2021工业互联网关键技术态势分析.docx

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1、工业互联网关键技术态势分析(2021)一、研究范畴（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21 .工业互联网全球专利申请趋势有所加快22 .工业互联网全球专利技术布局地域多集中在美国和中国33 .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61 .现场总线61.1 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61.2 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71.3 Siemens把控全球市场，现场总线专利量遥遥领先81.4 现场总线专利主要围绕FieldBUS产生创新92

2、.工业以太网92.1 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92.2 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112.3 工业以太网专利外企占优，中国企业和科研院校积极布局.122.4 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123.OPCOPCUA133.1 OPC/OPCUA技术专利总量较少但未来有增长空间133.2 中国OPC应用到多个领域且专利全球份额有所提升143.3 外企在OPC0PCUA领域专利布局占优153.4 0PC技术热点多分布在客户端、过程控制、OPC服务器164.时间敏感网络TSN164.2 TSN专利大多布局在美国和中

3、国184.3 TSN专利申请人以国外知名自动化厂商及IT企业为主194.4 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201 .对象名解析服务ONS201.1 ONS技术全球专利创新放缓，中国专利数量较少201.2 ONS技术专利主要集中在美国211.3 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221.4 ONS专利技术布局广泛232 .Handle242.1 HandIe技术全球专利持续创新，动能放缓242.2 HandlB类专利主要分布在美国，中国专利开始增多242.3 Handle技术专利持有人较为分散且各有侧重252.4 Ha

4、ndIe专利技术主要集中在数据处理领域273 .对象标识符OlD273.1 OlD技术专利创新放缓273.2 OID专利主要集中在美国和中国283.3 OID专利持有人类型多样293.4 OID专利技术主要涵盖编码、标签、安全性314 .物联网统一物品编码ECode314.1 ECode专利申请时间较晚，主要集中在2013年314.2 .Ecode属于我国自主可控国标体系，专利多分布在中国324.3 .Ecode专利主要掌握在本土机构手中334.4 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351 .边缘计算/雾计算351.1 边缘计算/雾计算是工业互联网发

5、展的关键要素351.2 边缘计算/雾计算技术主要分布在中美361.3 美国申请人技术较领先，国内企业国际布局意识仍不足371.4 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.382 .平台即服务PaaS392.1 工业PaaS技术是工业互联网的应用核心且进入快速发展期.392.2 PaaS技术主要分布于中美两国402.3 IBM、MiCroSoft积极在全球布局专利以掌握未来市场412.4 PaaS专利热点聚焦于计算设备、计算环境、用户接口等领域423 .多租户433.1 多租户技术发展迅速，专利申请趋势近年增长433.2 美国的多租户技术专利布局占据优势443.3 SALESFORC

6、E、AMAZON.Microsoft.IBM注重全球布局.453.4 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471 .网络互联472 .网络标识解析483 .工业云49二）总体建议491.提升创新主体知识产权战略意识和能力，广泛开展布局502 .加强人才队伍建设503 .强化知识产权的协同运用50一、Sf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,

7、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(ObjeClNameService,ONSHandle,对象标识符(ObjectIdentifier,0ID)和物联网统一物品编码(EntityCode,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。 itvXX OPC/OPUUAOID salesforce.Siemens、Amazon

8、、Symantec、华为、Wal-MartStores和VeritasTechnologieso其中，IBM的相关专利数量最多,排名第一；Microsoft和OraCle的专利多为PaaS和多租户技术；SaIeSfDrCe的专利多为多租户相关技术；Wal-MartStoreS的实力也不容小觑，因为其一方面加强020线上线下融合，一方面强化云计算和PaaS专利布局，在重资产模式下强力发展电子商务，潜力较大，值得关注其专利布局动态。数据来源：各国知识产权局数据统计：中国信息通信研究院知识产权中心图2-1-3工业互联网全球专利申请人TOPlo在中国积极布局工业互联网专利并且排名靠前的申请人包括IBM

9、、MicrosoftSiemens国家电网、中科院、华为、中兴、Oracle、浙江大学和EmersonoIBM、MicrosoftSiemensOracle和Emerson非常重视中国市场，在中国布局了较多工业互联网专利。中国申请人中，国家电网、华为和中兴在工业互联网方面专利申请态度积极，专利较多，中国科研院校则有中科院和浙江大学，申请的工业互联网专利跻身中国前十。中国：工业互联网专利前十申请人数据来源：各国知识产权局数据统计：中国信息通信研究院知识产权中心图2-1-4工业互联网中国专利申请人TOPIO（二）网络互联关键技术专利分析1 .现场总线1.1 现场总线仍掌控较多市场份额，专利应用领域

10、广泛，专利增长放缓现场总线在工业自动化系统中广泛应用且成熟，近年来，虽然已有部分支持工业以太网通信接口的现场设备，但仍有大量的现场设备依旧采用电气硬接线直接控制器的方式连接。目前市场上常见的现场总线技术有几十种之多,主要包括Profibus,Modbus,HART,CANopen,LonWorks,DeviceNet.ControlNet.CC-Iink等。经过多年发展,现场总线相关专利总量多，专利申请从核心基础技术扩展到应用类，工业互联网现场总线技术专利全球共计近9500个专利，6564个专利族，2018新增专利多用在核电站、无人驾驶、机器人、油田、冶金、矿山、农业和林业。整体来看，2012

11、-2017年期间现场总线专利的申请进入平稳期。但是,与其他工业互联网网络连接技术相比，现场总线技术普遍存在通信能力低，距离短，抗干扰能力较差等问题，而且总线技术的开放性和兼容性不够，未来越来越影响了相关设备和系统之间的互联互通。随着工业以太网以及TSN技术的快速发展，现场总线领域的专利申请量增长趋势将放缓或下降。现场总线技术专利申请趋势O数据来源：各国知识产权局数据统计：中国信息通信研究院知识产权中心图2-2-1现场总线技术专利申请趋势1.2 中国现场总线专利应用范围广，欧洲FlELDBUS市场拓展带动专利增多现场总线全球专利地域分布德国WO5)5% 韩国 2% 日本澳大利亚1%数据来源：各国知识产权局数据统计：中国信息通信研究院知识产权中心图2-2-2现场总线技术全球专利地域分布从专利技术地域来看，截止201