升，在此期间RFID技术研发创新活动相当活跃。

2.2专利类型

图3深圳市RFID专利申请类型

图3为深圳市申请的专利类型，其中发明专利占比50%，实用新型为36%，而外观设计为14%，专利申请质量有待进一步提高。

2.3热点技术分布

2.3.1技术分布

图4IPC小类排名

图4是深圳市RFID专利技术IPC排名，主要集中在G06K（数据识别；数据表示；记录载体；记录载体的处理），申请量达到1170 件，显示深圳在这一基础技术拥有极强的研发实力，其次是H04B（电通信技术中的传输）712 件，H04W(无线通信网络)、 H04L（数字信息的传输）、H01Q（天线）等方面也有申请部分专利，显示深圳市在这些领域也有一定的研发基础和技术实力。

表2 IPC分类技术内容解释

2.3.2技术热点的变化

图6深圳市RFID专利技术聚类

图5 RFID技术中G06K领域专利演进图

从专利IPC分类的不同年份来看，RFID专利在IPC的分布可按其特征分为如下几类:(1)G06K是出现最早的IPC分类领域，而且申请量一直较大，说明G06K是RFID技术最核心的领域；(2)出现较早，在进入专利申请量最多的年份申请量增大，如H04B、H04W、H04L、H01Q等；(3)出现较早，连续几年内申请量较多，此后申请量逐渐减少如H04Q；(4)2006-2007才开始出现、此后申请量逐渐增加，如G06Q、G07C两个领域。

2.3.3技术聚类

图6深圳市RFID专利技术聚类

通过对深圳RFID的专利进行文本聚类分析，如图6所示，发现其专利研究主要集中在四大核心领域，分别是：无线射频型号、射频拉远单元等。其中无线射频型号又侧重在多模终端种类、输出放大、现有多模等方面；射频拉远单元则主要集中在射频单元、拉远单元等。此外星载状态、射频读写也有申请较多专利。

2.4专利法律状态

2348 个RFID专利家族中的法律状态见图7（由ORBIT系统给出）。目前授权的专利有1276 件，超过专利公开总量的一半，另外还有728 件处于申请公开中，其他的失效状态为146 件，过期1 件，197 件撤销。可见大量专利还处于较活跃的状态，但无效专利比例较大，约占公开总量的14.6%。

图7深圳市RFID专利法律状态

2.5技术创新主体

图8深圳市RFID专利权人排名

图8为深圳市技术创新主体排名，中兴通讯在深圳市RFID专利申请中排名第一，专利持有量为470件，占深圳市申请总量的20%；其次是华为技术197 件，国民技术136 件，紧随其后的是远望谷达到122 件，深圳光启高等理工研究院88 件等。

图9主要专利权人申请年分布

与专利申请时间结合起来分析，这几家专利申请大户可以分为三个大类，其一，涉足RFID领域早，属于技术的领导者，专利申请数量持续较大，如中兴通讯和华为；其二，在RFID技术发展的中期进入，连续几年大量申请专利，包括国民技术和远望谷；其三，涉足RFID领域极晚，在专利申请活动进入最繁荣的时期进入，但申请专利数量和获得授权量很大，是吸收再创新型代表，如深圳光启高等理工研究院。

2.6标准及专利联盟现状

在推动RFID标准发展方面，深圳企业积极参与相关标准的研究和制定。远望谷、先施、国民技术、中兴通讯等RFID龙头企业与深圳市标准技术研究院等技术机构共同组建了深圳RFID产业标准联盟，从联盟标准的层面尝试RFID标准的快速、高效地制定和实施；同时，远望谷、中兴通讯、中兴长天等深圳企业参与了多项国家标准研制，比如我国国家军用标准“有源标签通用规范”、“超高频空中接口标准”；国民技术与中国移动正共同推动2.45 GHz RF-SIM的应用成为国际标准^[5]。

3全球RFID专利及标准现状概述

3.1 全球RFID专利现状

(1)专利数量巨大，整体呈增长趋势。

1982年已经有RFID专利技术出现，从1998年开始有所增加，自2003年之后增长极为迅速，2007年达到峰值；2008、2009年有所下降此后又呈较快上升趋势。我国1993年开始申请RFID专利技术，申请趋势与全球整体趋势保持一致。持续的专利申请增长体现了RFID技术还处于发展阶段，随着RFID技术不断发展，将会对全球商业和个人生活产生巨大影响，对该技术的研发将保持持续的热度。

(2)区域分布较广，美日进入较早

美国是全世界RFID专利申请公开数量和优先权专利数量最多的国家，成为RFID全球第一大市场，也是全球RFID竞争最激烈的国家，日本也是全球研究RFID较早的国家之一，此外韩国是全球RFID技术发展最快的国家之一；目前我国RFID专利申请公开数量上在全球排名第二，成为RFID全球第二大市场，但美日等国家从20 世纪90年代初就开始在我国申请专利抢占市场，可见我国逐渐成为全球竞争区域之一，企业可能面临来自美日韩的强劲专利壁垒和市场竞争压力。

(3)创新主体活跃，市场竞争激烈

RFID全球专利持有量排名较前的公司主要来自于韩国、日本、美国，可知韩国、日本、美国是全球RFID技术实力最强的国家。韩国电子通信研究院RFID全球专利持有量第一，美国国际商业机器公司专利持有量全球第二，日本富士通株式会社专利持有量全球第三，我国中兴专利持有量全球排名十六。此外全球RFID技术一流的优秀公司在抢占本国市场的同时积极进行全球专利布局，进而抢占国外市场。

(4)技术发展较快，应用范围广

全球RFID技术应用的领域非常广泛，具有广阔的市场前景，且以G06K、G06F、G08B、G06Q、H04B、H04Q、H01Q为RFID的关键技术和重要应用领域。我国RFID专利保护的技术也主要在G06K领域，不过其在IPC构成中的比例要大于在全球中的比例，此外在G06Q、G06F、H01Q G08B、H04B、H04L等多个领域也有相关研究。

3.2 全球RFID标准现状

目前，各国及相关国际组织都在积极推进RFID技术标准的制定，还未形成完善的关于RFID的国际和国内标准。当前全球最为活跃的三大标准体系主要有欧美的EPCglobal规范、日本的UID（UbiquitousID）规范和ISO18000系列标准。

EPCglobal的主要职责是在全球内对各个行业建立和维护EPC网络，保证供应了各环节信息的自动、实时识别采用全球统一标准。其标准体系框架由三部分组成：EPC物理对象交换标准、EPC数据交换标准、EPC基础标识标准。关于RFID标签，EPC规范已经颁布第一代规范。

UID（UbiquitousID）规范由日本泛在ID中心负责制定。其体系架构由泛在识别码（Ucode）、信息系统服务器、泛在通讯器和Ucode解析服务器四部分组成。该规范对频段没有强制要求，标签和读写器都是多频段设备，能同时支持13.56 MHz或2.45 GHz频段。UID标签泛指所有包含Ucode 码的设备，如条码、RFID 标签、智能卡和主动芯片等，并定义了9 种不同类别的标签^[6]。

ISO/IEC发布的标准涉及空中接口（18000系列）、应用接口（15961）、数据协议（15962）、实时定位系统（24730）、测试（18046/18047系列）、非接触卡（14443、15693）、具体应用（如动物、货物集装箱）等^[7]。

我国已经颁布的RFID相关国家标准有9 项、行业标准13 项，国军标19 项。国家标准主要集中在我国应用较为成熟的领域，如动物管理、集装箱、物流等。行业标准主要集中在比较成熟的行业应用，如瓶装酒追溯防伪、车辆管理、图书馆识别等方面。

4深圳市RFID专利战略

4.1 现状基本判断

与国际先进国家的RFID技术相比，深圳市相对处于后发国地位，起步晚，与发达国家有一定的技术与专利差距，随着企业的快速发展，技术与专利差距都在不断缩小，但仍然存在一些问题，主要表现为以下几个方面：

（1）专利质量有待提高。目前深圳市发明专利数量仅占申请总量的50%左右，在把优质的创新申请专利的同时需要注重专利质量的提升。

（2）市场进入较晚。美日等国企业20 世纪90 年代初即开始在中国申请专利，2000 年开始较快增长；深圳市内企业2003 年后才开始较快增长。

（3）企业实力相对较弱。全球一流RFID企业S美国讯宝科技公司、IBM国际商业机械公司、富士通、韩国电子通信研究院等技术实力较强且都非常重视知识产权，积极进行全球专利布局，抢占本国及国外市场；深圳市内有一定基础的企业如中兴、华为、远望谷等，距世界一流企业还存在一定差距。

（4）专利布局不合理。国外专利多集中在RFID标签制造方法、失效方法、安全算法等基础性质方面^[8]，深圳市专利多集中在RFID 应用系统、射频识别协议开发平台等，同时专利申请区域主要集中在国内，国外较少。

（5）标准缺失。目前深圳仍然面临缺乏统一国家标准或行业标准指引，以及标准发展滞后于应用发展的困境，阻碍了RFID的产业化发展^[9]。

4.2发展战略

为了加快深圳市RFID技术高端突破，推动深圳市战略新型产业的快速发展，实现RFID 技术的赶超，需要政府的引导和企业的努力，根据深圳市RFID产业应用特点，积极开展RFID专利战略规划，提前进行RFID 技术专利布局。因此，在专利布局的战略规划发展方面，政府和企业要注意以下几个方面：

(1)政府部门，重点可放在对技术创新和产业经营主体的知识产权政策引导、协调监管和公共服务等方面。引导RFID企业、技术机构积极开展标准与知识产权工作，整合区域内RFID专利技术资源，积极推动我市RFID领域标准与知识产权战略的实施与推广；推进知识产权信息化建设，构建能够促进专利技术引进、转让、许可等综合运用的信息化平台，向社会创新主体提供优质高效的专利信息资源。

(2)企业在自主研发的过程中，要注重专利布局的战略实施密切结合研发过程：研发前要充分了解国内相关技术的发展方向，结合研发基础，重点攻克核心技术，并积极发展本领域支撑技术^[10]。第二、研发中要积极跟踪竞争对手研发的方向和专利布局，及时利用专利信息，适时调整研发方向，积极规避专利风险。第三、研发后重视自主创新技术的专利挖掘，提高专利申请水平，促进研发成果的专利保护，推进专利标准化，努力构筑具有防御和进攻双重作用的企业专利网。

5结论

从专利技术分析和专利战略研究发现，目前深圳市RFID技术已进入发展期，产业技术和专利增长迅猛、大部分专利处于活跃状态，技术分布相对较广且侧重于RFID应用层面，国际专利布局较弱，与国际先进技术水平还存在一定差距。

因此深圳市应该加强对RFID 技术研发，并借助产业技术发展和演化所带来的机会大力增加研发投入，加强产业技术创新联盟建设和资源共享，重点攻克核心技术，并积极发展本领域支撑技术，快速进行专利布局，并逐步推进产业标准制定和国际化，争取在下一代标准中掌握先机。

参考文献

[1] 工业和信息化部电信研究院. 物联网白皮书（2011）[R].背景：工业和信息化部电信研究院，2011.

[2] 魏竣韬. 深圳RFID:喜忧参半大有可为[EB/OL]. [2010.07.07].北京：新财经，2010.

[3] 深圳市政府.《深圳推进物联网产业发展行动计划（2011-2013）》[R].深圳：深圳市政府，2011.

[4] 袁辉，陈艳，李红梅.专利技术生命周期图示法的应用研究[J].文献传播与利用，2010，（5）:46-50.

[5] 深圳RFID技术领先，标准缺失仍是最大问题[EB/OL].[2010.07.13]. 北京：新财经，2010.

[6] 吴永祥.射频识别（RFID）技术研究现状及发展展望[J].微计算机信息.2006，(32):242-244.

[7] 谢振华. RFID产业标准现状和发展趋势[EB/OL]. [2012.02.09].深圳：深圳市RFID产业标准联盟信息网，2012.

[8] 于鹏，武晓岛.解析RFID中国专利布局[J].中国集成电路.2009,（11）:94-98.