從專利看2015年全球行業(yè)巨頭物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)圈布局得失
高盛將物聯(lián)網(wǎng)定義為第三次互聯(lián)網(wǎng)革命:通過數(shù)十億的聯(lián)網(wǎng)設備,物聯(lián)網(wǎng)將帶給世人眾多新的商業(yè)機會與挑戰(zhàn)。據(jù)麥肯錫估計,物聯(lián)網(wǎng)市場規(guī)模到2025年可達6萬億美元。根據(jù)“調(diào)查與市場”(Research and Markets,總部位于愛爾蘭的一家市場調(diào)研機構)的統(tǒng)計,全球有超過2000家公司從事物聯(lián)網(wǎng)相關業(yè)務,有的直接出售物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品,有的在物聯(lián)網(wǎng)技術發(fā)展過程中扮演了重要角色,有的開創(chuàng)了物聯(lián)網(wǎng)商業(yè)的新模式。
商業(yè)生態(tài)圈由一組競合關系的商業(yè)實體組成,這些商業(yè)實體通過創(chuàng)新共同構建一條新價值鏈,由此而創(chuàng)造一個新市場。物聯(lián)網(wǎng)應用范圍極廣,無論是智能家居、聯(lián)網(wǎng)汽車、在線醫(yī)療還是商業(yè)/工業(yè)應用都能覆蓋。因此,許多物聯(lián)網(wǎng)廠商都橫跨多個行業(yè),從半導體、消費電子、信息技術、通信、健康看護、醫(yī)療設備、零售、工業(yè)電子與制造到交通運輸,都可以參與到物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)圈建設當中。
根據(jù)在專利申請方面的統(tǒng)計結果,物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)圈的重要玩家包括三星電子、谷歌、豐田、福特、通用汽車、飛利浦、通用電氣、IBM、思科與愛立信。
三星是智能家居市場的主角。在智能家居領域?qū)@暾垟?shù)量上三星名列前茅,全球超過70家廠商共申請了400多份智能家居相關專利,三星占比接近15%。三星這方面的專利高度集中在家庭自動化與安全應用領域,用以支撐其“三星智能物聯(lián)(Samsung SmartThings)”業(yè)務。三星智能物聯(lián)是第一個全集成的智能家居系統(tǒng),該系統(tǒng)提供家庭自動化與安全服務,以使人們的日常生活更輕松、舒適和安全。最近三星也申請了許多家庭能源管理與智能照明的專利,這是三星在2016年繼續(xù)領跑智能家居市場的前奏。
例如,編號為US20150330652的專利描述了一種溫度控制的方法與設備,用于暖通空調(diào)系統(tǒng)(HVAC)可有效節(jié)能。該方法通過判斷某一空間有沒有人來進行溫度控制。當某區(qū)域沒有人時,溫控設備會根據(jù)無人時段的概率分布數(shù)據(jù)來確定該區(qū)域是否啟動空調(diào);如果檢測到有人進入這一區(qū)域,溫控設備會根據(jù)預設數(shù)據(jù)確定用戶想要的溫度,然后計算出回溯(setback)溫度,根據(jù)回溯溫度來進行溫度調(diào)節(jié)。
谷歌(包含Nest Labs)是智能家居領域的另一個主角,與三星類似,谷歌在該領域申請的專利數(shù)占比也接近15%。谷歌的專利專注于能源與設備管理,近期申請的不少專利則側重安全監(jiān)控(例如災害監(jiān)測、老人看護等)與家庭安全。例如,編號為US20150120598的專利描述了一種防盜送遞包裹系統(tǒng),該系統(tǒng)從快遞員處接收快遞包裹,然后將包裹存放在一個安全地點,該地點無論快遞員還是系統(tǒng)用戶均可以信任。(小編語:這與我朝小區(qū)物業(yè)辦公室接收快遞有何區(qū)別?)
谷歌也有很多專利布局在健康監(jiān)控生物醫(yī)療傳感設備方面。健康監(jiān)控生物醫(yī)療傳感設備能夠?qū)崟r監(jiān)控個人的血糖、心率、血壓等數(shù)值,這樣的設備使得遠程醫(yī)療服務得以實現(xiàn)。
例如,編號為US20150164321的專利描述了一種放置在眼球表面可以測量眼壓的設備。該設備采用一種透明凹面聚合物材料,可以放置在角膜表面,該聚合物材料里面包含了一個天線、一種可膨脹構件、一個傳感器及其控制元器件。該設備放置到角膜表面以后會發(fā)生膨脹,從而對角膜表面施加壓力,傳感器通過測量電阻變化來感知角膜變形所產(chǎn)生的反作用力。通過測量角膜變形(甚微變形,取下設備后應能恢復)所導致的電阻變化就可以得到眼壓的數(shù)據(jù)。
豐田、福特與通用汽車是聯(lián)網(wǎng)汽車的三大主角。這三家申請的物聯(lián)網(wǎng)汽車專利涵蓋了安全/防撞、智能導航、智能駕駛輔助、影音娛樂與自動駕駛等應用領域,聯(lián)網(wǎng)汽車在車間通信(Vehicle-to-Vehicle,簡稱V2V)與車基通信(Vehicle-to-Infrastruture,車輛與基礎設施通信,簡稱V2I)方面的研究也是重點。
例如,在編號為US2014005906的專利中,豐田描述了一種依據(jù)預測本車位置與前車移動軌跡來輔助駕駛員行駛的系統(tǒng),前車的動態(tài)依靠車間通信來獲得,該系統(tǒng)在嚴重擁堵的狀態(tài)時會極大的緩解駕駛員的不適感。編號為US9031779的專利提出了一種具備防撞功能的智能導航系統(tǒng),該系統(tǒng)利用車載網(wǎng)絡與其他設備協(xié)作,來幫助汽車在任何環(huán)境中應對危險、失效、障礙、缺陷以及其他非正常狀態(tài)。該系統(tǒng)自動偵測行駛環(huán)境中的危險與障礙,然后根據(jù)實時狀況進行分類處理,最終完成路線規(guī)劃。自動路線規(guī)劃能夠避免這些危險狀況造成的時間浪費與經(jīng)濟損失。
另外一個例子是編號為US20150149088的專利,福特汽車在這個專利中提出了一種自動駕駛防撞系統(tǒng)。該系統(tǒng)使得自動駕駛汽車能夠預測到自己前進路線上出現(xiàn)的障礙目標,當系統(tǒng)判斷將會發(fā)生碰撞時,會改變汽車的行駛路線以避免發(fā)生事故。
飛利浦是物聯(lián)網(wǎng)健康醫(yī)療應用方面的霸主。飛利浦與亞馬遜宣布共同提供在線健康看護新平臺。該在線健康看護平臺基于飛利浦健康組合云平臺(could-based HealthSuite platform)與亞馬遜的云服務(亞馬遜網(wǎng)絡服務,簡稱AWS)物聯(lián)網(wǎng)平臺。飛利浦的專利包含健康看護IT系統(tǒng)、遠程健康醫(yī)療、人體傳感器網(wǎng)絡與預防預測健康看護等應用。
例如,編號為US8884754的專利描述了一種通過人體傳感器網(wǎng)絡檢測病人主要參數(shù)的方法,此方法提升了人體傳感器網(wǎng)絡與非接觸人體監(jiān)控設備之間的通信速度。飛利浦也有很多智能照明方面的專利。
通用電氣是物聯(lián)網(wǎng)健康醫(yī)療應用方面的另一個霸主(小編語:霸主與主角好多……)。通用電氣在工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)方面變現(xiàn)也非常出色。根據(jù)通用電氣與埃森哲給出的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)深度調(diào)查報告(Industrial Internet Insights Research Report),結合了物聯(lián)網(wǎng)與大數(shù)據(jù)分析的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)將在航空航天、石油燃氣、交通運輸、能源電力、加工制造、醫(yī)療健康以及礦業(yè)開采等諸多領域創(chuàng)造巨大的商業(yè)機會。
例如,專利US20150040051提出了一種能夠監(jiān)視不同機械設備與系統(tǒng)的工業(yè)監(jiān)視系統(tǒng),專利US20150032464描述了一種自動診療系統(tǒng),根據(jù)從病人佩戴的傳感器得到的信息及其病歷可以分析其病情,并給出定制化的治療方案。通用電氣同樣在智能照明方面擁有眾多專利。
IBM是物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)分析領域的領先者。IBM計劃未來四年投資30多億美元用于物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務的開發(fā)。預測性分析是根據(jù)現(xiàn)在及歷史數(shù)據(jù)來推測事物發(fā)展的趨勢,預測性分析可以適用于多種物聯(lián)網(wǎng)應用場景,例如實時資產(chǎn)管理與工業(yè)設備的維護狀況預測等。
例如,專利US20140236650描述了一種可節(jié)約成本的端到端資產(chǎn)管理方法,通過分析資產(chǎn)管理流程,改進維護操作方式(例如,規(guī)劃、預防、維護及操作參數(shù)控制)來達到節(jié)約成本的目的。
隨著傳感器收集來的數(shù)據(jù)越來越龐大,物聯(lián)網(wǎng)大數(shù)據(jù)分析變得越來越重要。專利US20150134704提出了一種實時處理大規(guī)模松散數(shù)據(jù)的方法。
思科是物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)圈網(wǎng)絡連接方面的執(zhí)牛耳者。最近思科與愛立信宣布達成戰(zhàn)略合作伙伴關系,攜手共創(chuàng)網(wǎng)絡技術的未來。在物聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡連接應用方面,思科申請了100多項專利,主要涉及用于機器學習(Machine learning, 簡稱ML,小編:哦)的智能自動物聯(lián)網(wǎng),物聯(lián)網(wǎng)絡預測性分析,用于智能電網(wǎng)的確定性網(wǎng)絡(deterministic networking)以及霧計算(fog computing,相對云計算,霧計算的計算能力分布更偏向終端,終端與分節(jié)點將具備更多的計算、存儲、通信及配置的功能,減輕云計算數(shù)據(jù)中心的計算負擔。 小編語:第一眼看到直接翻譯成霾計算……)。
例如,專利US20150195216描述了一種采用機器學習來預測信道行為的方法,然后多跳網(wǎng)絡(multi-hopping network)系統(tǒng)可根據(jù)預測結果來選擇合適的傳輸策略。
專利US20150333992提出了一種應用預測分析來管理物聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡設施。
數(shù)十億臺聯(lián)網(wǎng)設備接入物聯(lián)網(wǎng)將產(chǎn)生天文數(shù)字的待處理數(shù)據(jù),這些數(shù)據(jù)很容易耗盡負責云計算的后端IT系統(tǒng)的計算資源,采用霧計算(或者邊緣計算,Edge computing)讓更多物聯(lián)網(wǎng)終端智能設備來分擔計算負擔將使這種狀況得到極大緩解。專利US20150261876描述了一個包含了多重霧計算設備的網(wǎng)絡環(huán)境,每個霧計算設備都有獨立的網(wǎng)絡連接。
思科亦是物聯(lián)網(wǎng)生態(tài)圈網(wǎng)絡連接方面的執(zhí)牛耳者(小編語:幸好牛有兩只耳朵)。機間通信(Machine to Machine, 簡稱M2M)是指不經(jīng)人類干預而完成兩臺機器之間的通信(有線通信、無線通信或者兩種都具備)方式。愛立信正在研發(fā)具備高速移動與低延遲特性的無縫切換機間通信網(wǎng)絡。
例如,專利US20150319771提出了一種用物聯(lián)網(wǎng)設備低成本實現(xiàn)機間通信的方法,該方法采用現(xiàn)代手機移動通信標準,但是功耗卻很低。專利US20150078327描述了一種傳輸規(guī)劃的功耗優(yōu)化方法,可用于能量收集供電的機間通信設備上。專利US20150249901提出了一種通過手機移動網(wǎng)絡來使能機間通信服務的架構。
愛立信也在開發(fā)用于低功耗無線個人局域網(wǎng)的IPv6技術(IPv6 over Low power Wireless Personal Area Networks,簡稱6LoWPAN)。6LoWPAN由互聯(lián)網(wǎng)工程任務組(Internet Engineering Task Force,簡稱IETF)制定的一系列標準,該標準通過增加一個適配層(adaptation layer)并優(yōu)化相關的協(xié)議,使得IPv6更適應由簡單嵌入式設備構成的低功耗、低數(shù)據(jù)速率的無線網(wǎng)絡環(huán)境,其最終目標是使用802.15.4協(xié)議來收發(fā)IPv6數(shù)據(jù)包。谷歌推出的物聯(lián)網(wǎng)連接標準Tread即采用6LoWPAN技術來連接智能家居設備。采用6LoWPAN技術的射頻設備通常要在存儲空間/計算能力、功耗與射頻傳輸距離之間取得平衡。
低功耗的物聯(lián)網(wǎng)設備支持6LoWPAN功能是一個很大的挑戰(zhàn),若實現(xiàn)高級IPv6協(xié)議則會面臨更大的挑戰(zhàn)。愛立信編號為US20150245332的專利即描述了一個這樣的系統(tǒng),該系統(tǒng)構建了一組支持6LoWPAN協(xié)議的網(wǎng)路,具備6LoWPAN功能的低功耗物聯(lián)網(wǎng)設備之間可以通過6LoWPAN格式來進行通信。