2019工业互联网关键技术专利态势分析 报告（最新版） 2019 年 2 月 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。 1 目 录 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 . 2 1.工业互联网全球专利申请趋势有所加快 . 2 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 . 3 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 . 4 (二 ) 网络互联关键技术专利分析 . 6 1.现场总线 . 6 3.1 现场总线仍掌控较多市场份额，专利应 用 领域广泛，专利增长 放缓6 3.2 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7 3.3 Siemens 把控全球市场，现场总线专利量 遥 遥领先 . 8 3.4 现场总线专利主要围绕 Field Bus 产生创新 . 9 2.工业以太网 . 9 2.1 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9 2.2 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 .11 2.3 工业以太网专利外企占优，中国企业和 科 研院校积极布局 12 2.4 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12 2 1 OPC/OPC UA . 13 1.1 OPC/OPC UA 技术专利总量较少但未来有增长空间 . 13 1.2 中国 OPC 应用到多个领域且专利全球份 额 有所提升 14 1.3 外企在 OPC/OPC UA 领域专利布局占优 . 15 1.4 OPC 技术热点多分布在客户端、过程控制、 OPC 服务器 16 4.时间敏感网络 TSN . 16 4.2.TSN 专利大多布局在美国和中国 . 18 4.3.TSN 专利申请人以国外知名自动化厂商及 IT 企业为主 19 3 4.4.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 . 20 1. 对象名解析服务 ONS. 20 1.1 ONS 技术全球专利创新放缓，中国专利 数 量较少 . 20 1.2 ONS 技术专利主要集中在美国 . 21 1.3 ONS 技术全球专利申请人分布较为分散 ， 中国专利权人以本土 为主22 1.4 ONS 专利技术布局广泛 . 23 1.5 Handle 技术全球专利持续创新，动能放缓 . 24 1.6 Handle 类专利主要分布在美国，中国专 利 开始增多 . 24 1.7 Handle 技术专利持有人较为分散且各有 侧 重 . 25 1.8 Handle 专利技术主要集中在 数据处理领域 . 27 2. 对象标识符 OID . 27 2.1 OID 技术专利创新放缓 . 27 2.2 OID 专利主要集中在美国和中国 . 28 2.3 OID 专利持有人类型多样 . 29 2.4 OID 专利技术主要涵盖编码、标签、安 全 性 . 31 3. 物联网统一物品编码 Ecode . 31 3.1 Ecode 专利申请时间较晚，主要集中在 2013 年 . 31 4.2 Ecode 属于我国自主可控国标体系，专利多分布在中国 32 4.3 Ecode 专利主要掌握在本土机构手中 . 33 4.4 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 . 35 1.边缘计算 /雾计算 . 35 2.1 边缘计算 /雾计算是工业互联网发展的关键要素 . 35 2.2 边缘计算 /雾计算技术主要分布在中美 . 36 2.3 美国 申请人技术较领先，国内企业国际布局意识仍不足 37 2.4 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 38 1 平台即服务 PaaS . 39 1.1 工业 PaaS 技术是工业互联网的应用核心 且 进入快速发展期 39 1.2 PaaS 技术主要分布于中美两国 . 40 4 1.3 IBM、 Microsoft 积极在全球布局专利以掌握未来市场 41 1.4 PaaS 专利热点聚焦于计算设备、计算环境、用户接口等领域 . 42 3.多租户 . 43 3.1 多租户技术发展迅速，专利申请趋势近年增长 . 43 5 3.2 美国的多租户技术专利布局占据优势 . 44 3.3 SALESFORCE、 AMAZON、 Microsoft、 IBM 注重全球布局 45 3.4 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 . 47 1.网络互联 . 47 2.网络标识解析 . 48 3.工业云 . 49 （二）总体建议 . 49 1.提升创新主体知识产权战略意识和能力， 广 泛开展布局 . 50 2.加强人才队伍建设 . 50 3.强化知识产权的协同运用 . 50 1 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 （ Object 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 2 （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 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。 数据统计：中国信息通信研究院知识产权中心图 2-1-1 工业互联网全球申请趋势 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 9000 8000 7000 6000 5000 4000 3000 2000 1000 0 3 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 （ Industriallnternet 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 Chain 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。