GE公司工業互聯網技術專利布局分析與啟示

【編者按】　工業互聯網的出現，不僅從根本上顛覆了工業制造業發展模式，也將深刻地改變未來國際產業分工與國際貿易競爭格局。鑒于工業互聯網的重要意義，國外主要企業依托技術和產業優勢，積極進行專利布局，給我國工業互聯網發展帶來隱患。為掌握主要企業對工業互聯網的專利布局情況，本期信息速遞對美國通用電氣公司（GE公司）的專利申請情況展開檢索，并對其專利布局情況進行解讀，總結布局特點，并提出相關建議。

一、GE公司工業互聯網介紹

Predix是美國GE推出的全球第一個專為工業數據與分析而開發的操作系統，實現了人、機、數據之間的互聯。GE于2015年向所有公司開放Predix平臺，幫助工業客戶開發，部署和運維工業應用到邊緣側和云端，幫助客戶可靠、安全的連接設備，獲取數據用于分析提高生產效率。

圖1 Predix平臺架構示例

圖1示出了Predix平臺架構的一個示例，從風機收集數據并將其推送到云上的風場應用程序。風機和風場處于Predix平臺的“邊緣”。使用Predix的服務，使用者可以接收和分析來自風機傳感器的數據，也可以監視和優化風機的運行，以獲得該資產的最大價值。Predix檢測異常情況并在斷電發生之前幫助進行預測，進而改進風場可靠性，優化實時維護并減少風機停機時間。Predix可以使用從傳感器收集的數據并使用邊緣分析監視工業資產的狀態，如果檢測到不正常的情況，Predix機器可以在損壞發生之前將風機關停。通過Predix機器，數據科學家可以存儲并分析整個風場的數據，他們可以查找一段時間的趨勢，識別新的模式，創建新的邊緣分析，并將這些信息推送回所有風機。Predix連接(Predix Connectivity)具有離線支持功能，能為應用程序提供持續數據訪問，即使在網絡不可用時也不中斷。應用程序開發人員可以使用Predix云上的工業服務構建、測試和部署工業互聯網應用程序。這個定制構建的云數據基礎設施具有增強的安全控制，世界一流的數據處理與聯網功能。通過改進分析、實時資產優化或預測性維護，Predix平臺設計用于支持工業業務過程的持續改進。

二、GE公司工業互聯網技術專利布局特點

（一）配合公司發展戰略，相關專利申請近年顯著上升

GE公司在1997年至2017年期間相關專利申請有兩次飛躍。GE公司2001年的工業互聯網相關專利申請增加至43件，推測此時GE公司已開始涉足工業互聯網領域；2012年，GE發布《工業互聯網：突破機器和智慧的邊界》白皮書，首次提出工業互聯網概念，并提出工業互聯網發展戰略的大致脈絡。在知識產權方面，體現為相關專利申請量由2013年的114件迅速上升至2014年的172件，增幅高達33.8%。

（二）專利布局相對完整，涵蓋工業互聯網關鍵技術領域

GE公司在工業互聯網領域的專利布局較為完整，涵蓋數據處理、控制調節、專用測量監督系統、信號裝置、數字信息傳輸、無線通信網絡等技術。其中，數據處理領域專利申請最多，為500件，占比37.4%，重點在數據存儲、分析、優化等方面做了布局；控制調節領域專利申請300件，占比22.5%，重點在資產信息選擇、資產管理方面做了專利布局；專用測量監督系統266件，占比20%，重點在資產監測、操作、預測等方面做了布局。

從GE公司專利申請技術變化趨勢來看，涉及信息檢索、數據庫結構方面的專利申請在2010年以后增加最快，2013年達到33件，其次為資產控制系統方面，2012年達到30件。

（三）專利流向集中，目標國家和地區明顯

分析GE公司在工業互聯網領域專利申請的受理局，發現其專利流向非常集中。美國、歐洲以及中國是其主要目標國，在美國國內申請了568件，占全部申請量的42.5%，在歐洲地區重點布局了179件專利，占比13.4%，在中國申請了122件專利。此外，GE公司還通過世界知識產權組織申請了214件專利，占比16%，可以預見，該214件專利有極大可能進入歐洲地區和中國。

表1 GE工業互聯網領域專利流向

在專利同族方面，在GE公司提出的122件中國專利申請中，發明專利為114件，占總量的93.4%；具有美國或歐洲專利同族的專利為109件，占比89.3%，其中同族數量最多的高達31件。同族專利的數量是衡量專利經濟價值的重要指標，專利申請人只有在對某國市場有預期的情況下，才會向該國提交專利申請，同樣，一家公司如果為一項技術申請了大量同族專利，也可以從一個側面反映出這項技術的重要程度。因此，通過對同族專利數量的分析，反映出GE公司目前在中國提出的專利申請主要為工業互聯網領域的高價值專利。

（四）GE智能平臺有限公司

GE智能平臺是2015年由原GE 智能平臺與阿爾斯通合并后形成的自動化和控制業務單元，專注于提供用于自動化控制的軟件、控制及通訊解決方案以及軍工及航空航天嵌入式系統，分析其專利布局可以發現有三大特點。

1.技術領域集中

其中194件專利申請涉及數據處理領域，占總量的34.3%；192件專利申請涉及控制調節系統，占比34%。

2.專利申請起步晚，增幅快

該公司2009年之前專利申請一直較少，年均不超過5件。2009年進入第一次飛躍期，專利申請增至36件，如前所述，此次專利申請量的飛躍可能受到GE公司發展戰略調整影響；2016年，公司專利申請進入第二次飛躍期，達到104件，考慮到公司于2015年合并阿爾斯通，推測本次飛躍期的出現與此有關。

3.專利流向集中

美國、歐洲以及中國是其主要目標國，美國國內申請135件，占全部申請量的23.9%，在歐洲地區重點布局了92件專利，占比16.3%，在中國申請了72件專利，占比12.7%。此外，GE公司還通過世界知識產權組織申請了116件專利，占比20.5%，可以預見，該116件專利有極大可能進入歐洲地區和中國。

表2   GE智能平臺專利主要流向

（五）工業互聯網標準化

工業互聯網要實現技術創新、互聯互通、系統安全和產業提升均離不開標準化的引領。當前標準化工作已經獲得了國內外的普遍重視，包括美國工業互聯網聯盟（IIC）、德國工業4.0平臺、國際電工委員會（IEC）、中國智能制造標準工作組等組織均在積極布局推進。

2015年GE公司宣布向所有企業開放Predix操作系統，幫助企業創建和開發自己的工業互聯網應用。GE此番舉動有助于培養工業互聯網應用開發生態圈，但也使predix有可能成為工業互聯網操作系統的事實標準，故應對predix操作系統核心專利給予更多重視。

表3 GE公司predix操作系統部分重要專利

三、啟示與建議

（一）加快工業互聯網技術的前瞻性專利布局

中國是GE、西門子等領先公司的主要目標市場，隨著GE在中國的工業互聯網業務的逐漸增加，其在中國的專利布局將日趨完善，我國工業互聯網發展前景非常嚴峻。有鑒于此，我國不僅要加快發展工業大數據集成、處理、分析與應用軟件等技術，更應該重視創新成果知識產權保護。尤其是工業互聯網關鍵技術領域，應進行前瞻性專利布局，搶占相關技術領域制高點，掌握中國工業互聯網發展的主導權和話語權。

（二）更多關注高價值專利

GE、西門子等公司涉足工業互聯網領域較早，專利布局已初步成形。建議相關技術人員更多關注GE智能平臺、predix操作系統核心專利,以及西門子公司的高價值專利，了解關鍵技術競爭態勢，明晰可借鑒的技術熱點，促進相關技術研發。

(三)加快標準制定進程，推進專利技術標準化

標準必要專利是一種重要的戰略資源，是技術標準與專利相結合的產物，在通訊、計算機等領域呈現快速增長的趨勢。對于企業而言，標準必要專利數量越多、質量越高，其主導世界市場的可能性就越大。因此，標準必要專利越來越成為各個國家、各個企業戰略競爭的焦點。

在工業互聯網領域，由于涉及數據處理，信息交互、智能終端等多方面技術,可以預見，工業互聯網標準中涉及專利的現象將遠比其他行業突出，呈現出你中有我、我中有你，相互很難分離的現象。

不同于已經成熟的商業互聯網，工業互聯網的相關技術標準還遠遠沒有成形，各國政府和領先企業正在展開激烈的博弈和爭奪。因此，我國不僅僅要關注專利技術的引領作用，積極參與國際標準研制，更要加大創新成果標準化和專利化工作力度，推動形成標準研制與專利布局有效銜接。

（航天科工基地  張明鶴供稿）

本文僅代表研究基地專家觀點，未經許可，不得轉載。