GE公司工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)專利布局分析與啟示

【編者按】　工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)，不僅從根本上顛覆了工業(yè)制造業(yè)發(fā)展模式，也將深刻地改變未來(lái)國(guó)際產(chǎn)業(yè)分工與國(guó)際貿(mào)易競(jìng)爭(zhēng)格局。鑒于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的重要意義，國(guó)外主要企業(yè)依托技術(shù)和產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢(shì)，積極進(jìn)行專利布局，給我國(guó)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展帶來(lái)隱患。為掌握主要企業(yè)對(duì)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的專利布局情況，本期信息速遞對(duì)美國(guó)通用電氣公司（GE公司）的專利申請(qǐng)情況展開(kāi)檢索，并對(duì)其專利布局情況進(jìn)行解讀，總結(jié)布局特點(diǎn)，并提出相關(guān)建議。

一、GE公司工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)介紹

Predix是美國(guó)GE推出的全球第一個(gè)專為工業(yè)數(shù)據(jù)與分析而開(kāi)發(fā)的操作系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了人、機(jī)、數(shù)據(jù)之間的互聯(lián)。GE于2015年向所有公司開(kāi)放Predix平臺(tái)，幫助工業(yè)客戶開(kāi)發(fā)，部署和運(yùn)維工業(yè)應(yīng)用到邊緣側(cè)和云端，幫助客戶可靠、安全的連接設(shè)備，獲取數(shù)據(jù)用于分析提高生產(chǎn)效率。

圖1 Predix平臺(tái)架構(gòu)示例

圖1示出了Predix平臺(tái)架構(gòu)的一個(gè)示例，從風(fēng)機(jī)收集數(shù)據(jù)并將其推送到云上的風(fēng)場(chǎng)應(yīng)用程序。風(fēng)機(jī)和風(fēng)場(chǎng)處于Predix平臺(tái)的“邊緣”。使用Predix的服務(wù)，使用者可以接收和分析來(lái)自風(fēng)機(jī)傳感器的數(shù)據(jù)，也可以監(jiān)視和優(yōu)化風(fēng)機(jī)的運(yùn)行，以獲得該資產(chǎn)的最大價(jià)值。Predix檢測(cè)異常情況并在斷電發(fā)生之前幫助進(jìn)行預(yù)測(cè)，進(jìn)而改進(jìn)風(fēng)場(chǎng)可靠性，優(yōu)化實(shí)時(shí)維護(hù)并減少風(fēng)機(jī)停機(jī)時(shí)間。Predix可以使用從傳感器收集的數(shù)據(jù)并使用邊緣分析監(jiān)視工業(yè)資產(chǎn)的狀態(tài)，如果檢測(cè)到不正常的情況，Predix機(jī)器可以在損壞發(fā)生之前將風(fēng)機(jī)關(guān)停。通過(guò)Predix機(jī)器，數(shù)據(jù)科學(xué)家可以存儲(chǔ)并分析整個(gè)風(fēng)場(chǎng)的數(shù)據(jù)，他們可以查找一段時(shí)間的趨勢(shì)，識(shí)別新的模式，創(chuàng)建新的邊緣分析，并將這些信息推送回所有風(fēng)機(jī)。Predix連接(Predix Connectivity)具有離線支持功能，能為應(yīng)用程序提供持續(xù)數(shù)據(jù)訪問(wèn)，即使在網(wǎng)絡(luò)不可用時(shí)也不中斷。應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)人員可以使用Predix云上的工業(yè)服務(wù)構(gòu)建、測(cè)試和部署工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用程序。這個(gè)定制構(gòu)建的云數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施具有增強(qiáng)的安全控制，世界一流的數(shù)據(jù)處理與聯(lián)網(wǎng)功能。通過(guò)改進(jìn)分析、實(shí)時(shí)資產(chǎn)優(yōu)化或預(yù)測(cè)性維護(hù)，Predix平臺(tái)設(shè)計(jì)用于支持工業(yè)業(yè)務(wù)過(guò)程的持續(xù)改進(jìn)。

二、GE公司工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)專利布局特點(diǎn)

（一）配合公司發(fā)展戰(zhàn)略，相關(guān)專利申請(qǐng)近年顯著上升

GE公司在1997年至2017年期間相關(guān)專利申請(qǐng)有兩次飛躍。GE公司2001年的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)相關(guān)專利申請(qǐng)?jiān)黾又?3件，推測(cè)此時(shí)GE公司已開(kāi)始涉足工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域；2012年，GE發(fā)布《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)：突破機(jī)器和智慧的邊界》白皮書，首次提出工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)概念，并提出工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展戰(zhàn)略的大致脈絡(luò)。在知識(shí)產(chǎn)權(quán)方面，體現(xiàn)為相關(guān)專利申請(qǐng)量由2013年的114件迅速上升至2014年的172件，增幅高達(dá)33.8%。

（二）專利布局相對(duì)完整，涵蓋工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域

GE公司在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的專利布局較為完整，涵蓋數(shù)據(jù)處理、控制調(diào)節(jié)、專用測(cè)量監(jiān)督系統(tǒng)、信號(hào)裝置、數(shù)字信息傳輸、無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)。其中，數(shù)據(jù)處理領(lǐng)域?qū)＠暾?qǐng)最多，為500件，占比37.4%，重點(diǎn)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、分析、優(yōu)化等方面做了布局；控制調(diào)節(jié)領(lǐng)域?qū)＠暾?qǐng)300件，占比22.5%，重點(diǎn)在資產(chǎn)信息選擇、資產(chǎn)管理方面做了專利布局；專用測(cè)量監(jiān)督系統(tǒng)266件，占比20%，重點(diǎn)在資產(chǎn)監(jiān)測(cè)、操作、預(yù)測(cè)等方面做了布局。

從GE公司專利申請(qǐng)技術(shù)變化趨勢(shì)來(lái)看，涉及信息檢索、數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)方面的專利申請(qǐng)?jiān)?010年以后增加最快，2013年達(dá)到33件，其次為資產(chǎn)控制系統(tǒng)方面，2012年達(dá)到30件。

（三）專利流向集中，目標(biāo)國(guó)家和地區(qū)明顯

分析GE公司在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域?qū)＠暾?qǐng)的受理局，發(fā)現(xiàn)其專利流向非常集中。美國(guó)、歐洲以及中國(guó)是其主要目標(biāo)國(guó)，在美國(guó)國(guó)內(nèi)申請(qǐng)了568件，占全部申請(qǐng)量的42.5%，在歐洲地區(qū)重點(diǎn)布局了179件專利，占比13.4%，在中國(guó)申請(qǐng)了122件專利。此外，GE公司還通過(guò)世界知識(shí)產(chǎn)權(quán)組織申請(qǐng)了214件專利，占比16%，可以預(yù)見(jiàn)，該214件專利有極大可能進(jìn)入歐洲地區(qū)和中國(guó)。

表1 GE工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域?qū)＠飨?/span>

在專利同族方面，在GE公司提出的122件中國(guó)專利申請(qǐng)中，發(fā)明專利為114件，占總量的93.4%；具有美國(guó)或歐洲專利同族的專利為109件，占比89.3%，其中同族數(shù)量最多的高達(dá)31件。同族專利的數(shù)量是衡量專利經(jīng)濟(jì)價(jià)值的重要指標(biāo)，專利申請(qǐng)人只有在對(duì)某國(guó)市場(chǎng)有預(yù)期的情況下，才會(huì)向該國(guó)提交專利申請(qǐng)，同樣，一家公司如果為一項(xiàng)技術(shù)申請(qǐng)了大量同族專利，也可以從一個(gè)側(cè)面反映出這項(xiàng)技術(shù)的重要程度。因此，通過(guò)對(duì)同族專利數(shù)量的分析，反映出GE公司目前在中國(guó)提出的專利申請(qǐng)主要為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的高價(jià)值專利。

（四）GE智能平臺(tái)有限公司

GE智能平臺(tái)是2015年由原GE 智能平臺(tái)與阿爾斯通合并后形成的自動(dòng)化和控制業(yè)務(wù)單元，專注于提供用于自動(dòng)化控制的軟件、控制及通訊解決方案以及軍工及航空航天嵌入式系統(tǒng)，分析其專利布局可以發(fā)現(xiàn)有三大特點(diǎn)。

1.技術(shù)領(lǐng)域集中

其中194件專利申請(qǐng)涉及數(shù)據(jù)處理領(lǐng)域，占總量的34.3%；192件專利申請(qǐng)涉及控制調(diào)節(jié)系統(tǒng)，占比34%。

2.專利申請(qǐng)起步晚，增幅快

該公司2009年之前專利申請(qǐng)一直較少，年均不超過(guò)5件。2009年進(jìn)入第一次飛躍期，專利申請(qǐng)?jiān)鲋?6件，如前所述，此次專利申請(qǐng)量的飛躍可能受到GE公司發(fā)展戰(zhàn)略調(diào)整影響；2016年，公司專利申請(qǐng)進(jìn)入第二次飛躍期，達(dá)到104件，考慮到公司于2015年合并阿爾斯通，推測(cè)本次飛躍期的出現(xiàn)與此有關(guān)。

3.專利流向集中

美國(guó)、歐洲以及中國(guó)是其主要目標(biāo)國(guó)，美國(guó)國(guó)內(nèi)申請(qǐng)135件，占全部申請(qǐng)量的23.9%，在歐洲地區(qū)重點(diǎn)布局了92件專利，占比16.3%，在中國(guó)申請(qǐng)了72件專利，占比12.7%。此外，GE公司還通過(guò)世界知識(shí)產(chǎn)權(quán)組織申請(qǐng)了116件專利，占比20.5%，可以預(yù)見(jiàn)，該116件專利有極大可能進(jìn)入歐洲地區(qū)和中國(guó)。

表2   GE智能平臺(tái)專利主要流向

（五）工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)化

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)要實(shí)現(xiàn)技術(shù)創(chuàng)新、互聯(lián)互通、系統(tǒng)安全和產(chǎn)業(yè)提升均離不開(kāi)標(biāo)準(zhǔn)化的引領(lǐng)。當(dāng)前標(biāo)準(zhǔn)化工作已經(jīng)獲得了國(guó)內(nèi)外的普遍重視，包括美國(guó)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟（IIC）、德國(guó)工業(yè)4.0平臺(tái)、國(guó)際電工委員會(huì)（IEC）、中國(guó)智能制造標(biāo)準(zhǔn)工作組等組織均在積極布局推進(jìn)。

2015年GE公司宣布向所有企業(yè)開(kāi)放Predix操作系統(tǒng)，幫助企業(yè)創(chuàng)建和開(kāi)發(fā)自己的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。GE此番舉動(dòng)有助于培養(yǎng)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用開(kāi)發(fā)生態(tài)圈，但也使predix有可能成為工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)的事實(shí)標(biāo)準(zhǔn)，故應(yīng)對(duì)predix操作系統(tǒng)核心專利給予更多重視。

表3 GE公司predix操作系統(tǒng)部分重要專利

三、啟示與建議

（一）加快工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的前瞻性專利布局

中國(guó)是GE、西門子等領(lǐng)先公司的主要目標(biāo)市場(chǎng)，隨著GE在中國(guó)的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的逐漸增加，其在中國(guó)的專利布局將日趨完善，我國(guó)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展前景非常嚴(yán)峻。有鑒于此，我國(guó)不僅要加快發(fā)展工業(yè)大數(shù)據(jù)集成、處理、分析與應(yīng)用軟件等技術(shù)，更應(yīng)該重視創(chuàng)新成果知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)。尤其是工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域，應(yīng)進(jìn)行前瞻性專利布局，搶占相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域制高點(diǎn)，掌握中國(guó)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的主導(dǎo)權(quán)和話語(yǔ)權(quán)。

（二）更多關(guān)注高價(jià)值專利

GE、西門子等公司涉足工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域較早，專利布局已初步成形。建議相關(guān)技術(shù)人員更多關(guān)注GE智能平臺(tái)、predix操作系統(tǒng)核心專利,以及西門子公司的高價(jià)值專利，了解關(guān)鍵技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)態(tài)勢(shì)，明晰可借鑒的技術(shù)熱點(diǎn)，促進(jìn)相關(guān)技術(shù)研發(fā)。

(三)加快標(biāo)準(zhǔn)制定進(jìn)程，推進(jìn)專利技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化

標(biāo)準(zhǔn)必要專利是一種重要的戰(zhàn)略資源，是技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與專利相結(jié)合的產(chǎn)物，在通訊、計(jì)算機(jī)等領(lǐng)域呈現(xiàn)快速增長(zhǎng)的趨勢(shì)。對(duì)于企業(yè)而言，標(biāo)準(zhǔn)必要專利數(shù)量越多、質(zhì)量越高，其主導(dǎo)世界市場(chǎng)的可能性就越大。因此，標(biāo)準(zhǔn)必要專利越來(lái)越成為各個(gè)國(guó)家、各個(gè)企業(yè)戰(zhàn)略競(jìng)爭(zhēng)的焦點(diǎn)。

在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，由于涉及數(shù)據(jù)處理，信息交互、智能終端等多方面技術(shù),可以預(yù)見(jiàn)，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)中涉及專利的現(xiàn)象將遠(yuǎn)比其他行業(yè)突出，呈現(xiàn)出你中有我、我中有你，相互很難分離的現(xiàn)象。

不同于已經(jīng)成熟的商業(yè)互聯(lián)網(wǎng)，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)還遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒(méi)有成形，各國(guó)政府和領(lǐng)先企業(yè)正在展開(kāi)激烈的博弈和爭(zhēng)奪。因此，我國(guó)不僅僅要關(guān)注專利技術(shù)的引領(lǐng)作用，積極參與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)研制，更要加大創(chuàng)新成果標(biāo)準(zhǔn)化和專利化工作力度，推動(dòng)形成標(biāo)準(zhǔn)研制與專利布局有效銜接。

（航天科工基地  張明鶴供稿）

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