智能安防技術(shù)領(lǐng)域?qū)＠治?/h1>
2024-01-16 10:17:22胡曉敏向麗君劉曉紅
河南科技 2023年23期
胡曉敏 向麗君 高 勇 劉曉紅
（1.天津市知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)中心，天津 300384；2.力量知識(shí)產(chǎn)權(quán)（天津）有限公司，天津 300308）
0 引言
傳統(tǒng)安防依賴(lài)于人力防護(hù)模式，依靠人力和固定的監(jiān)控設(shè)備進(jìn)行巡邏、安檢、監(jiān)視，存在成本高、人員有限、信息獲取不及時(shí)和難以應(yīng)對(duì)突發(fā)事件等問(wèn)題。隨著城市信息化應(yīng)用水平不斷提升，智慧城市應(yīng)運(yùn)而生，21世紀(jì)的今天，人們向往更舒適、更安全和更便捷的家居生活。以云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、第五代移動(dòng)通信技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)、智慧網(wǎng)絡(luò)及機(jī)器人等為代表的新技術(shù)的推廣使用，帶動(dòng)著各個(gè)領(lǐng)域的革新，安防領(lǐng)域也不例外，發(fā)展出了智能安防技術(shù)［1-2］。
從數(shù)碼監(jiān)控時(shí)代開(kāi)始，安防行業(yè)駛?cè)氚l(fā)展快車(chē)道，行業(yè)技術(shù)體系經(jīng)歷了數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、高清智能化等發(fā)展階段［3］。智能安防是通過(guò)人工智能技術(shù)與安防軟硬件的結(jié)合，實(shí)現(xiàn)事前預(yù)防、事中預(yù)警、事后追查的防護(hù)模式，能夠?qū)π畔?shù)據(jù)進(jìn)行學(xué)習(xí)、模擬、判別、處理。智能安防主要應(yīng)用在平安城市、智慧交通、智慧樓宇、金融、能源等領(lǐng)域［4］，涉及視頻監(jiān)控系統(tǒng)、巡更系統(tǒng)、門(mén)禁系統(tǒng)、停車(chē)場(chǎng)管理系統(tǒng)、無(wú)線對(duì)講系統(tǒng)、人臉識(shí)別系統(tǒng)、入侵報(bào)警系統(tǒng)、消防系統(tǒng)廣播等方面。
智能安防技術(shù)包括前端智能采集、后端存儲(chǔ)處理和智能分析管理平臺(tái)，其中前端智能采集包括監(jiān)控和智能安防硬件，后端存儲(chǔ)處理包括算法、芯片和智能安防軟件，智能分析管理平臺(tái)包括智能安防系統(tǒng)和智能安防終端應(yīng)用。近年來(lái)，智能安防產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅猛，旺盛的市場(chǎng)需求必將推進(jìn)技術(shù)的發(fā)展，公安、交通、樓宇等領(lǐng)域都迫切需要技術(shù)和產(chǎn)品的升級(jí)［5］。
1 研究對(duì)象和方法
專(zhuān)利文獻(xiàn)具有巨大的科研價(jià)值，對(duì)于大多數(shù)企業(yè)而言，識(shí)別出不同領(lǐng)域內(nèi)的核心專(zhuān)利、關(guān)鍵技術(shù)、新興技術(shù)具有重要的戰(zhàn)略意義［6］?；诖?，本研究利用PatSnap 數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)涉及智能安防產(chǎn)業(yè)及相關(guān)技術(shù)的全球?qū)＠暾?qǐng)進(jìn)行檢索，結(jié)合PatSnap、Excel等工具，經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)去噪處理和查全/查準(zhǔn)率驗(yàn)證，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行規(guī)范化處理和標(biāo)引處理后，對(duì)我國(guó)智能安防領(lǐng)域?qū)＠l(fā)展趨勢(shì)、重點(diǎn)技術(shù)領(lǐng)域、地域分布等方面的情況進(jìn)行分析。統(tǒng)計(jì)范圍為截至2022 年12月31日前公開(kāi)的專(zhuān)利數(shù)據(jù)。
2 專(zhuān)利情況分析
2.1 專(zhuān)利申請(qǐng)趨勢(shì)
2003—2022 年我國(guó)智能安防產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域?qū)＠暾?qǐng)量和申請(qǐng)人數(shù)量趨勢(shì)如圖1 所示，考慮專(zhuān)利數(shù)據(jù)的完整性和專(zhuān)利信息披露的滯后性，2022 年之后的數(shù)據(jù)趨勢(shì)不做分析。由圖1 可知，國(guó)內(nèi)涉及智能安防相關(guān)的專(zhuān)利申請(qǐng)趨勢(shì)大致可分為3 個(gè)階段。
圖1 2003—2022年我國(guó)智能安防產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域?qū)＠暾?qǐng)量和申請(qǐng)人數(shù)量趨勢(shì)
第一階段為2007 年之前。這一階段隨著通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的迅速發(fā)展，專(zhuān)利申請(qǐng)數(shù)量和申請(qǐng)人數(shù)量均呈緩慢但穩(wěn)定增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)，即我國(guó)智能安防相關(guān)技術(shù)開(kāi)始萌芽發(fā)展。2005 年我國(guó)開(kāi)始實(shí)行“3111”工程，即全國(guó)城市報(bào)警與監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)工程，實(shí)現(xiàn)視頻安防監(jiān)控對(duì)城市主要街道、人群集聚場(chǎng)所、公共場(chǎng)合和道路、公共交通系統(tǒng)等公共區(qū)域的基本覆蓋［7］，受此影響，相關(guān)專(zhuān)利申請(qǐng)量有明顯小幅上升。
第二階段為2008—2014 年。這一階段專(zhuān)利申請(qǐng)數(shù)量和申請(qǐng)人數(shù)量均有明顯增長(zhǎng)，增速相對(duì)穩(wěn)定，專(zhuān)利申請(qǐng)量和申請(qǐng)人數(shù)量增速基本一致，說(shuō)明該階段相關(guān)企業(yè)數(shù)量規(guī)模與該領(lǐng)域的創(chuàng)新實(shí)力較為匹配，專(zhuān)利數(shù)量增幅明顯，處于技術(shù)穩(wěn)定發(fā)展期。在該階段，基于視頻對(duì)象檢測(cè)、跟蹤、識(shí)別等理論算法的不斷成熟與完善，申請(qǐng)人開(kāi)始將計(jì)算機(jī)視覺(jué)算法與智能安防系統(tǒng)相結(jié)合，使智能安防系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)特定目標(biāo)的自動(dòng)檢測(cè)、跟蹤與行為識(shí)別。
第三階段為2015 年至今。這一階段專(zhuān)利數(shù)量和申請(qǐng)人數(shù)量急劇增加，并保持了較高的增速。進(jìn)入2011 年以來(lái)，房地產(chǎn)行業(yè)快速發(fā)展，同時(shí)國(guó)家層面制定了一系列與安防相關(guān)的政策，智能安防行業(yè)受此影響，在2015 年開(kāi)始進(jìn)入了高速發(fā)展期?？梢钥吹剑撾A段專(zhuān)利申請(qǐng)數(shù)量增幅超過(guò)了申請(qǐng)人數(shù)量的增幅，說(shuō)明越來(lái)越多的申請(qǐng)人已經(jīng)在智能安防技術(shù)的研究上發(fā)力，開(kāi)始注重技術(shù)創(chuàng)新與技術(shù)保護(hù)，創(chuàng)新規(guī)模不斷增大。
2.2 各省市專(zhuān)利申請(qǐng)分布
我國(guó)智能安防產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域?qū)＠麛?shù)量前10 名省市如圖2 所示。廣東、北京、江蘇、浙江、上海申請(qǐng)量最多，是我國(guó)智能安防專(zhuān)利的核心地區(qū)，其申請(qǐng)量總和約占全國(guó)總申請(qǐng)量的五分之三。其中，廣東以20.95%的占比位列第一，其專(zhuān)利申請(qǐng)主要集中于計(jì)算機(jī)終端、指紋、視頻監(jiān)控、身份驗(yàn)證等技術(shù)主題。可以看出，在智能安防領(lǐng)域，經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)的專(zhuān)利數(shù)量較多且較為集中，各省市發(fā)展較為不平衡。在傳統(tǒng)安防行業(yè)發(fā)展地域代表性的基礎(chǔ)上，當(dāng)前我國(guó)智能安防產(chǎn)業(yè)已形成新的三大產(chǎn)業(yè)集群：以電子智能安防產(chǎn)品企業(yè)聚集為主要特征的“珠三角”地區(qū)（廣州）、以高新技術(shù)和外資企業(yè)聚集為主要特征的“長(zhǎng)三角”地區(qū)（上海、浙江、江蘇）和以集成應(yīng)用、軟件、服務(wù)企業(yè)聚集為主要特征的“環(huán)渤?！钡貐^(qū)（北京、天津、遼寧），三大產(chǎn)業(yè)集群產(chǎn)品方面的優(yōu)勢(shì)領(lǐng)域各有不同，占據(jù)了我國(guó)安防產(chǎn)業(yè)約三分之二的市場(chǎng)份額。
圖2 我國(guó)智能安防產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域?qū)＠麛?shù)量前10名省市
2.3 專(zhuān)利保護(hù)范圍及專(zhuān)利質(zhì)量
我國(guó)智能安防產(chǎn)業(yè)各專(zhuān)利類(lèi)型數(shù)量見(jiàn)表1?？梢钥闯?，智能安防領(lǐng)域的專(zhuān)利申請(qǐng)以發(fā)明專(zhuān)利為主，占比為65.89%，發(fā)明專(zhuān)利的權(quán)利穩(wěn)定性更好、保護(hù)客體范圍更全，在保護(hù)申請(qǐng)人權(quán)益方面發(fā)揮著主體作用；實(shí)用新型專(zhuān)利也占一定比例，為32.27%，同時(shí)還存在有少量外觀設(shè)計(jì)專(zhuān)利，這兩類(lèi)專(zhuān)利主要涉及到智能安防相關(guān)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和外觀的改進(jìn)，對(duì)保護(hù)申請(qǐng)人權(quán)益同樣發(fā)揮著不可忽視的作用。
表1 我國(guó)智能安防產(chǎn)業(yè)各專(zhuān)利類(lèi)型數(shù)量
專(zhuān)利權(quán)利要求的數(shù)量在一定程度上能夠從宏觀體現(xiàn)專(zhuān)利的保護(hù)范圍，專(zhuān)利保護(hù)范圍越大，間接說(shuō)明專(zhuān)利的質(zhì)量相對(duì)較高。隨著智能安防領(lǐng)域進(jìn)入高速發(fā)展期，企業(yè)對(duì)專(zhuān)利的需求已從過(guò)去的簡(jiǎn)單地追求專(zhuān)利數(shù)量轉(zhuǎn)變?yōu)楦幼⒅貙?zhuān)利的質(zhì)量，越來(lái)越關(guān)注專(zhuān)利撰寫(xiě)，尤其是權(quán)利要求的布局、獨(dú)立權(quán)利要求項(xiàng)的數(shù)量和總權(quán)利要求的數(shù)量。我國(guó)智能安防產(chǎn)業(yè)各專(zhuān)利類(lèi)型的權(quán)利要求數(shù)量見(jiàn)表2，可以看出，所有專(zhuān)利的權(quán)利要求項(xiàng)數(shù)大多集中于10 項(xiàng)以?xún)?nèi)，且數(shù)量為10 項(xiàng)的專(zhuān)利數(shù)量占比較高，這一方面和我國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)費(fèi)“一件專(zhuān)利申請(qǐng)的權(quán)利要求數(shù)量超過(guò)10 項(xiàng)的，應(yīng)當(dāng)繳納權(quán)利要求附加費(fèi)”的規(guī)定有關(guān)，另一方面也說(shuō)明申請(qǐng)人對(duì)于專(zhuān)利質(zhì)量即專(zhuān)利保護(hù)范圍更加注重。此外，本領(lǐng)域?qū)嵱眯滦蛯?zhuān)利的權(quán)利要求數(shù)量在5 至7 項(xiàng)分布較多，也有相當(dāng)占比的授權(quán)發(fā)明和發(fā)明申請(qǐng)的權(quán)利要求數(shù)量大于5 項(xiàng)。此外，經(jīng)過(guò)對(duì)各類(lèi)型申請(qǐng)人的權(quán)利要求數(shù)量分析，可知企業(yè)類(lèi)型的申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人，僅有1 項(xiàng)權(quán)利要求的占2.32%，而院校/研究所類(lèi)型的申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人，僅有1 項(xiàng)權(quán)利要求的占5.93%，說(shuō)明在智能安防領(lǐng)域，企業(yè)更注重專(zhuān)利的保護(hù)價(jià)值。
表2 我國(guó)智能安防產(chǎn)業(yè)各專(zhuān)利類(lèi)型的權(quán)利要求數(shù)量 單位：項(xiàng)
2.4 主要技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)
通過(guò)對(duì)我國(guó)近20 年智能安防產(chǎn)業(yè)相關(guān)專(zhuān)利分析可知，發(fā)現(xiàn)對(duì)電視監(jiān)控、信息識(shí)別、異常報(bào)警相關(guān)的研究比較集中，涉及的IPC 分類(lèi)號(hào)有H04N7 電視系統(tǒng)、G06K9 識(shí)別模式的方法或裝置、H04N5 電視系統(tǒng)的零部件，以及G08B13 夜盜、偷竊或入侵者報(bào)警器等，在近20 年的專(zhuān)利申請(qǐng)中占比分別為15.24%、14.99%、7.75%和4.16%，是近20 年該領(lǐng)域的技術(shù)研發(fā)熱點(diǎn)，其發(fā)展趨勢(shì)如圖3所示?？梢钥闯?，我國(guó)智能安防產(chǎn)業(yè)相關(guān)技術(shù)分支專(zhuān)利申請(qǐng)量從2008 年后整體呈明顯上升趨勢(shì)，其中H04N7 電視系統(tǒng)相關(guān)技術(shù)、G06K9 識(shí)別模式的方法或裝置、H04L29 數(shù)字信息傳輸裝置設(shè)備電路和系統(tǒng)、G07C9 獨(dú)個(gè)輸入口或輸出口登記器等分支在2014 年后增速再次提升。2017 年，G06K9識(shí)別模式的方法或裝置專(zhuān)利量超過(guò)了H04N7 電視系統(tǒng)相關(guān)技術(shù)，說(shuō)明信息識(shí)別相關(guān)技術(shù)已成為智能安防產(chǎn)業(yè)研發(fā)的新的熱點(diǎn)領(lǐng)域。由圖3 還可看出，G07C9 獨(dú)個(gè)輸入口或輸出口登記器、H04L29 數(shù)字信息傳輸裝置設(shè)備電路和系統(tǒng)、G06F21 防止未授權(quán)行為的保護(hù)計(jì)算機(jī)程序或數(shù)據(jù)的安全裝置、G08B13 夜盜、偷竊或入侵者報(bào)警器等分支的專(zhuān)利申請(qǐng)量或增速在2019 年均有不同程度的下跌，隨后在2020 年后再次迎來(lái)增長(zhǎng)，這是由于2020 年我國(guó)國(guó)務(wù)院、工信部、廣電總局、住建部等相關(guān)部門(mén)發(fā)布了多項(xiàng)與智能安防、智能家居、物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的政策，一定程度上刺激了智能安防產(chǎn)業(yè)相關(guān)技術(shù)的快速發(fā)展。
圖3 2003—2022年我國(guó)智能安防產(chǎn)業(yè)主要技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)
2.5 重點(diǎn)申請(qǐng)人分析
我國(guó)智能安防領(lǐng)域?qū)＠暾?qǐng)前10 位申請(qǐng)人見(jiàn)表3。國(guó)家電網(wǎng)、OPPO、華為、大華、騰訊、中興、?？低?、平安科技、三星、維沃科技等，都是具有基礎(chǔ)研發(fā)能力的企業(yè)，產(chǎn)品線涉及智能安防設(shè)備和智能安防軟件。
表3 我國(guó)智能安防產(chǎn)業(yè)重點(diǎn)申請(qǐng)人
主要申請(qǐng)人專(zhuān)利技術(shù)領(lǐng)域分布如圖4所示?？梢钥闯?，國(guó)家電網(wǎng)在電視系統(tǒng)方向上專(zhuān)利較為集中，OPPO、華為、平安科技在識(shí)別模式方向上的專(zhuān)利較為集中，OPPO、華為、三星在排名前10 的技術(shù)分支中均有布局。在前10位申請(qǐng)人中，國(guó)內(nèi)公司的申請(qǐng)人占比90%，說(shuō)明我國(guó)在智能安防領(lǐng)域產(chǎn)業(yè)起步雖然較晚，但是國(guó)內(nèi)企業(yè)擁有核心技術(shù)，在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)后勁較足。海康威視、浙江大華在專(zhuān)利技術(shù)領(lǐng)域上的分布情況相似，是智能安防產(chǎn)業(yè)最具有代表性的企業(yè)。此外，OPPO、華為、中興、三星、維沃等通訊、通信類(lèi)企業(yè)憑借原有的通信技術(shù)基礎(chǔ)優(yōu)勢(shì)，結(jié)合新建立的智能家居生態(tài)鏈，在智能安防方向的發(fā)展也值得關(guān)注，其專(zhuān)利布局成績(jī)也非常突出，主要涉及識(shí)別方法及裝置、監(jiān)視系統(tǒng)、圖像采集、身份驗(yàn)證、攝像機(jī)等技術(shù)領(lǐng)域。
圖4 主要申請(qǐng)人專(zhuān)利技術(shù)領(lǐng)域分布
2.6 重要專(zhuān)利分析
被引用次數(shù)前10 位的專(zhuān)利見(jiàn)表4。被引用次數(shù)較多，可以間接說(shuō)明該專(zhuān)利已廣泛應(yīng)用并被多人借鑒，這些專(zhuān)利更具影響力并代表著該技術(shù)領(lǐng)域的核心創(chuàng)新技術(shù)。被引用次數(shù)前10 位的專(zhuān)利技術(shù)中，明顯涉及智能家居領(lǐng)域技術(shù)的有7 項(xiàng)，且被引用次數(shù)最多的“基于物聯(lián)網(wǎng)及安卓系統(tǒng)的智能家居系統(tǒng)及控制方法”公開(kāi)號(hào)CN102882752A，當(dāng)前申請(qǐng)人是天津銳網(wǎng)科技股份有限公司，也是涉及智能家居的技術(shù)方向。智能家居涉及無(wú)線智能傳感器、智能網(wǎng)關(guān)、攝像監(jiān)控、智能門(mén)鎖、遠(yuǎn)程報(bào)警等方面，與智能安防在技術(shù)上有很多交集。安防系統(tǒng)是智能家居中的重要組成部分，兩者是互相關(guān)聯(lián)、互相促進(jìn)的兩個(gè)領(lǐng)域。被引用次數(shù)前10 位的專(zhuān)利技術(shù)涉及遠(yuǎn)程監(jiān)控報(bào)警、語(yǔ)音識(shí)別、家用機(jī)器人、車(chē)輛控制、家電控制等方面，這些均是智能家居和智能安防的共通技術(shù)，這些共通技術(shù)均可為實(shí)現(xiàn)智能化安全防范和智能家居生活提供良好的技術(shù)基礎(chǔ)。
表4 被引用次數(shù)前10位的專(zhuān)利
3 結(jié)論
本研究通過(guò)對(duì)我國(guó)智能安防領(lǐng)域的專(zhuān)利信息進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，可以看出，我國(guó)智能安防相關(guān)專(zhuān)利布局已形成一定規(guī)模，但在個(gè)別技術(shù)領(lǐng)域，如算法、芯片、智能安防軟件等方面專(zhuān)利數(shù)量較少、專(zhuān)利質(zhì)量還有待提升?？梢酝ㄟ^(guò)重點(diǎn)遴選智能安防產(chǎn)業(yè)鏈相關(guān)優(yōu)質(zhì)企業(yè)，有針對(duì)性地開(kāi)展高價(jià)值專(zhuān)利培育工作，完善專(zhuān)利布局，形成全方位保護(hù)。同時(shí)，智能安防領(lǐng)域核心技術(shù)主要涉及基于深度學(xué)習(xí)的前端智能采集和后端存儲(chǔ)處理，其中前端智能采集偏重于監(jiān)控和攝錄，后端存儲(chǔ)處理偏重于算法，而高校、科研院所在這方面的研究更加系統(tǒng)和深入，例如清華大學(xué)、天津大學(xué)、北京郵電大學(xué)等。企業(yè)可以加強(qiáng)與高校合作和交流，在構(gòu)建智能安防系統(tǒng)時(shí)充分學(xué)習(xí)，必要時(shí)可以進(jìn)行共同研發(fā)，推進(jìn)產(chǎn)學(xué)研深度融合和技術(shù)發(fā)展。此外，還可以建立智能安防知識(shí)產(chǎn)權(quán)聯(lián)盟，制定智能安防產(chǎn)業(yè)高價(jià)值專(zhuān)利評(píng)價(jià)指標(biāo)，對(duì)高價(jià)值專(zhuān)利進(jìn)行篩選和識(shí)別，擴(kuò)充智能安防專(zhuān)利池，實(shí)現(xiàn)專(zhuān)利的交叉許可，或者相互優(yōu)惠地使用彼此的專(zhuān)利技術(shù)，幫助企業(yè)快速發(fā)展，提高企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。
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（1.天津市知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)中心，天津 300384；2.力量知識(shí)產(chǎn)權(quán)（天津）有限公司，天津 300308）
0 引言
傳統(tǒng)安防依賴(lài)于人力防護(hù)模式，依靠人力和固定的監(jiān)控設(shè)備進(jìn)行巡邏、安檢、監(jiān)視，存在成本高、人員有限、信息獲取不及時(shí)和難以應(yīng)對(duì)突發(fā)事件等問(wèn)題。隨著城市信息化應(yīng)用水平不斷提升，智慧城市應(yīng)運(yùn)而生，21世紀(jì)的今天，人們向往更舒適、更安全和更便捷的家居生活。以云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、第五代移動(dòng)通信技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)、智慧網(wǎng)絡(luò)及機(jī)器人等為代表的新技術(shù)的推廣使用，帶動(dòng)著各個(gè)領(lǐng)域的革新，安防領(lǐng)域也不例外，發(fā)展出了智能安防技術(shù)［1-2］。
從數(shù)碼監(jiān)控時(shí)代開(kāi)始，安防行業(yè)駛?cè)氚l(fā)展快車(chē)道，行業(yè)技術(shù)體系經(jīng)歷了數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、高清智能化等發(fā)展階段［3］。智能安防是通過(guò)人工智能技術(shù)與安防軟硬件的結(jié)合，實(shí)現(xiàn)事前預(yù)防、事中預(yù)警、事后追查的防護(hù)模式，能夠?qū)π畔?shù)據(jù)進(jìn)行學(xué)習(xí)、模擬、判別、處理。智能安防主要應(yīng)用在平安城市、智慧交通、智慧樓宇、金融、能源等領(lǐng)域［4］，涉及視頻監(jiān)控系統(tǒng)、巡更系統(tǒng)、門(mén)禁系統(tǒng)、停車(chē)場(chǎng)管理系統(tǒng)、無(wú)線對(duì)講系統(tǒng)、人臉識(shí)別系統(tǒng)、入侵報(bào)警系統(tǒng)、消防系統(tǒng)廣播等方面。
智能安防技術(shù)包括前端智能采集、后端存儲(chǔ)處理和智能分析管理平臺(tái)，其中前端智能采集包括監(jiān)控和智能安防硬件，后端存儲(chǔ)處理包括算法、芯片和智能安防軟件，智能分析管理平臺(tái)包括智能安防系統(tǒng)和智能安防終端應(yīng)用。近年來(lái)，智能安防產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅猛，旺盛的市場(chǎng)需求必將推進(jìn)技術(shù)的發(fā)展，公安、交通、樓宇等領(lǐng)域都迫切需要技術(shù)和產(chǎn)品的升級(jí)［5］。
1 研究對(duì)象和方法
專(zhuān)利文獻(xiàn)具有巨大的科研價(jià)值，對(duì)于大多數(shù)企業(yè)而言，識(shí)別出不同領(lǐng)域內(nèi)的核心專(zhuān)利、關(guān)鍵技術(shù)、新興技術(shù)具有重要的戰(zhàn)略意義［6］?；诖?，本研究利用PatSnap 數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)涉及智能安防產(chǎn)業(yè)及相關(guān)技術(shù)的全球?qū)＠暾?qǐng)進(jìn)行檢索，結(jié)合PatSnap、Excel等工具，經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)去噪處理和查全/查準(zhǔn)率驗(yàn)證，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行規(guī)范化處理和標(biāo)引處理后，對(duì)我國(guó)智能安防領(lǐng)域?qū)＠l(fā)展趨勢(shì)、重點(diǎn)技術(shù)領(lǐng)域、地域分布等方面的情況進(jìn)行分析。統(tǒng)計(jì)范圍為截至2022 年12月31日前公開(kāi)的專(zhuān)利數(shù)據(jù)。
2 專(zhuān)利情況分析
2.1 專(zhuān)利申請(qǐng)趨勢(shì)
2003—2022 年我國(guó)智能安防產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域?qū)＠暾?qǐng)量和申請(qǐng)人數(shù)量趨勢(shì)如圖1 所示，考慮專(zhuān)利數(shù)據(jù)的完整性和專(zhuān)利信息披露的滯后性，2022 年之后的數(shù)據(jù)趨勢(shì)不做分析。由圖1 可知，國(guó)內(nèi)涉及智能安防相關(guān)的專(zhuān)利申請(qǐng)趨勢(shì)大致可分為3 個(gè)階段。
圖1 2003—2022年我國(guó)智能安防產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域?qū)＠暾?qǐng)量和申請(qǐng)人數(shù)量趨勢(shì)
第一階段為2007 年之前。這一階段隨著通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的迅速發(fā)展，專(zhuān)利申請(qǐng)數(shù)量和申請(qǐng)人數(shù)量均呈緩慢但穩(wěn)定增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)，即我國(guó)智能安防相關(guān)技術(shù)開(kāi)始萌芽發(fā)展。2005 年我國(guó)開(kāi)始實(shí)行“3111”工程，即全國(guó)城市報(bào)警與監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)工程，實(shí)現(xiàn)視頻安防監(jiān)控對(duì)城市主要街道、人群集聚場(chǎng)所、公共場(chǎng)合和道路、公共交通系統(tǒng)等公共區(qū)域的基本覆蓋［7］，受此影響，相關(guān)專(zhuān)利申請(qǐng)量有明顯小幅上升。
第二階段為2008—2014 年。這一階段專(zhuān)利申請(qǐng)數(shù)量和申請(qǐng)人數(shù)量均有明顯增長(zhǎng)，增速相對(duì)穩(wěn)定，專(zhuān)利申請(qǐng)量和申請(qǐng)人數(shù)量增速基本一致，說(shuō)明該階段相關(guān)企業(yè)數(shù)量規(guī)模與該領(lǐng)域的創(chuàng)新實(shí)力較為匹配，專(zhuān)利數(shù)量增幅明顯，處于技術(shù)穩(wěn)定發(fā)展期。在該階段，基于視頻對(duì)象檢測(cè)、跟蹤、識(shí)別等理論算法的不斷成熟與完善，申請(qǐng)人開(kāi)始將計(jì)算機(jī)視覺(jué)算法與智能安防系統(tǒng)相結(jié)合，使智能安防系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)特定目標(biāo)的自動(dòng)檢測(cè)、跟蹤與行為識(shí)別。
第三階段為2015 年至今。這一階段專(zhuān)利數(shù)量和申請(qǐng)人數(shù)量急劇增加，并保持了較高的增速。進(jìn)入2011 年以來(lái)，房地產(chǎn)行業(yè)快速發(fā)展，同時(shí)國(guó)家層面制定了一系列與安防相關(guān)的政策，智能安防行業(yè)受此影響，在2015 年開(kāi)始進(jìn)入了高速發(fā)展期?？梢钥吹剑撾A段專(zhuān)利申請(qǐng)數(shù)量增幅超過(guò)了申請(qǐng)人數(shù)量的增幅，說(shuō)明越來(lái)越多的申請(qǐng)人已經(jīng)在智能安防技術(shù)的研究上發(fā)力，開(kāi)始注重技術(shù)創(chuàng)新與技術(shù)保護(hù)，創(chuàng)新規(guī)模不斷增大。
2.2 各省市專(zhuān)利申請(qǐng)分布
我國(guó)智能安防產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域?qū)＠麛?shù)量前10 名省市如圖2 所示。廣東、北京、江蘇、浙江、上海申請(qǐng)量最多，是我國(guó)智能安防專(zhuān)利的核心地區(qū)，其申請(qǐng)量總和約占全國(guó)總申請(qǐng)量的五分之三。其中，廣東以20.95%的占比位列第一，其專(zhuān)利申請(qǐng)主要集中于計(jì)算機(jī)終端、指紋、視頻監(jiān)控、身份驗(yàn)證等技術(shù)主題。可以看出，在智能安防領(lǐng)域，經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)的專(zhuān)利數(shù)量較多且較為集中，各省市發(fā)展較為不平衡。在傳統(tǒng)安防行業(yè)發(fā)展地域代表性的基礎(chǔ)上，當(dāng)前我國(guó)智能安防產(chǎn)業(yè)已形成新的三大產(chǎn)業(yè)集群：以電子智能安防產(chǎn)品企業(yè)聚集為主要特征的“珠三角”地區(qū)（廣州）、以高新技術(shù)和外資企業(yè)聚集為主要特征的“長(zhǎng)三角”地區(qū)（上海、浙江、江蘇）和以集成應(yīng)用、軟件、服務(wù)企業(yè)聚集為主要特征的“環(huán)渤?！钡貐^(qū)（北京、天津、遼寧），三大產(chǎn)業(yè)集群產(chǎn)品方面的優(yōu)勢(shì)領(lǐng)域各有不同，占據(jù)了我國(guó)安防產(chǎn)業(yè)約三分之二的市場(chǎng)份額。
圖2 我國(guó)智能安防產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域?qū)＠麛?shù)量前10名省市
2.3 專(zhuān)利保護(hù)范圍及專(zhuān)利質(zhì)量
我國(guó)智能安防產(chǎn)業(yè)各專(zhuān)利類(lèi)型數(shù)量見(jiàn)表1?？梢钥闯?，智能安防領(lǐng)域的專(zhuān)利申請(qǐng)以發(fā)明專(zhuān)利為主，占比為65.89%，發(fā)明專(zhuān)利的權(quán)利穩(wěn)定性更好、保護(hù)客體范圍更全，在保護(hù)申請(qǐng)人權(quán)益方面發(fā)揮著主體作用；實(shí)用新型專(zhuān)利也占一定比例，為32.27%，同時(shí)還存在有少量外觀設(shè)計(jì)專(zhuān)利，這兩類(lèi)專(zhuān)利主要涉及到智能安防相關(guān)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和外觀的改進(jìn)，對(duì)保護(hù)申請(qǐng)人權(quán)益同樣發(fā)揮著不可忽視的作用。
表1 我國(guó)智能安防產(chǎn)業(yè)各專(zhuān)利類(lèi)型數(shù)量
專(zhuān)利權(quán)利要求的數(shù)量在一定程度上能夠從宏觀體現(xiàn)專(zhuān)利的保護(hù)范圍，專(zhuān)利保護(hù)范圍越大，間接說(shuō)明專(zhuān)利的質(zhì)量相對(duì)較高。隨著智能安防領(lǐng)域進(jìn)入高速發(fā)展期，企業(yè)對(duì)專(zhuān)利的需求已從過(guò)去的簡(jiǎn)單地追求專(zhuān)利數(shù)量轉(zhuǎn)變?yōu)楦幼⒅貙?zhuān)利的質(zhì)量，越來(lái)越關(guān)注專(zhuān)利撰寫(xiě)，尤其是權(quán)利要求的布局、獨(dú)立權(quán)利要求項(xiàng)的數(shù)量和總權(quán)利要求的數(shù)量。我國(guó)智能安防產(chǎn)業(yè)各專(zhuān)利類(lèi)型的權(quán)利要求數(shù)量見(jiàn)表2，可以看出，所有專(zhuān)利的權(quán)利要求項(xiàng)數(shù)大多集中于10 項(xiàng)以?xún)?nèi)，且數(shù)量為10 項(xiàng)的專(zhuān)利數(shù)量占比較高，這一方面和我國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)費(fèi)“一件專(zhuān)利申請(qǐng)的權(quán)利要求數(shù)量超過(guò)10 項(xiàng)的，應(yīng)當(dāng)繳納權(quán)利要求附加費(fèi)”的規(guī)定有關(guān)，另一方面也說(shuō)明申請(qǐng)人對(duì)于專(zhuān)利質(zhì)量即專(zhuān)利保護(hù)范圍更加注重。此外，本領(lǐng)域?qū)嵱眯滦蛯?zhuān)利的權(quán)利要求數(shù)量在5 至7 項(xiàng)分布較多，也有相當(dāng)占比的授權(quán)發(fā)明和發(fā)明申請(qǐng)的權(quán)利要求數(shù)量大于5 項(xiàng)。此外，經(jīng)過(guò)對(duì)各類(lèi)型申請(qǐng)人的權(quán)利要求數(shù)量分析，可知企業(yè)類(lèi)型的申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人，僅有1 項(xiàng)權(quán)利要求的占2.32%，而院校/研究所類(lèi)型的申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人，僅有1 項(xiàng)權(quán)利要求的占5.93%，說(shuō)明在智能安防領(lǐng)域，企業(yè)更注重專(zhuān)利的保護(hù)價(jià)值。
表2 我國(guó)智能安防產(chǎn)業(yè)各專(zhuān)利類(lèi)型的權(quán)利要求數(shù)量 單位：項(xiàng)
2.4 主要技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)
通過(guò)對(duì)我國(guó)近20 年智能安防產(chǎn)業(yè)相關(guān)專(zhuān)利分析可知，發(fā)現(xiàn)對(duì)電視監(jiān)控、信息識(shí)別、異常報(bào)警相關(guān)的研究比較集中，涉及的IPC 分類(lèi)號(hào)有H04N7 電視系統(tǒng)、G06K9 識(shí)別模式的方法或裝置、H04N5 電視系統(tǒng)的零部件，以及G08B13 夜盜、偷竊或入侵者報(bào)警器等，在近20 年的專(zhuān)利申請(qǐng)中占比分別為15.24%、14.99%、7.75%和4.16%，是近20 年該領(lǐng)域的技術(shù)研發(fā)熱點(diǎn)，其發(fā)展趨勢(shì)如圖3所示?？梢钥闯?，我國(guó)智能安防產(chǎn)業(yè)相關(guān)技術(shù)分支專(zhuān)利申請(qǐng)量從2008 年后整體呈明顯上升趨勢(shì)，其中H04N7 電視系統(tǒng)相關(guān)技術(shù)、G06K9 識(shí)別模式的方法或裝置、H04L29 數(shù)字信息傳輸裝置設(shè)備電路和系統(tǒng)、G07C9 獨(dú)個(gè)輸入口或輸出口登記器等分支在2014 年后增速再次提升。2017 年，G06K9識(shí)別模式的方法或裝置專(zhuān)利量超過(guò)了H04N7 電視系統(tǒng)相關(guān)技術(shù)，說(shuō)明信息識(shí)別相關(guān)技術(shù)已成為智能安防產(chǎn)業(yè)研發(fā)的新的熱點(diǎn)領(lǐng)域。由圖3 還可看出，G07C9 獨(dú)個(gè)輸入口或輸出口登記器、H04L29 數(shù)字信息傳輸裝置設(shè)備電路和系統(tǒng)、G06F21 防止未授權(quán)行為的保護(hù)計(jì)算機(jī)程序或數(shù)據(jù)的安全裝置、G08B13 夜盜、偷竊或入侵者報(bào)警器等分支的專(zhuān)利申請(qǐng)量或增速在2019 年均有不同程度的下跌，隨后在2020 年后再次迎來(lái)增長(zhǎng)，這是由于2020 年我國(guó)國(guó)務(wù)院、工信部、廣電總局、住建部等相關(guān)部門(mén)發(fā)布了多項(xiàng)與智能安防、智能家居、物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的政策，一定程度上刺激了智能安防產(chǎn)業(yè)相關(guān)技術(shù)的快速發(fā)展。
圖3 2003—2022年我國(guó)智能安防產(chǎn)業(yè)主要技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)
2.5 重點(diǎn)申請(qǐng)人分析
我國(guó)智能安防領(lǐng)域?qū)＠暾?qǐng)前10 位申請(qǐng)人見(jiàn)表3。國(guó)家電網(wǎng)、OPPO、華為、大華、騰訊、中興、?？低?、平安科技、三星、維沃科技等，都是具有基礎(chǔ)研發(fā)能力的企業(yè)，產(chǎn)品線涉及智能安防設(shè)備和智能安防軟件。
表3 我國(guó)智能安防產(chǎn)業(yè)重點(diǎn)申請(qǐng)人
主要申請(qǐng)人專(zhuān)利技術(shù)領(lǐng)域分布如圖4所示?？梢钥闯?，國(guó)家電網(wǎng)在電視系統(tǒng)方向上專(zhuān)利較為集中，OPPO、華為、平安科技在識(shí)別模式方向上的專(zhuān)利較為集中，OPPO、華為、三星在排名前10 的技術(shù)分支中均有布局。在前10位申請(qǐng)人中，國(guó)內(nèi)公司的申請(qǐng)人占比90%，說(shuō)明我國(guó)在智能安防領(lǐng)域產(chǎn)業(yè)起步雖然較晚，但是國(guó)內(nèi)企業(yè)擁有核心技術(shù)，在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)后勁較足。海康威視、浙江大華在專(zhuān)利技術(shù)領(lǐng)域上的分布情況相似，是智能安防產(chǎn)業(yè)最具有代表性的企業(yè)。此外，OPPO、華為、中興、三星、維沃等通訊、通信類(lèi)企業(yè)憑借原有的通信技術(shù)基礎(chǔ)優(yōu)勢(shì)，結(jié)合新建立的智能家居生態(tài)鏈，在智能安防方向的發(fā)展也值得關(guān)注，其專(zhuān)利布局成績(jī)也非常突出，主要涉及識(shí)別方法及裝置、監(jiān)視系統(tǒng)、圖像采集、身份驗(yàn)證、攝像機(jī)等技術(shù)領(lǐng)域。
圖4 主要申請(qǐng)人專(zhuān)利技術(shù)領(lǐng)域分布
2.6 重要專(zhuān)利分析
被引用次數(shù)前10 位的專(zhuān)利見(jiàn)表4。被引用次數(shù)較多，可以間接說(shuō)明該專(zhuān)利已廣泛應(yīng)用并被多人借鑒，這些專(zhuān)利更具影響力并代表著該技術(shù)領(lǐng)域的核心創(chuàng)新技術(shù)。被引用次數(shù)前10 位的專(zhuān)利技術(shù)中，明顯涉及智能家居領(lǐng)域技術(shù)的有7 項(xiàng)，且被引用次數(shù)最多的“基于物聯(lián)網(wǎng)及安卓系統(tǒng)的智能家居系統(tǒng)及控制方法”公開(kāi)號(hào)CN102882752A，當(dāng)前申請(qǐng)人是天津銳網(wǎng)科技股份有限公司，也是涉及智能家居的技術(shù)方向。智能家居涉及無(wú)線智能傳感器、智能網(wǎng)關(guān)、攝像監(jiān)控、智能門(mén)鎖、遠(yuǎn)程報(bào)警等方面，與智能安防在技術(shù)上有很多交集。安防系統(tǒng)是智能家居中的重要組成部分，兩者是互相關(guān)聯(lián)、互相促進(jìn)的兩個(gè)領(lǐng)域。被引用次數(shù)前10 位的專(zhuān)利技術(shù)涉及遠(yuǎn)程監(jiān)控報(bào)警、語(yǔ)音識(shí)別、家用機(jī)器人、車(chē)輛控制、家電控制等方面，這些均是智能家居和智能安防的共通技術(shù)，這些共通技術(shù)均可為實(shí)現(xiàn)智能化安全防范和智能家居生活提供良好的技術(shù)基礎(chǔ)。
表4 被引用次數(shù)前10位的專(zhuān)利
3 結(jié)論
本研究通過(guò)對(duì)我國(guó)智能安防領(lǐng)域的專(zhuān)利信息進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，可以看出，我國(guó)智能安防相關(guān)專(zhuān)利布局已形成一定規(guī)模，但在個(gè)別技術(shù)領(lǐng)域，如算法、芯片、智能安防軟件等方面專(zhuān)利數(shù)量較少、專(zhuān)利質(zhì)量還有待提升?？梢酝ㄟ^(guò)重點(diǎn)遴選智能安防產(chǎn)業(yè)鏈相關(guān)優(yōu)質(zhì)企業(yè)，有針對(duì)性地開(kāi)展高價(jià)值專(zhuān)利培育工作，完善專(zhuān)利布局，形成全方位保護(hù)。同時(shí)，智能安防領(lǐng)域核心技術(shù)主要涉及基于深度學(xué)習(xí)的前端智能采集和后端存儲(chǔ)處理，其中前端智能采集偏重于監(jiān)控和攝錄，后端存儲(chǔ)處理偏重于算法，而高校、科研院所在這方面的研究更加系統(tǒng)和深入，例如清華大學(xué)、天津大學(xué)、北京郵電大學(xué)等。企業(yè)可以加強(qiáng)與高校合作和交流，在構(gòu)建智能安防系統(tǒng)時(shí)充分學(xué)習(xí)，必要時(shí)可以進(jìn)行共同研發(fā)，推進(jìn)產(chǎn)學(xué)研深度融合和技術(shù)發(fā)展。此外，還可以建立智能安防知識(shí)產(chǎn)權(quán)聯(lián)盟，制定智能安防產(chǎn)業(yè)高價(jià)值專(zhuān)利評(píng)價(jià)指標(biāo)，對(duì)高價(jià)值專(zhuān)利進(jìn)行篩選和識(shí)別，擴(kuò)充智能安防專(zhuān)利池，實(shí)現(xiàn)專(zhuān)利的交叉許可，或者相互優(yōu)惠地使用彼此的專(zhuān)利技術(shù)，幫助企業(yè)快速發(fā)展，提高企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。
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