卡位智能家电专利　四大技术领域仍有搞头

    物联网潮流下，智慧家电(Smart Appliance)是居家用途电器智慧化的具体展现，近年来家电品牌商包括Whirlpool、General Electric、iRobot Corporation、Honeywell、Nest Labs、Samsung、LG、SONY、Panasonic、Haier等，皆开发出各式的智慧家电产品。

智慧家电是指：“采用一项或多项智慧化技术，具有一项或多项智慧化功能的居家用途电器，并且可以让使用者具体感知其智慧化功能带来的效益有别于一般传统家电”。其中，智慧化技术是人工智慧与控制系统相结合的应用技术，而智慧化功能则是模拟人类的智慧思维或是智慧活动而展现出来的产品功能。  
智慧家电可说是智慧家庭环境下，让家电智慧化的具体展现。市场讯息显示，近年家电品牌商在智慧家电领域重点发展的产品类型主要有五项，包括智慧居家机器人、智慧温控、智慧冰箱、智慧洗衣机、智慧电视等(表1)。  


因应全球趋势与市场变化，厂商积极提出研发计画进行创新技术开发，重要的技术成果必须加以保护，避免因竞争对手抄袭或模仿而丧失竞争优势。对此，科技界主要是透过专利申请程序进行技术成果保护，其他厂商可藉由系统化专利探勘与分析，可了解特定领域专利技术趋势及特定厂商专利布局动向，同时避免或是提早因应未来可能招致的专利侵权威胁。  

MIC以美国专利暨商标局(USPTO)公告的核准专利做为检索资料来源，并透过“资策会专利地图探勘分析平台”进行智慧家电专利检索、分析及资料整理。  

MIC针对专利检索结果进行研判与调整，筛选出1,702件智慧家电美国核准专利进行分析。  

专利分析  

首先，透过资料探勘(Data Mining)功能并针对1,702件智慧家电专利进行国家别(Country)、行业别(Sector)以及领域别(Field)分析。其次，针对1,702件智慧家电专利进行技术分类项目比对分析，藉此掌握智慧家电专利涉及的重要技术分类项目分布情形。  

．国家别分析  

根据美国核准专利首页之记载资料，每一件专利皆可对应到某国家别，据此进行资料探勘分析。针对1,702件智慧家电专利权利人所属国家别进行比对分析，进一步掌握智慧家电专利国际研发投入情形以及技术成果分布。分析结果发现，智慧家电专利权主要集中在美国、韩国以及日本。其中，美国握有专利权占比达到66.0%、韩国占比达10.8%、日本占比则达10.2%，合计占比高达87.0%。  

很明显地，美国强势主导智慧家电领域技术趋势，台湾厂商若要进行技术合作或技术开发，要特别关注美国智慧家电重要厂商专利技术趋势与布局动向，积极跟上智慧家电主流技术，并且投入研发资源开发其他更具创新的应用，同时做好专利布局，未来台湾厂商才有机会与国际大厂进行专利交互授权、缩短研发能力差距，有效竞逐智慧家电各式各样应用产品市场商机。  

．行业/领域别分析  

根据世界智慧财产组织(WIPO)发布的对照表，每一国际专利分类项(IPC)皆可对应到某行业别(Sector)及领域别，据此进行资料探勘分析。透过资料探勘功能，并针对1,702件智慧家电专利进行比对分析，进一步掌握智慧家电专利所属行业别、领域别分布情形。  

首先，根据国际专利分类码(IPC)所属行业别进行资料探勘比对分析，1,702件智慧家电专利所属行业别分布，主要集中在Electrical Engineering(52.0%)，其次则依序为Instruments(27.0%)、Other Fields(9.1%)、Mechanical Engineering(8.5%)、Chemistry(3.4%)。  

其次，根据国际专利分类码所属领域别(Field)进行资料探勘比对分析，1,702件智慧家电专利所属领域别比重前十名者依序为：1.Computer Technology(20.7%)、2.Control(19.7%)、3.Digital Communication(12.7%)、4.Telecommunication(7.2%)、5.Furniture(7.0%)、6.Electrical Machinery, Apparatus, Energy(5.2%)、7.Measurement(5.2%)、8.Audio-visual Technology(4.2%)、9.Handling(3.2%)、10.Transport(1.9%)。  

整体而言，智慧家电专利所属领域别分布，主要集中在运算科技与控制，其次则依序为数位通讯、电信、居家设备、能源装置、测量、视听科技等。  

重要技术分类项目分析  
根据1971年《国际专利分类斯特拉斯堡协定》(International Patent Classification Agreement/Strasbourg Agreement)建立的国际专利分类，每一IPC分类皆可对应到某技术分类项目，据此进行资料探勘分析，藉此共计筛选出30项智慧家电重要技术分类项目，并依据专利件数多寡进行排序且前十名依序为：1.ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING(737件专利)、2.CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL(341件专利)、3.TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION(316件专利)、4.SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES(259件专利)、5 DOMESTIC WASHING OR CLEANING(210件专利)、6.ALARM SYSTEMS(148件专利)、7.PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION(138件专利)、8.MANIPULATORS(112件专利)、9.WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS(106件专利)、10. TRANSMISSION(99件专利)。  

整体而言，智慧家电专利所属重要技术分类项目主要集中在电子数位资料处理，其次则依序为控制或调节系统、数位资讯传输、非电变量控制或调节系统、家庭洗涤或清扫、警报系统、影像通信、机械手臂、无线通讯网路等。透过资料探勘筛选出的30项智慧家电重要技术分类项目，进一步根据其属性归类为8项主类别，包括：资料处理、控制系统、网路传输、测量与检查、电力系统、人工智慧-演算系统、视听系统、应用等。  

整体而言，智慧家电专利分布集中在资料处里(913件专利)类别，其次则依序为网路传输(783件专利)、应用(667件专利)、控制系统(600件专利)、测量与检查(205件专利)、视听系统(153件专利)、人工智慧-演算系统(60件专利)、电力系统(53件专利)等。  

另外，从资料处理类别中进一步区分出5项次类别，包括：云端运算(168件专利)、人机介面(124件专利)、资讯安全(45件专利)、人工智慧-特定应用(35件专利)、资料处理-其他(541件专利)等(图1)。  


图1　智慧家电专利资料看刊分析-主类别与次类别 资料来源：资策会MIC(5/2016)
资料处理为核心技术　人工智慧布局比重低  

针对1,702件智慧家电专利进行资料探勘比对分析，进一步筛选出的30项重要技术分类项目，发现，核心技术为电子数位资料处理(21.9%)，其次则依序为控制或调节系统(9.9%)、数位资讯传输(9.2%)、非电变量控制或调节系统(7.5%)、家庭洗涤或清扫(6.1%)、警报系统(4.3%)、影像通信(4.0%)、机械手臂(3.3%)、无线通讯网路(3.1%)等。  

我们进一步根据30项重要技术分类项目之属性将其归类为8项主类别，包括资料处理(26.6%)、网路传输(22.8%)、应用(19.4%)、控制系统(17.5%)、测量与检查(6.0%)、视听系统(4.5%)、人工智慧-演算系统(1.7%)、电力系统(1.5%)等；家庭洗涤或清扫属于应用、无线通讯网路属于网路传输、非电变量控制或调节系统属于控制系统、影像通信属于视听系统。  

另一方面，从资料处理类别中可再进一步分出5项次类别，包括：云端运算(4.9%)、人机介面(3.6%)、资讯安全(1.3%)、人工智慧-特定应用(1.0%)、资料处理-其他(15.8%)等。  

建议有意投入智慧家电相关技术开发的新进厂商或是既有厂商，除了主流技术与主要应用之外，云端运算、人机介面、资讯安全、人工智慧，目前专利布局比重仍低，值得科技业者评估投入研发资源进行开发与布局。