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一文讀懂「全世界各國無人機(jī)技術(shù)領(lǐng)域」的專利布局情況

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一文讀懂「全世界各國無人機(jī)技術(shù)領(lǐng)域」的專利布局情況

一文讀懂「全世界各國無人機(jī)技術(shù)領(lǐng)域」的專利布局情況

#文章僅代表作者觀點(diǎn),不代表IPRdaily立場#


來源:IPRdaily中文網(wǎng)(IPRdaily.cn)

作者:Lionel Lavenue    Saba Daneshvar   美國飛翰律師事務(wù)所律師

原標(biāo)題:無人機(jī)技術(shù)創(chuàng)新


過去二十年中,通訊技術(shù)的擴(kuò)張,再加上電子元器件持續(xù)微型化,迎來了如今的“無人機(jī)技術(shù)黃金時代”。今日的無人機(jī)更加現(xiàn)代:不僅形狀和尺寸異常豐富,保持浮空的續(xù)航時間同樣更上一籌。


無人駕駛飛行器(簡稱UAV,或無人機(jī))是指(1)不搭載操作人員的動力飛行器,(2)利用航空動力為飛行器提供升力,(3)可遠(yuǎn)程操縱或自主飛行,(4)可搭載致命或非致命性有效載荷。


提起無人機(jī),大多數(shù)人對裝有攝像機(jī)、可隨處飛行并拍攝照片的航拍無人機(jī)都不陌生。而在早階段,至少從第一次世界大戰(zhàn)以來,配備彈藥后的無人機(jī)則是做為一種軍事武器被應(yīng)用于戰(zhàn)時作戰(zhàn)。


過去二十年中,通訊技術(shù)的擴(kuò)張,再加上電子元器件持續(xù)微型化,迎來了如今的“無人機(jī)技術(shù)黃金時代”。今日的無人機(jī)更加現(xiàn)代:不僅形狀和尺寸異常豐富,保持浮空的續(xù)航時間同樣更上一籌。


現(xiàn)代無人機(jī)的原型可追根溯源到塞爾維亞移民、富有遠(yuǎn)見的發(fā)明家尼古拉·特斯拉(Nikola Tesla)。事實(shí)上,第一項(xiàng)已知的現(xiàn)代無人機(jī)技術(shù)相關(guān)美國專利于1898年11月8日頒發(fā)給特斯拉。在這項(xiàng)名為“用于控制移動船舶或其他運(yùn)載工具的方法和裝置”(Method of and Apparatus for Controlling Mechanism of Moving Vessels or Vehicles)的專利中,特斯拉聲稱進(jìn)行了一些全新、有用的改進(jìn),能夠?qū)崿F(xiàn)無人載具的自推進(jìn)和控制,這正是如今無人機(jī)的基本原理之一[1]。這項(xiàng)專利包含一艘航海船舶的示意圖和圖紙,特斯拉此前曾將其設(shè)想為遙控?zé)o人飛行器的第一個平臺,他同時還指出這種船舶可以是船、氣球或車廂。然而,盡管特斯拉確定他的發(fā)明具有各種科學(xué)、工程以及商業(yè)用途,但他仍強(qiáng)調(diào)“(他的)發(fā)明的最大價值將來自于對戰(zhàn)爭和軍備的影響,因?yàn)樗梢詭頍o限的破壞性,同時還可以維持國家之間的永久和平。[2]”雖然特斯拉關(guān)于無人機(jī)技術(shù)有朝一日會帶來世界和平的觀念尚未實(shí)現(xiàn),但他正確認(rèn)識到了無人機(jī)技術(shù)在軍事應(yīng)用上的強(qiáng)大價值。


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圖1:特斯拉專利“用于控制移動船舶或其他運(yùn)載工具的方法和裝置”的原理圖

(https://patentimages.storage.googleapis.com/pages/US613809-0.png)

目前,鑒于無人機(jī)技術(shù)領(lǐng)域在軍用和商用方面的發(fā)展勢頭迅猛,無人機(jī)市場部門的專利申請量預(yù)計(jì)將會大增。事實(shí)上,德國專利研究公司FIZ Karlsruhe開展的調(diào)查準(zhǔn)確反映了這一增長態(tài)勢。該公司發(fā)現(xiàn),在過去五年中,涉及無人機(jī)技術(shù)的專利公開數(shù)量大幅增加,無人機(jī)技術(shù)呈現(xiàn)持續(xù)繁榮勢頭(見下文圖2)。一項(xiàng)始于2016年初的調(diào)查顯示,僅2016年初,全球已經(jīng)公開133項(xiàng)無人機(jī)相關(guān)專利。


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圖2:按公開年份全球公開的無人機(jī)技術(shù)專利數(shù)量

(https://www.fiz-karlsruhe.de/en/benefiz/archive/drone-patents-in-ascent-who-are-the-top-applicants.html)

不出意料的是,德國研究公司還發(fā)現(xiàn),在上述已公開的無人機(jī)專利中,專利數(shù)量最多的申請人都是航空公司或大型軍備制造商,且主要是用于軍事目的。前13大專利申請人包括波音公司、雷神公司、洛克希德公司等美國公司和美國軍隊(duì)。毫不奇怪的是,排名前列的亞洲申請人包括北京航空航天大學(xué)的工程系和韓國三星集團(tuán)。前13位申請人如圖3所示。


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圖3:無人機(jī)技術(shù)的主要申請人

(https://www.fiz-karlsruhe.de/en/benefiz/archive/drone-patents-in-ascent-who-are-the-top-applicants.html)

德國研究公司還按國家或地區(qū)對上述數(shù)據(jù)進(jìn)行了分類。圖4顯示, 美國居首,占所有無人機(jī)技術(shù)專利申請的27%,中國第二,占26%。


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圖4:無人機(jī)技術(shù)領(lǐng)域最活躍國家或地區(qū)申請的專利百分比

(https://www.fiz-karlsruhe.de/en/benefiz/archive/drone-patents-in-ascent-who-are-the-top-applicants.html)

其他專利數(shù)據(jù)專家也對無人機(jī)相關(guān)專利進(jìn)行了研究,并得出類似的結(jié)果。2014年,美國商業(yè)專利數(shù)據(jù)庫(IFI CLAIMS Patent Services)對1994年之后的全球?qū)@麛?shù)據(jù)庫進(jìn)行無人機(jī)技術(shù)專利檢索。圖5顯示,共檢索到7,670篇已公開的專利文獻(xiàn)(4,357篇專利申請,1,736篇實(shí)用新型和1,309篇授權(quán)專利),最近幾年呈指數(shù)級增長。[3]


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圖5:無人機(jī)專利公開的演變過程

(http://www.ificlaims.com/index.php?page=news&type=view&id=larry-cady-s-blog%2Fhovering-over-the-drone)

通過按國家或地區(qū)歸類數(shù)據(jù),研究發(fā)現(xiàn)無人機(jī)相關(guān)專利申請數(shù)量以中國居首。從1994年至2014年,中國專利局共公開專利文獻(xiàn)4,803篇(專利申請2,456篇,實(shí)用新型1,718篇)。美國次之,共有936篇無人機(jī)相關(guān)的專利文獻(xiàn),歐洲和世界PCT申請量兩者均超過500篇。下圖6所示的其他國家或地區(qū),如韓國、俄羅斯、日本、西班牙、加拿大、法國、英國、澳大利亞、德國和臺灣都是無人機(jī)技術(shù)領(lǐng)域的活躍參與者。


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圖6:按申請國家或地區(qū)的公開專利數(shù)量分布

(http://www.ificlaims.com/index.php?page=news&type=view&id=larry-cady-s-blog%2Fhovering-over-the-drone)

無人機(jī)技術(shù)領(lǐng)先國:美國vs中國


由于作為載人飛行器的替代品,無人機(jī)既實(shí)用又廉價,并且未來學(xué)家認(rèn)為無人機(jī)技術(shù)具有無限可能性,因此軍用、消費(fèi)類和商用無人機(jī)技術(shù)的市場需求日益增加。研究公司估計(jì),2015年至2020年,全球無人機(jī)市場的復(fù)合年增長率將達(dá)到32%,進(jìn)而成長為一個價值56億美元的市場[4]。其他咨詢小組估計(jì),2020年之前,無人機(jī)行業(yè)的價值將增長到約1270億美元[5]。在地域性增長方面,研究公司估計(jì),亞太地區(qū)的無人機(jī)需求最高[6]。


A)美國優(yōu)勢


近期的評估顯示,美國目前控制全球35%的無人機(jī)市場——居世界各國之首[7]。美國由此成為全球最大的無人機(jī)市場。目前,在消費(fèi)類和商用無人機(jī)市場中的最大美國本土公司是3D Robotics,最近一次估值3.34億美元[8]。此外,霍尼韋爾、航空環(huán)境、波音、雷神、洛克希德馬丁和通用原子等美國境內(nèi)公司在涉及無人機(jī)技術(shù)的航空航天領(lǐng)域和國防承包商專利活動方面名列前茅[9]。上述美國航空和國防承包商共提交數(shù)百篇專利文獻(xiàn),從導(dǎo)航儀器到采用自動導(dǎo)航裝置和可調(diào)尾翼的飛行器等各類無人機(jī)相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域。


因此,美國仍然是全球無人機(jī)技術(shù)的領(lǐng)導(dǎo)者。這歸因于美軍長久以來運(yùn)用無人機(jī)技術(shù)開展的廣泛工作。美軍在伊拉克、阿富汗、巴基斯坦等國的持續(xù)性“反恐戰(zhàn)爭”中部署了數(shù)千臺無人機(jī),用于執(zhí)行從情報(bào)/監(jiān)視到致命打擊等任務(wù)。反過來,這也促成了巨大的無人機(jī)技術(shù)創(chuàng)新浪潮,帶來了隱形和高空偵察無人機(jī)的許多新進(jìn)步。雖然美國仍然是軍用無人機(jī)技術(shù)領(lǐng)域毋庸置疑的全球領(lǐng)導(dǎo)者,但消費(fèi)類/商用無人機(jī)技術(shù)領(lǐng)域卻并非如此,這方面的成功屬于另一個國家。


B)中國優(yōu)勢


目前,全球消費(fèi)類和商用無人機(jī)市場的全球領(lǐng)導(dǎo)者是中國的無人機(jī)制造公司DJI Innovations (大疆創(chuàng)新),去年5月,該公司估值達(dá)到100億美元[10]。此外,在研究機(jī)構(gòu)開展的專利活動中,中國的研究機(jī)構(gòu)也占據(jù)壓倒性主導(dǎo)地位,呈現(xiàn)出即將趕超美國,登頂世界無人機(jī)領(lǐng)域之勢。根據(jù)FIZ Karlsruhe和IFI CLAIMS的上述研究結(jié)果,北京航空航天大學(xué)擁有無人機(jī)技術(shù)領(lǐng)域最多的注冊專利。


中國將無人機(jī)系統(tǒng)的出口視為提高全球市場地位的一種方式,以及加強(qiáng)與客戶國家外交和安全關(guān)系的一種手段?;蛟S是認(rèn)清了全球無人機(jī)市場,中國已經(jīng)著手關(guān)注無人機(jī)技術(shù)的發(fā)展。中國正在大力投資研發(fā)各種形式的無人機(jī)技術(shù),并且已發(fā)展成為軍用和消費(fèi)類無人機(jī)系統(tǒng)的全球開發(fā)國和出口國。2015年蘭德公司報(bào)告“中國無人系統(tǒng)開發(fā)的新趨勢”(Emerging Trends in China’s Development of Unmanned Systems)總結(jié)稱,過去幾年,中國在無人機(jī)領(lǐng)域取得了長足的進(jìn)步,已成為全球市場的核心競爭主體[11]。事實(shí)上,近期統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示,中國目前控制著全球15%的無人機(jī)市場,并將在這個前景廣闊的市場中繼續(xù)保持領(lǐng)導(dǎo)地位[12]。


結(jié)論


目前的“無人機(jī)技術(shù)的黃金時代”是否堪比歷史上的計(jì)算機(jī)和手機(jī)技術(shù)大爆炸還需拭目以待,美中兩國也在不斷爭奪無人機(jī)開發(fā)和生產(chǎn)的領(lǐng)導(dǎo)地位。但就目前而言,中國憑借低價和無出口限制的優(yōu)勢,成為各類客戶(而非特定客戶)無人機(jī)系統(tǒng)的主要全球供應(yīng)國之一。按照這樣的發(fā)展步伐,世界其他國家不久之后只能追趕美國和中國技術(shù)。不過,無人機(jī)技術(shù)的發(fā)展呈現(xiàn)出一種特殊的態(tài)勢——美國和中國不久就會成為這種新興全球技術(shù)的領(lǐng)導(dǎo)者,與此同時,美國和中國(不含其他國家)將擁有并保護(hù)整個無人機(jī)市場的知識產(chǎn)權(quán)。



注釋:

[1]U.S. Patent No. 613,809 (filed Jul. 1, 1898) (issued Nov. 8, 1898).

[2]U.S. Patent No. 613,809 (filed Jul. 1, 1898) (issued Nov. 8, 1898).

[3]Icady, Hovering over the Drone Patent Landscape, IFI CLAIMS Patent Services (Nov. 19, 2014), http://www.ificlaims.com/index.php?page=news&type=view&id=larry-cady-s-blog%2Fhovering-over-the-drone.

[4]Leo Sun, Drones in 2016: 4 Numbers Everyone Should Know, The Motley Fool (Feb. 29, 2016), http://www.fool.com/investing/general/2016/02/29/drones-in-2016-4-numbers-everyone-should-know.aspx.

[5]PricewaterhouseCoopers LLP Press Room, Global Market for Commercial Drone Technology Valued at Over $127 bn, PricewaterhouseCoopers LLP (May 9, 2016), http://press.pwc.com/News-releases/global-market-for-commercial-applications-of-drone-technology-valued-at-over--127-bn/s/ac04349e-c40d-4767-9f92-a4d219860cd2.

[6]Leo Sun, Drones in 2016: 4 Numbers Everyone Should Know, The Motley Fool (Feb. 29, 2016), http://www.fool.com/investing/general/2016/02/29/drones-in-2016-4-numbers-everyone-should-know.aspx.

[7]Frank Schroth, 8 Incredible Drone Industry Stats, DRONELIFE (Jul. 19, 2016), http://dronelife.com/2016/07/19/8-incredible-drone-industry-stats/.

[8]Aaron Tilley & Ryan Mac, Drone Maker 3D Robotics Trying To Raise Additional $45 Million In Shift To Enterprise Market (Updated), Forbes (Jun. 2, 2016), http://www.forbes.com/sites/aarontilley/2016/06/02/3d-robotics-45-million/#61ac21b26d58.

[9]Icady, Hovering over the Drone Patent Landscape, IFI CLAIMS Patent Services (Nov. 19, 2014), http://www.ificlaims.com/index.php?page=news&type=view&id=larry-cady-s-blog%2Fhovering-over-the-drone.

[10]Leo Sun, Drones in 2016: 4 Numbers Everyone Should Know, The Motley Fool (Feb. 29, 2016), http://www.fool.com/investing/general/2016/02/29/drones-in-2016-4-numbers-everyone-should-know.aspx.

[11]Michael Chase, Kristen Gunness, Lyle Morris, Samuel Berkowitz & Benjamin Purser, Emerging Trends in China’s Development of Unmanned Systems, RAND Corp. (2015).

[12]Mary Meeker, Internet Trends 2016 - Code Conference, Kleiner Perkins Caufield & Byers (June 1, 2016), http://www.kpcb.com/internet-trends.


來源:IPRdaily中文網(wǎng)(IPRdaily.cn)

作者:Lionel Lavenue   Saba Daneshvar   美國飛翰律師事務(wù)所律師

編輯:IPRdaily 趙珍  /   校對:IPRdaily   縱橫君


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