盘点2014年那些改变世界的科技发明

　　智能穿戴：专利引爆“私人订制”

　　戴上一副时尚的眼镜，无需动手操作便可进行视频通话、拍摄照片和录像、上网冲浪或处理电子邮件，这就是据称将在2014年推向市场的谷歌眼镜。这款神奇的眼镜的功能实际上就是通信+微型投影仪+摄像头+传感器+存储传输+操控设备的结合体，这就是被称作可穿戴电脑的设备，苹果、三星即将推出的智能手表也属此类，并成为2014年最吸引眼球的智能电子消费品。

　　“在这个日新月异的创新时代，任何先进的技术几乎都是知识产权带来的产物，可穿戴智能技术也是一样。”对此，业界专家有着几乎一致的看法。有关专家认为，为争夺这一潜力巨大的市场，专利布局成为创新大鳄们竞逐的目标。截至目前，谷歌眼镜已提交的发明专利申请超过70件，从底层的硬件结构、功耗安全到上层的人机交互、设备协同技术，再到外观设计，均进行了专利布局，而且其中近一半的发明专利申请集中在人机交互领域，约14%的发明专利申请与光电传导技术相关，这既是核心的技术领域，也是技术研发争夺最激烈的领域。

　　从提交专利申请的时间看，谷歌的可穿戴技术研发只是近3年才形成规模，称不上是最早的。苹果公司在13年前就开始提交有关智能手表的可穿戴技术专利申请，至今已提交了80余件相关的专利申请，奠定了其在可穿戴智能技术领域的竞争地位。与此同时，微软、国际商业机器公司（IBM）、三星、思科等跨国巨头也都在可穿戴智能技术上进行了较为领先的专利布局。

　　在专家们看来，笔记本和平板电脑将人从办公室里解放出来，可穿戴智能设备又将把人的双手从键盘、鼠标中解放出来，不但使现代生活更为便利，而且让人们在有限时间内能做的事情更多、更有效率。同时，还可以帮助残疾人改善对现实世界的感知。

　　一项最新的研究显示，伴随着智能手机、传统电脑市场增长的逐渐放缓，可穿戴智能设备将迎来逐步上升的浪潮。2018年，全球可穿戴智能设备的销量将达到1.77亿部，可穿戴智能设备市场规模将达到300亿美元，而智能手机的市场规模则将与2012年的销量持平。2014年，被称为可穿戴智能设备崛起的关键之年，市场究竟如何，人们将拭目以待。[page]

    3D打印：复制现实美好万物

　　2月9日，英国一家自行车制造商首次用3D打印技术打出钛金属山地自行车框架产品，再一次创造了3D打印的一项全球第一。

　　其实，近年来3D打印的产品，越来越多地充实到人们的衣食住行和社会生活的多个领域。所谓3D打印，实际就是一种快速成型技术。它是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。3D打印通常是采用数字技术材料打印机来实现。虽然说以往3D打印常在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型，而今天它正逐渐用于一些产品的直接制造。

　　“毫无疑问，3D打印从出现那一天起，就与知识产权有着密切的关系。”有关专家认为，3D打印技术及产品会涉及发明专利、实用新型专利、外观设计专利和软件著作权。就3D打印专利而言，第1件专利申请的提交是在1971年，并在1977年被授予专利权。

　　伴随着技术研发日新月异的发展，3D打印对全世界的产业生产能力都存在着潜在的巨大影响，因此也使其成为专利布局争夺最为激烈的领域之一。美国以及欧洲、亚洲的多个制造大国都在3D打印专利布局方面争先恐后地迈出自己的步伐。以美国3D系统公司的专利布局为例，截至目前，该公司在美国提交相关专利申请230余件，通过《专利合作条约》（PCT）途径提交的国际专利申请进入欧洲的为130件，进入日本122件，进入中国36件，基本完成了自己的专利布局。从地域分布来看，3D打印专利申请主要集中在美国、日本、中国、德国、韩国等国家，该5个国家的相关专利申请数量占全球相关专利申请量的90%，其中日本占比40%，美国占比28%，中国占比10%。

　　伴随着专利的不断增加，各个环节的技术逐渐成熟，成本逐渐降低，优势逐步显现，3D打印技术已被越来越多的消费者和生产厂家所接受。专业研究预计，在2014年，3D打印机的全球出货量将激增75%，出现前所未有需求大幅上升的局面。越来越多的3D打印产品不断问世，似乎在不断地提醒我们，3D打印产品将更加堂而皇之地登堂入室，进入人们的生活。面对扑面而来的3D打印浪潮，我们是否已经准备好了呢？[page]

     物联网：走入寻常百姓家庭

　　只需一个按钮，不管您身在哪里，家里的空调或者热水器都可以自动启动迎接您的到来；出门在外忘记锁门关窗，用手机轻轻一按就搞定；推门走进一间房，门刚开启一条缝，就传来一阵狗吠或者电话铃，与此同时，在外上班的您的手机上就会收到一条短信：有人进您家门了。这些在科幻电影里看到的场面如今应用到我们生活中的比比皆是，这就是物联网给人们家庭生活带来的福利。

　　物联网，这个近几年来最热门的话题之一，早在上世纪末就已被提出，它是互联网的升华，做到物物相连，信息无缝互通。随着射频识别技术、传感器技术、纳米技术、智能嵌入等技术越来越广泛的应用，物联网作为未来技术竞争的核心之一，在各国都被密切关注。目前为止，美国、韩国、日本等国家都在积极出台物联网建设规划，打造物联网核心技术发展。“物联网产业的发展，依赖的是自主知识产权。”业界专家表示。为了在未来的市场竞争中占据有利地位，各国早已开始物联网专利的布局。

　　据了解，就无线接入技术而言，其专利申请在1995年前后呈现增长趋势，2003年以后快速增长，目前全球的年专利申请量已经在1万件以上。其中，美国、日本、欧洲、中国和韩国是主要的专利申请国家，美国的专利申请比例占到了32%左右，其次是日本和欧洲，分别占15%和13%。其中，高通公司在该领域拥有较多的基础性专利，而三星公司、诺基亚、飞利浦公司、韩国电信等都是全球范围内主要的专利申请人。传感器技术领域的专利申请表现得也较为明显。在全球范围看，从2001年开始，传感器的专利申请量呈快速增长趋势，2007年的专利申请量达到2.8万件左右。目前，传感器技术的原创技术主要来源于日本和美国，分别占了总量的41%和20%，在传感器技术方面处于领先地位。

　　几乎还从来没有一个新兴产业的发展像物联网这样来势汹汹。据思科预计下一个10年物联网将创造14万亿美元的价值。物联网把新一代IT技术充分运用在各行各业之中，毫无疑问，它将给人类的生活带来天翻地覆的改变，也许真正的物联网时代还需很长时间，但我们拭目以待。[page]

    家用机器人：变身人类得力助手

　　当您在外奔波了一天回到家中，家用机器人已经为您做好了丰盛的晚餐，放好了洗澡水，家里也被收拾得一尘不染。这如今已不是天方夜谭，家用机器人正在现实地向我们走来。近年来，家用机器人市场开始迅速发展。2007年，全球家用机器人数量超过400万台；2010年，上千万家庭正在使用智能机器人产品；到2020年，某些发达国家将实现每个家庭至少拥有一台机器人，届时，家用机器人将像计算机、电视机、电冰箱等电器一样普及到千家万户。

　　对于这个未来30年市值超万亿美元的市场，美国、日本、韩国在开发家用机器人方面最为积极。随着家用机器人的普及，日本一大批工业机器人制造、应用巨头也已纷纷投身家用机器人的设计、开发工作。东芝、松下、索尼、丰田、本田等公司每年投资上亿美元开发家用机器人，并取得了不俗的进步。随着美国工业机器人市场的日益饱和，美国家用机器人市场也出现了爆炸性成长。微软公司投入了巨资和大量人力资源开展家用机器人模型的建造和软件的设计工作，可望开发出高度智能的复杂仿真机器人。

　　由于家用机器人涉及仿生、生物识别、传感器、通讯、雷达、全球定位、存储器、机械设计、自动控制、软件、计算机等技术，家用机器人技术相关的专利更是数以万计。据科技部的一份机器人专利分析报告显示，全球在服务机器人领域的专利申请以日本和美国的专利申请量占据主导地位；在家用服务机器人技术领域方面，专利申请量排名前5位的分别为日本、韩国、美国、中国、德国，其中，日本和韩国的专利申请量占有绝对优势；在专业服务机器人领域，美国和日本的专利申请数量占绝对优势，其次是中国、德国和日本。

　　几年前，家用机器人的概念还和普通老百姓的生活相隔甚远，而如今，越来越多的消费者正在使用家用机器人产品，科技的进步通过产品为人们生活带来了便捷。但由于科技含量较高，生产成本较贵，服务机器人还不能像手机一样，成为普通民众轻轻松松就能买得起的消费品。虽然市场需求大，但家用机器人真正走进普通家庭还需一段时间，但我们也做好了准备迎接家用机器人时代的来临。[page]

     云服务：打造互联“云”端生活

　　当你需要传输文件时，可以暂时存储在即时通讯工具的云端，即能在任何一台电脑或手机上下载使用；当你需要搜索相关资料时，可以到网站的云分享中查找。互联网已经进入了“云”时代，使现代人的生活变得更加便捷简单。

　　近年来，互联网中以“云”为核心概念的名词愈来愈多，云服务、云计算、云平台、云安全等成为了炙手可热的词汇，其实“云”是对网络、互联网的一种比喻说法。众多国际知名企业如亚马逊、微软、谷歌、IBM等都纷纷推出了自己的云平台和云服务。在这个众家纷“云”的时代，知识产权的支撑作用也愈加明显。据IBM称，该公司在全球范围内拥有1400余件云计算相关专利和3.7万名云计算专家，这也是IBM打造自身雄厚“云”实力的基础。亚马逊也为自己的云计算平板电脑提交了相关专利申请，该平板电脑只有处理器和一块较小的内部电池，更像是一个远程显示系统，把主要的处理能力全部转移到了云中，这样就会使用户拿到手的产品更轻、更薄且不需要昂贵的成本。

　　各大公司的竞争焦点云计算是基于互联网的相关服务的增加、使用和交付模式，通常涉及通过互联网来提供动态易扩展且经常是虚拟化的资源。云计算通过使计算分布在大量的分布式计算机上，而非本地计算机或远程服务器中，数据中心的运行将与互联网更相似。这使得用户能够将资源切换到需要的应用上，根据需求访问计算机和存储系统。近期，IT巨头们都发力云计算和云服务等相关业务，这场风起“云”涌的争夺战，一时间硝烟弥漫。前不久，负责搭建和运营微软的计算平台、程序员工具和云服务的萨蒂亚·纳德拉从比尔·盖茨手中接过了微软CEO的接力棒。据此，业界普遍认为微软或将大力推进云计算服务。2月12日，谷歌宣布基于MySQL的云端数据库CloudSQL全面投入运行。蓝色巨人IBM也于日前宣布，今年将投入12亿美元用于拓展全球云基础设施。

　　未来，随着众多科技在“云”领域发展得更加深入，相信现代人的“云”端生活将会更加丰富而便捷。[page]

    无人驾驶汽车：未来科技触手可及

　　无人驾驶无疑是近年来汽车行业出现频率最高的词汇之一。试想，如果汽车通过操控系统进行自动控制，行驶过程中实现无人驾驶，到达目的地时能够自动泊车，那么在旅途上我们则可以尽情地和家人享受一路上的沿途风光。这并非科幻小说中才出现的片段场景，这一切在不久的将来都可能成为现实。

　　集自动控制、体系结构、人工智能、视觉计算等众多技术于一体的无人驾驶汽车，是计算机科学、模式识别和智能控制技术高度发展的产物。目前，无人驾驶汽车所需要的技术已经基本具备，这些技术包括以雷达为基础的巡游控制系统、运动传感器、路线变化报警装置和卫星数字地图。

　　进入21世纪，各国公司各显神通，不断致力于无人驾驶技术的研发，不断提交相关专利申请为研发保驾护航。美国谷歌公司凭借在电子产业的技术优势和传闻中的绝密实验室“GoogleX”，也投入到无人驾驶技术的研发中。研发无人驾驶技术的数年来，谷歌公司的样车累计完成了数十万公里路试，并向美国专利商标局提交了20余件关于无人驾驶技术和无人驾驶汽车的相关专利申请，其中部分已经获得授权。另外，有资料显示，奔驰、宝马、奥迪、沃尔沃、雷克萨斯、福特、通用等知名汽车企业均已着手无人驾驶技术的研发工作。

　　此外，日系车企也不干落后。日本企业在日本提交的相关专利申请在2000年约为140件达到高峰，而2012年则减少至约30件。但是，从各大公司最近发布的关于汽车驾驶技术的信息来看，日本车企迅速开始大力推进研发工作。业内人士预计在今后，日本车企关于自动驾驶技术的专利申请数量也将迅速增加。

　　在2013年全球汽车论坛上，沃尔沃公司相关负责人表示，将会在2020年正式推出搭载无人驾驶系统的汽车，关于这个2020年的猜想，我们将拭目以待。