工业互联网关键技术专利态势分析
（2019）
工业互联网产业联盟（AII）2019年2月
要点介绍
当前，工业互联网从整体网络体系目标框架分为三个层次，分别为网络互联体系、地址与标识解析体系和应用支撑体系，为了对工业互联网的三个重要体系进行深入知识产权分析，报告选取现场总线、工业以太网、OPC/OPCUA和TSN作为网络互联体系的知识产权研究对象，选取ONS、Handle、OID、Ecode等主流标识解析技术作为网络标识解析体系的知识产权研究对象，在应用支撑体系中，选取工业云技术中的边缘计算、PaaS技术和多租户技术作为知识产权研究对象。
报告对选取的对象从时间视角、地域视角、参与者视角、技术创新视角等维度进行多角度剖析，通过对相关技术的专利申请趋势进行分析以研究该技术的随年发展情况，对相关技术的专利布局地域进行分析以探析该技术的重要市场和技术原创国，对相关技术的专利权人进行分析以追踪该技术的先进引领者，对相关技术进行细分以探寻技术发展脉络。
最后，对涉及的关键技术结合产业发展和知识产权发展，给出了综合性建议。
组织单位：工业互联网产业联盟编写单位：中国信息通信研究院 编写组成员：中国信息通信研究院知识产权中心：李文宇、周洁、王潇、张倩中国信息通信研究院工业互联网与物联网研究所：李海花、刘阳中国信息通信研究院技术与标准研究所：张恒升、罗松、黄颖中国信息通信研究院信息化与工业化融合研究所：刘钊 目录
一、研究范畴
2 二、工业互联网专利分析
2.3工业以太网专利外企占优，中国企业和科研院校积极布局......122.4工业以太网创新聚焦交换机、控制单元、自动化系统和数据采
1 4.4TSN技术热点以帧结构、信号和业务流控制为主......................19(三)网络标识解析关键技术专利分析.............................................................20
1.对象名解析服务ONS.............................................................................201.1ONS技术全球专利创新放缓，中国专利数量较少.....................201.2ONS技术专利主要集中在美国....................................................211.3ONS技术全球专利申请人分布较为分散，中国专利权人以本土为主
3.对象标识符OID......................................................................................273.1OID技术专利创新放缓................................................................273.2OID专利主要集中在美国和中国.................................................283.3OID专利持有人类型多样............................................................293.4OID专利技术主要涵盖编码、标签、安全性..............................31
4.物联网统一物品编码Ecode....................................................................314.1Ecode专利申请时间较晚，主要集中在2013年.........................314.2.Ecode属于我国自主可控国标体系，专利多分布在中国...........324.3.Ecode专利主要掌握在本土机构手中.........................................334.4Ecode专利方案主要集中在底层技术和应用领域.......................34 (四)工业云关键技术专利分析.........................................................................35
2 3.2美国的多租户技术专利布局占据优势.........................................443.3SALESFORCE、AMAZON、Microsoft、IBM注重全球布局....453.4多租户专利主要多租户技术专利主要聚焦于数据库、计算环境
3 一、研究范畴（一）技术范畴 本报告是在工业互联网产业联盟推出的体系框架（见图1-1-1）基础上，从网络互联、网络标识解析和应用支撑三大体系入手，分别选取关键技术进行知识产权研究。
网络互联体系中选取的关键技术包括：现场总线、工业以太网、OPC/OPCUA，并且由于时间敏感网络（TSN）技术在工业互联网产业发展过程中重要性日益凸显，在网络互联体系内，新增TSN技术并对其专利布局进行态势分析； 网络标识解析体系中选取的关键技术包括：对象名解析服务（ObjectNameService,ONS）、Handle、对象标识符（ObjectIdentifier,OID）和物联网统一物品编码（EntityCode,Ecode）； 应用支撑体系从工业云入手，选取的关键技术包括：边缘计算/雾计算、平台即服务(Platform-as-a-Service,PaaS)技术和多租户技术。
数据来源：工业互联网产业联盟《工业互联网体系架构报告》图1-1-1工业互联网整体网络体系目标框架
1 （二）专利数据范围 检索关键词依托工业互联网三大体系中的关键技术确定；检索平台以德温特、PatentStrategies和PatSnap为主；检索数据源自全球105个国家/地区的官方知识产权局；检索时间是从2000年申请日开始，截至2018年10月22日之前公开的专利。
二、工业互联网专利分析 (一)整体专利态势分析
1.工业互联网全球专利申请趋势有所加快 从2000年至2018年10月，全球工业互联网未合并同族专利申请近5万件，其中，北美洲、欧洲、亚洲、大洋洲的工业互联网专利申请较多。
从国家视角看，美国、中国、德国、日本是重要国家，这些国家的工业互联网相关专利布局活跃且申请量较大。
工业互联网全球专利申请趋势 美国中国WIPO欧专局日本德国其他900080007000600050004000300020001000
0 数据来源：各国知识产权局数据统计：中国信息通信研究院知识产权中心图2-1-1工业互联网全球申请趋势
2 2.工业互联网全球专利技术布局地域多集中在美国和中国在2000年至2018年期间，PCT专利申请和欧专局的专利申请除外， 全球工业互联网的专利主要布局在美国、中国、日本和德国，这些国家的工业互联网专利布局数量占比全球76%。
这与这些国家对工业互联网的政策和产业发展较为相关。
例如，美国和中国推出聚焦于依托工业互联网发展的先进制造发展战略。
在具体实践上，美国和中国工业互联网核心企业将互联网特征用于经营生产服务全过程。
在产业上，中美以工业互联网产业联盟为重要抓手。
美国由GE、Intel、AT&
T、思科和IBM联合成立了工业互联网产业联盟（Consortium，IIC），目前有近40个国家约300位正式会员。
中国的工业互联网产业联盟则在工信部指导下于2016年初成立，侧重研究工业互联网顶层设计、技术研发、标准定制、测试床、产业实践等工作，目前成员队伍不断扩大，会员数量接近1000家。
无论是中国还是美国的工业互联网产业联盟，都吸引了全球最领先的工业企业、ICT企业、高校及研究机构积极参与。
日本工业价值链促进会（IndustrialValueChainIniTIaTIve，IVI）立足日本制造业，制定了与工业4.0平台类似的智能工厂基本架构《工业价值链参考架构（IndustrialValueChainReferenceArchitecture,IVRA）》；德国最早提出“工业4.0”战略，并成立“工业4.0”合作平台，资助了300余个“工业4.0”项目。
3 工业互联网全球专利地域分布 WO 日本德国 中国 11% 2%1% 25% EP 印度 7% 1% 加拿大1% 美国 澳大利亚 1%韩国 其他1%2% 48% 数据来源：各国知识产权局数据统计：中国信息通信研究院知识产权中心图2-1-2工业互联网全球布局地域
3.外国工业云和工业平台服务商工业互联网专利布局领先 在全球TOP10专利申请人排名中，外国企业占据明显优势，中国企业持有专利数量普遍相对较少，较难跻身全球前
十。
目前全球工业互联网专利排名前十的申请人包括：IBM、Microsoft、Oracle、salesforce、Siemens、Amazon、Symantec、华为、Wal-MartStores和VeritasTechnologies。
其中，IBM的相关专利数量最多，排名第一；Microsoft和Oracle的专利多为PaaS和多租户技术；salesforce的专利多为多租户相关技术；Wal-MartStores的实力也不容小觑，因为其一方面加强O2O线上线下融合，一方面强化云计算和PaaS专利布局，在重资产模式下强力发展电子商务，潜力较大，值得关注其专利布局动态。
4 全球：工业互联网专利前十申请人 010002000300040005000600070008000IBMMicrosoftOraclesalesforceSiemensAmazonSymantec华为Wal-MartStoresVeritasTechnologies 数据来源：各国知识产权局数据统计：中国信息通信研究院知识产权中心图2-1-3工业互联网全球专利申请人TOP10 在中国积极布局工业互联网专利并且排名靠前的申请人包括IBM、Microsoft、Siemens、国家电网、中科院、华为、中兴、Oracle、浙江大学和Emerson。
IBM、Microsoft、Siemens、Oracle和Emerson非常重视中国市场，在中国布局了较多工业互联网专利。
中国申请人中，国家电网、华为和中兴在工业互联网方面专利申请态度积极，专利较多，中国科研院校则有中科院和浙江大学，申请的工业互联网专利跻身中国前
十。
5 中国：工业互联网专利前十申请人
0 50100150200250300350 IBM Microsoft Siemens 国家电网 中科院 华为 中兴 Oracle 浙江大学 Emerson 数据来源：各国知识产权局数据统计：中国信息通信研究院知识产权中心图2-1-4工业互联网中国专利申请人TOP10 (二)网络互联关键技术专利分析
1.现场总线 1.1现场总线仍掌控较多市场份额，专利应用领域广泛，专利增长放缓 现场总线在工业自动化系统中广泛应用且成熟，近年来，虽然已有部分支持工业以太网通信接口的现场设备，但仍有大量的现场设备依旧采用电气硬接线直接控制器的方式连接。
目前市场上常见的现场总线技术有几十种之多，主要包括Profibus，Modbus，HART,CANopen，LonWorks，DeviceNet、ControlNet、CC-link等。
经过多年发展，现场总线相关专利总量多，专利申请从核心基础技术扩展到应用类，工业互联网现场总线技术专利全球共计近9500个专利，6564个专利族，2018新增专利多用在核电站、无人驾驶、机器人、油田、冶金、矿山、农业和林业。
整体来看，2012-2017年期间现场总线专利的申请进入平稳期。
但是，与其他工业互联网网络连接技术相比，现场总线技术普遍存在通信能力低，
6 距离短，抗干扰能力较差等问题，而且总线技术的开放性和兼容性不够，未来越来越影响了相关设备和系统之间的互联互通。
随着工业以太网以及TSN技术的快速发展，现场总线领域的专利申请量增长趋势将放缓或下降。
现场总线技术专利申请趋势 全球中国1000900800700600500400300200100
0 数据来源：各国知识产权局数据统计：中国信息通信研究院知识产权中心图2-2-1现场总线技术专利申请趋势 1.2中国现场总线专利应用范围广，欧洲FIELDBUS市场拓展带动专利增多 现场总线全球专利地域分布 美国12% 中国62% 加拿大1% 欧洲10% 印度1% 德国WO5%5% 韩国2% 日本1%澳大利亚 1% 数据来源：各国知识产权局数据统计：中国信息通信研究院知识产权中心图2-2-2现场总线技术全球专利地域分布
7 从专利技术地域来看，截止2018年，中国的现场总线专利全球份额占比仍然稳定保持在60%左右，这是由于中国市场规模大，现场总线应用领域不断拓展所致；在欧洲，以FIELDBUS为代表产品正在迅猛发展和扩大，成为欧洲首屈一指的开放式现场总线系统,FIELDBUS在欧洲市场占有率大于40%,广泛应用于加工自动化、楼宇自动化、过程自动化、发电输配电等领域。
而美国的现场总线专利则从21%将至12%。
部分原因在于在美国，／IP已经取代了DeviceNet的市场份额。
1.3Siemens把控全球市场，现场总线专利量遥遥领先 全球：现场总线技术前十申请人 0200400600800SIEMENSABBGROUPROCKWELLINTGENERALELECTRICSCHNEIDERELECTRICFISHERROSEMOUNTSYSTROBERTBOSCHGMBHROSEMOUNTINC.国家电网沈自所 中国：现场总线技术前十申请人
0 50 100 150 SIEMENS 国家电网公司 沈自所 浙江大学 RobertBoschGmbH 中国北车 GENERALELECTRIC ABBAG FISHER-ROSEMOUNT 成都秦川科技 数据来源：各国知识产权局数据统计：中国信息通信研究院知识产权中心图2-2-3现场总线技术全球和中国专利前十申请人排名 从申请人持有专利变化情况来看，SIEMENS仍然稳稳占据全球和中国的现场总线专利量排名第一位置，其次是ABB在全球的专利地位也较高，专利排名第
二。
施耐德在2018年排名略有下降，而Rockwell布局数量提升，排名全球第
三。
从中国的现场总线专利申请人排名变化来看，中国科学院沈阳自动
8 化研究所进一步增加相关专利布局，排名位置从第4上升至中国申请人第3位。
1.4现场总线专利主要围绕FieldBus产生创新 现场总线专利热点技术聚焦于数据采集（RS232、远程监控、Can总线、数据采集器）、RS485、FieldBus（网络和协议、通信接口和网关）、FieldDevice和过程控制，与截止2017年底的数据相比，截止2018年底，FieldBus的专利量有所提升，Can总线专利量有所下降。
2.工业以太网 数据来源：各国知识产权局数据统计：中国信息通信研究院知识产权中心图2-2-4现场总线技术的热点分布 2.1工业以太网市场快速增长导致申请量持续增长，未来应用领域广泛 以太网技术凭借其传输速率高、开放性好、造价便宜等优势，越来越多的在工业领域受到青睐和应用。
工业以太网是将以太网应用于工业控
9 制和管理的一系列技术，通过借鉴以太网的帧结构，修改协议和实现方式，实现工业控制信息传输的确定性和实时性。
目前主要的工业以太网技术有：PROFINET、/IP、HSE、EtherCAT、PowerLink、Modbus-TCP等。
工业以太网技术专利全球共计5776个专利，3552个专利族，2018新增专利多为应用类专利，应用场景较为广泛，包括油田、机器人、农林、工控系统和楼宇等。
工业以太网专利量近年仍然呈现增长趋势，因其逐渐克服实时性、环境适应性、总线馈电等问题，应用范围逐渐拓展，专利量增长势头也超过现场总线，工业以太网用于工业现场设备间通信已成趋势，迅速普及到工控系统各级网络。
在一些关键领域，工业以太网的普及已经开始反超现场总线。
成为主流网络技术。
HMS工业网络有限公司在工业网络市场年度研究报告指出，2018年初就工厂自动化新安装节点而言，工业以太网市场份额已经超越传统的现场总线。
工业以太网技术专利申请趋势 全球中国1000900800700600500400300200100
0 数据来源：各国知识产权局数据统计：中国信息通信研究院知识产权中心图2-2-5工业以太网技术专利申请趋势 10 2.2中国工业以太网专利占比不断攀升，中国市场步入快车道模式 从专利技术地域来看，截止2018年，中国工业以太网的专利申请量全球份额占比有所下降，2017年相对2016年的40%，提升到67%，2018年下降到58%，但专利申请量占比仍然全球第
一。
这充分体现了中国市场规模大且未饱和，新增节点不断增加，应用领域不断拓展。
工业以太网的市场在未来几年内预计将以30％～40％的年复合增长率增长。
在中国市场，可能增长率更大，应用前景更加广泛。
近些年来，中国工业以太网交换机市场需求量日益倍增，重点应用在了电力和轨道交通领域，市场占有率高达70%。
目前市场活跃的厂商大约30家，其中国内企业16家左右。
工业以太网技术全球专利地域分布 美国13% 中国58% 印度1% 欧洲 10% 德国 WO 3% 7%日本 3%澳大利亚 加拿大韩国2%1%2% 数据来源：各国知识产权局数据统计：中国信息通信研究院知识产权中心图2-2-6工业以太网技术全球专利地域分布 11 2.3工业以太网专利外企占优，中国企业和科研院校积极布局 全球：工业以太网技术前十申请人
0 SIEMENSNCRINTERNATIONAL,INC. ROCKWELLINTPHOENIXCONTACT BIOGENIDECMA国家电网FTS ABBGROUP沈自所 ROBERTBOSCH 200 400 中国：工业以太网技术前十申请人 020406080100国家电网 SIEMENS沈自所浙江大学东南大学华中科技大学电子六所东土科技PHOENIXCONTACT上海交通大学 数据来源：各国知识产权局数据统计：中国信息通信研究院知识产权中心图2-2-7工业以太网技术全球和中国专利前十申请人排名 从申请人来看，SIEMENS非常重视工业以太网技术的专利布局，其全球专利量排名第
一，在中国申请的专利排名第
二。
2018的排名相对2017排名来说，沈自所在中国的工业以太网领域专利布局有所增加，排名上升，同时科研院校在此领域较为积极布局专利，2018年，浙江大学、东南大学的中国排名都有提升。
2.4工业以太网创新聚焦交换机、控制单元、自动化系统和数据采集 工业以太网技术专利热点聚焦在工业以太网交换机（层交换机、控制站、电源、网络拓扑）、控制单元（伺服电机、现场设备、数据传输、PLC控制器）、自动化系统、数据采集（远程监控、故障诊断、接口电路、运行状态）、输入输出控制和数据转换。
12 数据来源：各国知识产权局数据统计：中国信息通信研究院知识产权中心图2-2-8工业以太网技术的热点分布
3.OPC/OPCUA 3.1OPC/OPCUA技术专利总量较少但未来有增长空间 OPC/OPCUA（OPC统一架构）是一套安全、可靠且独立于制造商和平台并适用于工业通讯的数据交互规范,是未来时间敏感网络（TSN）的重要支持技术，2017年OPC/OPCUA技术专利全球共计652个专利，516个专利族，2018新增专利数量一百余个，总计763个，604个专利族。
当前“TSN+OPC-UA”被视为解决工厂内跨厂商、跨系统信息融合和互操作的最佳方案。
预计伴随着TSN技术的发展，OPC相关专利未来有望增长。
13 OPC/OPCUA技术专利申请趋势 全球中国12010080604020
0 数据来源：各国知识产权局数据统计：中国信息通信研究院知识产权中心图2-2-9OPC/OPCUA技术专利申请趋势 3.2中国OPC应用到多个领域且专利全球份额有所提升 OPC/OPCUA技术全球专利地域分布 中国57% 美国14% 欧洲8% WO7% 韩国4% 德国4% 日本印度 2%2% 澳大利亚加拿大 1% 1% 数据来源：各国知识产权局数据统计：中国信息通信研究院知识产权中心图2-2-10OPC/OPCUA技术全球专利地域分布 从专利技术地域来看，截止2018年，中国的OPC/OPCUA技术专利 申请量全球占比进一步提高，从截止2016年底的47%、2017年的53%， 提高到了2018年的57%。
2018年新增专利多在中国申请，并应用在了物 14 联网、电网、汽车生产、污染治理、监测、包装等领域。
这是由于越来越多的中国用户开始关注OPC、越来越多的中国企业对OPC应用提出了具体需求，并将该技术应用到了具体生产中。
3.3外企在OPC/OPCUA领域专利布局占优 全球：OPC/OPCUA技术前十申请人 020406080100SIEMENS ABBAG ROCKWELL GENERALELECTRIC HONEYWELLINC. RobertBosch 沈自所FISHER-ROSEMOUNT SYSTEMSINC东北大学 METSOAUTOMATIONOY 中国：OPC/OPCUA技术前十申请人
0 5 10 15 20 SIEMENS 沈自所 东北大学 ABBGROUP 上海远动科技 重庆邮电大学 江南大学 江苏大学 中国神华 中国石油 数据来源：各国知识产权局数据统计：中国信息通信研究院知识产权中心图2-2-11OPC/OPCUA技术全球和中国专利前十申请人排名 目前Siemens、ABB、ROCKWELL等外企把持OPC/OPCUA专利并且全球排名靠前。
SIEMENS仍然稳稳占据全球和中国的OPC/OPCUA专利量排名第一位置。
由于2018新增专利数量较少且分散在较多专利权人手中，因此全球和中国的前十排名位置波动不显著，不过Honeywell全球排名有所上升。
在中国，沈自所在工业互联网的网络布局方面积极，专利数量较多，目前在中国排名上升到第
二。
15 3.4OPC技术热点多分布在客户端、过程控制、OPC服务器 OPC技术热点多分布在客户端（现场设备、PLC控制、数据采集、标准协议）、过程控制（PLC、数据单元、通信协议、工业控制系统、客户端）、OPC服务器（实时数据处理、现场设备）、OPCUA（服务器服务、服务呼叫、OPCUA节点和Graphics）。
数据来源：各国知识产权局数据统计：中国信息通信研究院知识产权中心图2-2-12OPC/OPCUA技术的热点分布
4.时间敏感网络TSNTSN是数据链路层的协议簇，从底层架构改变以太网不确定性，还 将改变工业物联网底层架构。
TSN是一种具有有界传输时延、低传输抖动和极低数据丢失率的高质量实时传输网络。
TSN重点是打通数据通道，最终用户能基于通用网络架构联通工厂所有节点，真正做到数据中心化。
TSN目前发展到技术定型测试阶段，主要解决产品互通性和稳定性。
越来越多工业供应商、IT商和芯片商共同推进落地。
TSN的出现，拓展了 16 标准以太网组件的应用范畴，使得工业以太网标准与背后支持的技术服务提供商解耦，打通了人为制造的割据势力。
TSN能实现IT跟OT(运营技术)的融合，淡化了现场层、控制层、管理层的层级划分。
2011年在IEEE802.1，802.3，802.11等工作组的共同努力下，TSN发布了基础版本，并在汽车电子领域由宝马等企业应用得到了初步验证。
2016-2017年，TSN应用于工业物联网领域的核心功能逐步完善，第一批TSN工业产品已经可供用户选择，其中包括美国国家仪器仪表NI公司的控制器，Intel、、Marvel的TSN芯片，以及思科、Hirschmann等公司支持TSN的交换机。
2019-2020年，TSN标准完成并实现商业化。
根据预测，TSN市场规模到2024年将超过6亿美元，年均复合增长率53.8%。
交换机将成为引领TSN发展的重要单品。
工业物联网中越来越多的实时通信需求将成为推动TSN市场发展的主要动力。
TSN专利申请趋势全球中国 12010080604020 02009201020112012201320142015201620172018 数据来源：各国知识产权局数据统计：中国信息通信研究院知识产权中心图2-2-13TSN技术专利申请趋势 截止2018年，TSN全球专利数量达到536个，283个专利族。
总体来说专利量还不太多，还有很大上升空间。
而且中国的相关专利数量也较 17 少，源于该技术尚在标准推进和测试验证阶段所致。
4.2TSN专利大多布局在美国和中国 TSN专利的全球布局地域主要分布在美国和中国。
其中美国占比最多，达到33%，其次较多PCT专利申请，中国的TSN专利占比在19%。
在美国，业界合作推动IIoT和工业4.0应用的互操作性。
美国工业互联网联盟（IIC）、Avnu1联盟和OPC基金会与IT-OT行业领导者合作，以推进工业设备的互操作性，并在TSN中引入OPCUA，在推向市场的过程中这些企业已承诺确保工业设备的互操作性。
AVnu联盟和OPC基金会之间已建立联络协议，并在TSN设备上提供一致性测试和OPCUA认证。
AVnu提供与基础通信水平，包括半导体和基础设施相应的一致性测试。
TSN技术全球专利地域分布 中国,72,19% 日本,38,10% WO,75,20% 美国,121,33% EP,33,9% 德国,21,6% 其他,12,3% 数据来源：各国知识产权局数据统计：中国信息通信研究院知识产权中心图2-2-14TSN技术专利布局地域 1AvnuAlliance是一个由汽车，消费电子和工业制造公司组成的联盟，致力于建立和认证开放式音频视频桥接（AVB）和时间敏感网络（TSN）标准的互操作性。
该联盟与其成员公司合作，对AVB和TSN产品进行互操作性认证。
18 4.3TSN专利申请人以国外知名自动化厂商及IT企业为主 全球：TSN技术前十申请人 -40 10 60 CISCOSYSTEMS SIEMENS NATIONALINSTRUMENTS PANASONIC 华为 INTEL GENERALELECTRIC ROBERTBOSCHGMBH VALENSSEMICON BROADCOM 中国：TSN技术前十申请人 0246810华为PANASONICSIEMENS西安电子科技大学锐捷网络中国联通重庆邮电大学CISCOSYSTEMS京信通信CORNINGCABLESYST 数据来源：各国知识产权局数据统计：中国信息通信研究院知识产权中心图2-2-15TSN技术全球和中国专利前十申请人排名 TSN市场目前的主要参与者有Cisco、NXP、Marvell、Microsemi、Intel、NationalInstruments、ADI、、Belden、Renesas和TTTech。
在2018年汉诺威工博会上，工业互联网产业联盟、边缘计算产业联盟、华为、施耐德等超过20家国际组织和业界知名厂商，联合发布了包含六大工业互联场景的TSN+OPCUA智能制造测试床。
从TSN专利申请人排名也可看出，目前全球范围内Cisco和SIEMENS、NationalInstruments相关TSN专利较多。
在国内，华为积极推动面向制造业应用场景的TSN技术，沈自所和一些科研高校也提出了TSN专利申请。
4.4TSN技术热点以帧结构、信号和业务流控制为主 TSN专利目前主要聚焦于网络节点、帧抢占、数据信号、时隙控制、业务流控制、流量计划增强、路径控制与预约等。
通过TSN在工业上的应用，可以避免专用的实时通信协议和网关瓶颈，机器人可以通过TSN实现全球同步，控制数据网能够实现网络综合。
19 数据来源：各国知识产权局数据统计：中国信息通信研究院知识产权中心图2-2-16TSN技术的热点分布 (三)网络标识解析关键技术专利分析
1.对象名解析服务ONS 1.1ONS技术全球专利创新放缓，中国专利数量较少 ONS系统属于对现有互联网DNS进行改进来实现标识解析的改良方案。
截止2018年，ONS技术全球共申请专利457件，合并同族后有295件。
2005年是申请高峰期，随后开始逐年减少，逐步进入技术成熟期。
ONS技术在华申请专利较少，共有87件，2012年前申请数量较为平均，2012年、2013年申请数量出现上涨。
20 ONS技术专利申请趋势 全球中国 50454035302520151050 数据来源：各国知识产权局数据统计：中国信息通信研究院知识产权中心图2-3-1ONS技术全球专利申请趋势 1.2ONS技术专利主要集中在美国 美国是工业互联网的发源地，美国五家行业龙头企业GE、英特尔、思科、AT&
T、IBM等联合发起组建了工业互联网联盟(IIC)，合力推广工业互联网，因此美国成为ONS最大专利原产地区，45%的专利在此地区申请。
中国、韩国、欧洲属于第二梯队。
2018年ONS新增专利主要集中在美国和中国两个国家。
ONS技术全球专利地域分布 中国14% 美国45% 韩国10% 其他10% WO7% 澳大利亚5% 欧洲9% 数据来源：各国知识产权局数据统计：中国信息通信研究院知识产权中心图2-3-2ONS技术全球专利地域分布 21 1.3ONS技术全球专利申请人分布较为分散，中国专利权人以本土为主 全球：ONS技术前十申请人
0 20 40 60 Cisco IBM Impinj SILVERBROOK Oracle SENSITECH Wal-Mart PUSAN
NATUNIVINDCOOPFOUND 3M UNITEDPARCELSERVICEOFAMERICA 80 100 中国：ONS技术前十申请人 01234567中国科学院计算机网络信息中心 陆航程北京哈工大计算机网络及信息安全技术研究… 北京合天智汇信息技术有限公司复旦大学 中国人民解放军国防科学技术大学中国物品编码中心北京物资学院SAP股份公司华南理工大学 数据来源：各国知识产权局数据统计：中国信息通信研究院知识产权中心图2-3-3ONS技术全球和中国专利前十申请人排名 Cisco非常重视在物联网和移动互联网领域的发展，推出物理和网络安全、数据分析、管理和自动化以及应用平台等业务，全球申请相关专利88件，ONS专利数量排名第
一。
致力于转型的IBM在发展工业互联网方面同样是野心勃勃，2016年 22 1月底刚刚完成收购Weather公司关键的B2B、移动网络和动态云数据平台，紧接着2月又花费13亿美元收购了数据存储公司。
IBM进行了相应的ONS专利布局，申请76件专利，排名第
二。
2018全球新增专利数量非常少，并没有出现某专利权人集中申请的情况。
ONS类技术中国专利中，以本土专利权人为主。
相对较为活跃的申请人主要有中国科学院计算网络信息中心、北京哈工大计算机网络与信息安全技术研究中心、北京合天智汇信息技术有限公司、复旦大学、中国人民解放军国防科学技术大学和中国物品编码中心等研究机构。
也有其他新兴科技企业参与申请，但是数量都较少。
SAP、美国联合包装服务有限公司等也在中国申请了ONS类专利。
1.4ONS专利技术布局广泛 数据来源：各国知识产权局数据统计：中国信息通信研究院知识产权中心图2-3-4ONS技术的热点分布 ONS类专利主要聚焦在RFID、标签、通道选择、结构类、管理、客户端、存储及处理器、信息读取、物体识别、交流与感知等多个方面。
2018年新增专利主要聚焦在连接、识别、性能改进等方面。
23
2.Handle 2.1Handle技术全球专利持续创新，动能放缓 Handle技术全球共申请专利224件，合并同族后有126件。
1998年开始出现Handle类专利，2015年是申请高峰，随后数量开始有所减少，创新活动放缓。
Handle方案虽然已经在我国大范围开展，但在专利数量上没有体现，总数仅有7件，其中2018年新增18件，其中中国专利7件。
Handle技术专利申请趋势 全球中国302520151050 数据来源：各国知识产权局数据统计：中国信息通信研究院知识产权中心图2-3-5Handle技术专利申请趋势 2.2Handle类专利主要分布在美国，中国专利开始增多 虽然Handle系统创建初期由各个国家共同管理，各国家拥有对自己国家的Handle系统运营和服务的自治权，但专利申请主要分布在美国，申请了133件，占全球总数65%，排名第
一。
中国专利出现少量增长，2018年新增7件，全球占比从2%上升到5%。
24 Handle技术全球专利地域分布 欧洲11% 美国65% 其他7% 中国5% WO9% 韩国3% 数据来源：各国知识产权局数据统计：中国信息通信研究院知识产权中心图2-3-6Handle技术全球专利地域分布 2.3Handle技术专利持有人较为分散且各有侧重 全球：Handle技术前十申请人
0 5 10 15 20 IBMCNRIMICROSOFTCONTENTDIRECTIONSSIDMANDAVIDFISHERROSEMOUNTSYSTEMSLOCKHEEDVISAINTSERVICEASSIMAGETAGKWONSOONTAE 25 中国：Handle技术前十申请人
0 1
2 3
4 中国科学院计算机网络信息中心山东鲁能智能技术有限公司国网山东省电力公司国家电网公司 北京中数创新科技股份有限公司北京泰尔英福网络科技有限责任公司 中国信息通信研究院电子科技大学 中联惠众信息技术(北京)有限公司镇锡惠 数据来源：各国知识产权局数据统计：中国信息通信研究院知识产权中心图2-3-7Handle技术专利全球主要专利申请人分布 Handle专利申请人特点是分散分布，类型多样，有传统IT企业（如IBM、Microsoft）、物流企业、数字内容企业等；持专利量较少，排第一的IBM仅21件，申请内容各有侧重，IBM主要在出版物应用类居多（图、音频、网络内容资源等）；AMERICANEXPRESSTRAVELRELATE公司侧重在物流管理类申请专利。
Handle初始运营机构CNRI（美国国家研究推进机构）有18件重要专利，全球第二，2018年未公开专利；其中有15件由于期限届满、撤回、放弃等原因已失效（美国6件、欧洲5件、加拿大4件）。
我国Handle专利申请人中国科学院计算机网络信息中心围绕信息查询、标识方法等领域、东莞市清大曜嘉信息技术有限公司围绕信息追溯技术、中国信息通信研究院主要围绕解析领域、泰尔英福聚焦在多标识体系兼容方面。
26 2.4Handle专利技术主要集中在数据处理领域 数据来源：各国知识产权局数据统计：中国信息通信研究院知识产权中心图2-3-8Handle技术的热点分布 Handle系统涵盖的技术主要包括信息存取和跟踪、数据排序、控制系统、安全、质量管理、可访问性等。
2018年新增专利主要集中在兼容、追踪、编码等方面。
3.对象标识符OID 3.1OID技术专利创新放缓 OID技术全球共有相关专利202件，同族121件。
从全球专利申请趋势分析可知，最早的OID专利出现在1998年，随后全球专利数量持续平稳的增加，全球技术处在研发活跃期。
2014-2016年专利数量上涨。
随后创新活动放缓，2018年新增专利37件，合并同族后34件。
27 OID技术专利申请趋势 全球中国35302520151050 数据来源：各国知识产权局数据统计：中国信息通信研究院知识产权中心图2-3-9OID技术专利申请趋势 在中国提交的OID技术相关专利申请共有46件。
我国OID技术专利最早从2004年开始申请，但是数量较少。
2006年出现小幅增长，从2007年开始出现断续申请，随着OID技术在我国得到广泛推广和使用，注册使用OID的企业和机构逐渐增多，专利数量也开始出现增长，2014年申请数量高涨，2018年申请有所下降。
3.2OID专利主要集中在美国和中国 OID技术专利主要分布在美国，全球占比从2017年的40%提升到了42%；中国申请了42件，排在第二位，占全球专利总量的23%；2018年新增专利主要集中在美国和中国。
28 OID技术全球专利地域分布 美国42% 其他12% 韩国9% WO14% 中国23% 数据来源：各国知识产权局数据统计：中国信息通信研究院知识产权中心图2-3-10OID技术全球专利地域分布 3.3OID专利持有人类型多样 由于OID在众多领域广泛使用，出现全球OID专利申请人呈现类型多样的特点，包括研究机构、通信公司、终端公司、网络公司、物流公司、货运公司、医疗公司等各类型机构。
2017年新增专利继续呈现多样性特点。
全球OID技术专利排名第一位的是韩国ETR（IELECTRONICSANDTELECOMMUNICATIONSRESEARCHINSTITUTE），申请了14件专利；第二位是ULTRATA，申请了12件，我国中兴通讯排在第
三，韩国电信和IBM并列第四位，都申请了10件专利。
2018年新增专利继续呈现多样性特点。
在全球排名前十的企业中，有两家中国专利权人，分别是中兴通讯和中科院计算机网络信息中心，我国企业在国际OID标识领域具有一定技术实力。
29 全球：OID技术前十申请人
0 5 10 15 ETRIULTRATA 中兴KOREAELECTRONICSTELECOM IBMNOKIAMICROSOFTINTELLEFLEX中科院计算机网络信息中心SUBRAMANIAN 中国：OID技术前十申请人
0 5 10 15 中兴通讯股份有限公司中国科学院计算机网络信息中心北京鑫通运科信息技术有限公司 LG电子株式会社北京博大光通国际半导体技术有限公司 韩国电子通信研究院广州中国科学院计算机网络信息中心 因特莱弗莱克斯公司公安部第三研究所中国物品编码中心 数据来源：各国知识产权局数据统计：中国信息通信研究院知识产权中心图2-3-11OID技术全球和中国专利前十申请人排名 中国专利也体现了专利权人类型多样的特点，包括通信企业、研究机构、应用企业等。
中国OID技术专利排在第一位的是中兴通讯，申请了10件；第二位是中科院计算机网络信息中心，申请了6件，与国际专利情况接近。
30 3.4OID专利技术主要涵盖编码、标签、安全性 数据来源：各国知识产权局数据统计：中国信息通信研究院知识产权中心图2-3-12OID技术的热点分布 OID专利的技术主要涵盖编码、存储器标签、RFID标签、安全性、服务器、终端设备、物品标识、认证输入等OID解析系统各环节技术。
2018年新增专利技术集中在物联网域名、节点、Nic标签、用户输入、物品信息追踪及管理等方面。
4.物联网统一物品编码Ecode 4.1Ecode专利申请时间较晚，主要集中在2013年 Ecode系统属于我国自主研发的一种适用于物联网任意对象的编码解决方案。
2015年9月15日，中国物联网编码国家标准《物联网标识体系物品编码Ecode》正式发布。
截止2018年，Ecode技术全球申请专利30件，合并同族后有19件。
Ecode技术起步晚，2013年出现首次申请，近几年的申请数量也较少。
Ecode技术专利主要在中国申请，共有28件。
2013年前申请数量最多，有9件。
相对全球其他标识体系技术来说，Ecode技术专利数量不多。
31 2018年新增4件应用类中国专利。
121086420 2013 Ecode技术专利申请趋势 全球中国 2014 2015 2016 2017 数据来源：各国知识产权局数据统计：中国信息通信研究院知识产权中心图2-3-13Ecode技术专利申请趋势 4.2.Ecode属于我国自主可控国标体系，专利多分布在中国 Ecode技术全球仅有1件美国专利，1件WO专利，其余均为中国专利，中国是Ecode专利技术的主要申请国。
Ecode技术全球专利地域分布 中国93% 美国4% WO5% 数据来源：各国知识产权局数据统计：中国信息通信研究院知识产权中心图2-3-14Ecode技术全球专利地域分布 32 4.3.Ecode专利主要掌握在本土机构手中 作为物联网编码国家标准《物联网标识体系物品编码Ecode》的主导单位与起草单位，中国物品编码中心拥有10件Ecode技术专利，是该领域专利持有量最多的机构。
作为承担物联网标识管理公共服务平台建设、运营、管理与服务的牵头单位，中国科学院计算机网络信息中心申请了Ecode相关专利8件，排在第二位。
东莞市清大曜嘉信息技术有限公司是一家利用物联网技术进行溯源系统开发的公司，2017年申请2件Ecode技术信息追溯和查询的应用专利，共计申请专利3件，排在第三位。
复旦大学拥有2件Ecode相关专利，排在第四位。
中国：Ecode技术前十申请人
0 2
4 6 中国物品编码中心 中国科学院计算机网络信息中心 广州中国科学院计算机网络信息中心 东莞市清大曜嘉信息技术有限公司 捷玛计算机信息技术(上海)股份有限公司 复旦大学 中联惠众信息技术(北京)有限公司 中国电子科技集团公司信息化工程总体研究… 东莞深圳清华大学研究院创新中心 中国电子科技集团公司第十五研究所 8
1012 数据来源：各国知识产权局数据统计：中国信息通信研究院知识产权中心图2-3-15Ecode技术中国专利前十申请人排名 33 4.4Ecode专利方案主要集中在底层技术和应用领域 数据来源：各国知识产权局数据统计：中国信息通信研究院知识产权中心图2-3-16Ecode技术的热点分布 Ecode技术相关专利方案主要集中在编码、主体代码、解析协议、编码规则、物品信息接收等底层技术和光学防伪、物品信息接收、信息查询等应用方面。
2018年新公开专利主要集中在多系统兼容方面。
34 2000200120022003200420052006200720082009201020112012201320142015201620172018 (四)工业云关键技术专利分析
1.边缘计算/雾计算 1.1边缘计算/雾计算是工业互联网发展的关键要素 边缘计算/雾计算技术专利申请趋势 全球中国800700600500400300200100
0 数据来源：各国知识产权局数据统计：中国信息通信研究院知识产权中心图2-4-1边缘计算/雾计算技术专利申请趋势 边缘计算最早可以追溯至1998年Akamai公司提出的内容分发网络(contentwork，CDN)。
在万物互联的背景下，边缘数据迎来爆发性增长，为解决面向数据传输、计算和存储过程中的计算负载和数据传输带宽的问题，移动边缘计算（mobileputing，MEC)、雾计算2(puting)和海云计算3（puting)等概念层出不穷。
边缘计算已经掀起产业化的热潮，各类产业组织、商业组织在积极发起和推进边缘计算的研究、标准和产业化活动。
2015年至2017年为边缘计算快速增长期，在这段时间内，边缘计算满足万物互联的需求，引起了国内外学术界 2Cisco公司于2012年提出了雾计算，并将雾计算定义为迁移云计算中心任务到网络边缘设备执行的一种高度虚拟化计算平台.它通过减少云计算中心和移动用户之间的通信次数，以缓解主干链路的带宽负载和能耗压力32012年，中国科学院开展“海云计算系统项目”的研究，通过“云计算”系统与“海计算”系统的协同与集成，增强传统云计算能力，其中，“海”端指由人类本身、物理世界的设备和子系统组成的终端 35 和产业界的密切关注。
2018年，边缘计算进入稳健发展期，参与者范围不断扩大且涵盖产业多方面，包括云计算公司、硬件厂商、CDN公司、运营商、科研机构和产业联盟/开源社区。
边缘计算将是工业互联网发展的关键要素。
边缘计算/雾计算专利申请呈递增趋势，近些年申请趋势有所加快。
截止2018年10月22日，全球已公开的边缘计算全球专利共计2494件，专利同族1807件。
中国边缘计算快速发展，专利申请呈递增趋势，中国专利783件，专利同族698件。
2018年新增专利，多为华为、SAS和研究院校申请，是有关服务器、网关、资源管理的专利。
1.2边缘计算/雾计算技术主要分布在中美 边缘计算/雾计算技术专利全球分布广泛，在多个国家均有申请，67%的专利申请分布在美国和中国。
美国边缘计算/雾计算专利总量目前全球第
一。
美国自然科学基金委对边缘计算非常重视，举办边缘计算重大挑战研讨会，组织学术界、工业界和政府探讨协同合作；Cisco、ARM、Dell、Intel、Microsoft和普林斯顿大学联合成立OpenFog联盟致力于推进和应用场景在边缘的结合。
中国专利申请量仅次于美国，排在第二位，中国的边缘计算的发展速度和世界几乎同步，工业界联合成立边缘计算产业联盟（putingconsortium)联盟
4，致力于推动“政产学研用”各方产业资源合作。
中国自动化学会边缘计算专委会成立，标志着边缘计算的发展已经得到了专业学会的认可和推动。
4该联盟包括华为技术有限公司、中国科学院沈阳自动化研究所、中国信息通信研究院、英特尔、ARM等36 边缘计算/雾计算技术全球专利地域分布 EP 7% 其他 10% WO19% 美国33% 中国31% 数据来源：各国知识产权局数据统计：中国信息通信研究院知识产权中心图2-4-2边缘计算/雾计算技术专利全球专利地域分布 1.3美国申请人技术较领先，国内企业国际布局意识仍不足 边缘计算/雾计算的全球专利申请人中，专利数量排名靠前的申请人为CISCO、华为、SAS和NEC等，国内申请人数量少，仅有华为和北邮跻身全球前
十。
围绕着边缘计算的技术和应用，中美产业界的电信运营商、互联网企业，IT基础设施商等都加入到了边缘计算的争霸赛中。
美国市场上，Amazon在2016年推出实时互联响应的AWSGreengrass边缘计算平台；Microsoft推出面向物联网的AzureIoTEdge服务，将计算能力由Azure端推送至边缘设备；Cisco和SAS发布了边缘计算到企业计算物联网分析平台；Cisco、Intel、HP等硬件厂商也在探索移动边缘计算（mobileputing，简称MEC）技术及应用。
37 全球：边缘计算/雾计算技术前十申请人
0 50 100150200 华为CISCO SASNECNOKIAMICROSOFTIntelSONY北京邮电大学QUALCOMM 中国：边缘计算/雾计算技术前十申请人
0 10 20 30 40 MICROSOFT北京邮电大学 浪潮华为电子科技大学西安电子科技大学联通南京邮电大学中国移动重庆邮电大学 数据来源：各国知识产权局数据统计：中国信息通信研究院知识产权中心图2-4-3边缘计算/雾计算技术全球和中国专利前十申请人排名 在国内，边缘计算技术专利申请前十申请人中，大多为国内企业和研究院校。
2018年排名变化不大。
Microsoft在中国申请了较多专利，其次，ICT设备商如华为，科研院校如北邮、西安电子科技大学、上海交通大学、电子科技大学；运营商如中国移动、大数据服务商如浪潮等也在积极布局边缘计算的专利。
1.4边缘计算技术主要分布于计算器件设备和数据处理等领域 边缘计算技术的专利热点聚焦在计算器件、计算机设备、边缘服务器、移动边缘计算、数据处理、资源分配等领域。
38 数据来源：各国知识产权局数据统计：中国信息通信研究院知识产权中心图2-4-4边缘计算/雾计算技术的热点分布
2.平台即服务PaaS 2.1工业PaaS技术是工业互联网的应用核心且进入快速发展期 工业互联网平台从架构上具体划分为四个层次，即边缘层、IaaS层、工业PaaS层和工业SaaS层。
工业PaaS是工业互联网的应用核心，对应于工业互联网的平台层，其本质是在现有成熟的IaaS平台上构建一个可扩展的操作系统，为工业应用软件开发提供基础平台。
截止2018年PaaS技术的全球公开专利29995件，专利同族17823件。
中国专利3164件，专利同族2417件。
2018年新增专利1663件，多为IBM、Microsoft、Oracle、Commvaultsystems、PearsonEducation、Servicenow等国外公司申请，是有关服务器控制、搜索框架、验证、安全管理、策略管理、迁移扩展、资源分配、哈希表结构、机器学习、监控、用户界面、人工智能、存储管理、虚拟机、传感等。
从PaaS专利的全球申请趋势看，目前该技术进入专利扩张阶段，基础底层技术的专利不断涌现，专利数量不断增加，也反映出该技术日益得到重视和发展。
39 PaaS技术专利申请趋势 全球中国600050004000300020001000 020082009201020112012201320142015201620172018 数据来源：各国知识产权局数据统计：中国信息通信研究院知识产权中心图2-4-5PaaS技术专利申请趋势 2.2PaaS技术主要分布于中美两国 边缘计算技术专利全球分布广泛，在多个国家均有申请，74%的专利申请分布在中美两国，其中63%的专利申请来自美国，11%的专利申请来自中国。
PaaS技术全球专利地域分布 美国63% WO12% 中国 EP 11% 6% 日本 加拿大2%其他 1% 5% 数据来源：各国知识产权局数据统计：中国信息通信研究院知识产权中心图2-4-6PaaS技术专利全球专利地域分布 目前美国在PaaS平台底层技术占据优势，专利布局也具有优势。
美 国在PaaS技术的开发方面，具备将核心经验知识固化封装为模块化的微 40 服务组件和工具开发能力。
全球各国工业互联网平台PaaS核心架构几乎均采用美国的CloudFoundry和Docker等开源技术。
中国工业PaaS刚刚起步，处于探索阶段，但互联网生态基础好，PaaS应用潜力较大。
2.3IBM、Microsoft积极在全球布局专利以掌握未来市场 PaaS技术的全球专利排名中，2018年相对2017年未出现明显排名浮动变化，仅COMMVAULTSYSTEMS和PURESTORAGE排名都有所上升。
IBM在PaaS技术方面专利储备最多，全球范围内和中国范围内专利数量都排名第
一。
早在2014年，IBM便开始重视中国市场，重视在华专利布局，在2014年专利申请数量最大。
2015年，IBM开始针对中国的开发者推出名为Bluemix的云计算PaaS平台，帮助开发者更快的进行应用开发和部署。
Microsoft、Oracle和Symantec等国外企业也在中国布局了一定数量的专利。
全球：PaaS技术前十申请人 中国：PaaS技术前十申请人 02000400060008000
0 100 200 300 IBMMICROSOFT ORACLESYMANTEC VERITASWAL-MARTCOMMVAULTSYSTEMS AMAZONPURESTORAGE HP IBMMICROSOFT 中兴华为ORACLESYMANTEC浪潮郑州云海国家电网公司中国移动 数据来源：各国知识产权局数据统计：中国信息通信研究院知识产权中心图2-4-7PaaS技术全球和中国专利前十申请人排名 在中国布局PaaS专利最多的是IBM，其专利数量达到254件，其次 41 还有Microsoft、中兴、华为、Oracle、Symantec等。
从中国的PaaS专利布局来看，目前外企较重视中国市场，纷纷抢占起跑位置，在PaaS发展初期就大量布局中国专利以保护未来市场和防御竞争对手。
IBM、Microsoft、Oracle、Symantec在中国布局的PaaS专利值得深入跟踪研究。
在中国，领先的ICT和互联网企业在工业PaaS技术和产业进展方面的表现可圈可点，如海尔COSMOPlat平台、航天科工的航天云网平台、华为的OceanConnect平台。
2.4PaaS专利热点聚焦于计算设备、计算环境、用户接口等领域 对PaaS技术来说，专利热点主要存在如下几个领域：在API接口方面，专利热点包括数据存储、文件系统管理、客户端设备、资源管理、访问控制；在地址转换方面，专利热点包括网关、操作系统、控制系统、逻辑控制、会话管理等；在应用服务器环节配置方面，专利热点包括应用程序接口、虚拟网络、区域网络等；在计算控制方面包括容器技术、存储和安全控制、二级存储、存储阵列、搜索、移动计算设备、高性能计算环境配置等；在内容方面包括：映射、媒体、采集、服务、标识、会话等；在机器学习方面包括安全、检测、参数控制、服务提供、特征分析、分组、虚拟化；在自然语言处理方面包括输入控制、询问控制、执行、记录、测试、定位等；在微服务方面包括微服务框架、服务实例、业务逻辑、操作界面、实时性、用户体验提高；此外，还包括数据更新、资源池、分布式计算、负载均衡、协同运维管理、私有云、资源调度、数据中心、大数据、传感器、数据迁移、资源配置、文件配置等专利热点技术。
42
3.多租户 数据来源：各国知识产权局数据统计：中国信息通信研究院知识产权中心图2-4-8PaaS技术的热点分布 3.1多租户技术发展迅速，专利申请趋势近年增长 多租户技术是一种软件架构技术，实现在多用户环境下共用相同的系统或程序组件，并仍然确保用户间数据隔离。
多租户管理技术是工业云平台使能技术之
一，通过虚拟化、数据库隔离、容器等技术实现不同租户应用和服务的隔离，保护隐私与安全。
多租户技术专利全球共计4281件，合并同族2499个。
中国的多租户技术专利申请共547件，386个专利同族。
多租户技术专利申请量整体呈逐年上升趋势。
2018年全球新增126 43 件，多在服务器系统、数据中心、软件定义网络应用。
多租户技术专利申请趋势 全球中国400350300250200150100 500 数据来源：各国知识产权局数据统计：中国信息通信研究院知识产权中心图2-4-9多租户技术专利申请趋势 3.2美国的多租户技术专利布局占据优势 多租户技术专利全球分布广泛，在多个国家均有申请，美国在多租户技术方面的专利申请布局占据了半壁江山，在2017年美国的多租户专利占比全球达到55%，在2018年则占比提高到66%。
中国的多租户专利申请也呈现上涨趋势，2018年全球占比达到15%，相比去年提高5个百分点。
44 多租户技术全球专利地域分布 美国 66% 中国 15% EP4% WO 4%印度 其他 韩国3% 5% 3% 数据来源：各国知识产权局数据统计：中国信息通信研究院知识产权中心图2-4-10多租户技术专利全球专利地域分布 3.3SALESFORCE、AMAZON、Microsoft、IBM注重全球布局 在多租户技术的全球专利排名中，排名前十的都是外企。
相对2017年来说，2018年排名前十的申请人排名位置变化浮动微小，仅专利数量有微小增长。
排名前十的申请人包括SALESFORCE、AMAZON、MICROSOFT、IBM、ORACLE、SAP、TWILIO、NETSUITE、REDHAT和EMC。
并且以SALESFORCE、AMAZON、Microsoft、IBM为代表的企业不仅多租户专利数量多，而且注重全球布局，布局专利普遍在4至10个国家地区。
其中专利量排名第一的SALESFORCE多租户专利数量800余件，SALESFORCE基于云计算技术提供云端软件应用及开放平台，在实务上运用多租户技术较多，建置了基于多租户技术的CRM应用系统，还建置了PaaS架构。
SALESFORCE的多租户专利侧重布局在网络信息环境增强、应用程序组件远程提供、粒度关系管理、数据库系统统计、用户界面、二级索引、测试、加密搜索、风险评分等。
Amazon的多租户专利侧重在网络资源配置、虚拟机、证书管理、迁移、资源管理等。
IBM的多租户技术专利布局 45 侧重多租户的资源隔离、DNS解析、属性预定义、网络计算环境策略、系统更新等。
全球：多租户技术前十申请人 中国：多租户技术前十申请人 02004006008001000 01020304050 SALESFORCEAMAZON MICROSOFTIBM ORACLESAP TWILIONETSUITEREDHAT EMC MICROSOFTIBM ORACLEAmazon上海墨芋 浪潮华为中兴新华三JuniperNetworks 数据来源：各国知识产权局数据统计：中国信息通信研究院知识产权中心图2-4-11多租户技术全球和中国专利前十申请人排名 2018年多租户技术的中国专利排名前十相对2017年发生微小变化，但IBM仍然占据中国多租户专利排名第
一。
此外，Oracle、Microsoft和Amazon比较重视中国市场，中国专利申请量排名跻身中国排名前
十。
本土较为活跃的申请人主要有上海魔芋、浪潮、华为、新华三和中兴等。
3.4多租户专利主要多租户技术专利主要聚焦于数据库、计算环境等 多租户专利申请技术领域与虚拟交换机技术、分布式租户跨越互联网技术等核心技术息息相关，大多与数据库、计算环境、计算资源、应用服务器、云计算等技术基础相关，并围绕远程访问控制、性能定制、客户化配置、数据隔离等展开创新。
46
三、总结建议 数据来源：各国知识产权局数据统计：中国信息通信研究院知识产权中心图2-4-12多租户技术专利全球专利地域分布 （一）总结
1.网络互联 经过多年发展，现场总线相关专利在网络互联技术中专利总量较多，专利申请从核心基础技术扩展到应用类，目前84%的工业现场总线专利申请集中在中美欧三地，中国申请人持有62%专利。
国外企重视申请专利且申请时间较早、数量较多。
国内企业和科研院校也在积极进行专利布局。
由于现场总线技术的开放性和兼容性不够，越来越影响了相关设备和系统之间的互联互通，受工业以太网以及TSN技术的发展影响，现场总 47 线领域的专利申请量增长趋势将放缓或下降。
工业以太网的普及已经开始反超现场总线作为主流网络技术。
专利 增长趋势超过现场总线，专利申请多在中美欧等地，中国申请人中企业和科研院校为申请主体。
德美自动化控制大公司专利申请积极以巩固市场地位，近10年逐步加强了在华的专利布局； OPC和OPCUA近年来在华专利较多出现，伴随着TSN技术的发展，OPC相关专利未来有望继续增长。
Siemens、ABB等国外企业的专利布局主要围绕PLC控制过程、自动化系统、远程监控等。
后续应重视OPC技术发展的方向，且重点关注国际知名企业的创新和产业活动。
TSN专利总量虽然目前较少，但近年来呈现较快增长申请趋势，在中、美专利申请数量最多。
从TSN专利申请人排名也可看出，目前全球范围内美国、日本和德国企业专利总量较多。
在国内，华为、沈自所积极推动面向制造业应用场景的TSN技术研发和专利布局，北航、同济、西安电子科技大学等高校积极开展研究并提出专利申请，未来预计会有更多企业开展布局并参与产品研发。
2.网络标识解析 全球ONS类专利全球已进入成熟期，创新活动放缓。
ONS技术专利全球分布广泛，主要集中在美国。
我国企业也在积极进行专利布局，中国专利以国内专利权人为主。
2018年新增专利主要聚焦在连接、识别、性能改进等方面。
美国申请人持有46%专利，中国申请人持有14%专利。
Handle技术全球专利持续创新，中国新增相关专利。
Handle类专利主要分布在美国，中国专利开始增多。
美国申请人持有61%专利，中国申请人持有5%专利。
Handle专利权人类型分散多样化，且各自侧重不同。
中国新增专利主要集中在兼容、追踪、编码领域，我国企业应加强技术研究，积极开展布局。
全球OID技术专利创新活动放缓。
OID在全球使用广泛，因此专利 48 分布地域也广泛，最大申请国是美国和中国。
OID在众多领域的广泛使用，使得申请人出现通信、终端、网络、物流、货运、医疗等各类型机构。
美国申请人持有41%专利，中国申请人持有19%专利。
Ecode属于我国主导完成的标准，专利主要分布在中国且申请时间较晚。
专利主要由相关技术研发单位及应用企业申请。
Ecode专利主要聚焦在底层技术和应用方面，2018年新公开专利主要集中在多系统兼容等方面。
3.工业云 对边缘计算/雾计算技术来说，67%专利申请集中在中美两国，中美几乎平分秋色；美国申请人持有38%专利，中国申请人持有26%专利；美国企业重视边缘计算/雾计算技术的全球专利布局，国内主要ICT企业也在积极进行技术研发和专利布局。
近年来边缘计算/雾计算技术创新主要围绕在数据处理、通用数据处理设备、图像分析、数据处理方法等领域。
对PaaS技术来说，进入快速专利数量扩张阶段，基础底层技术的专利不断涌现，且美国对该技术占有绝对优势，74%的专利申请集中在中美，其中美国在全球占比达到63%；美国申请人持有72%的PaaS专利，中国申请人仅持有8%的PaaS专利；后续PaaS技术具有非常好的发展潜力，相关专利数量还会继续攀升。
对多租户技术来说，81%的多租户专利申请集中在中美，其中美国在全球占比具有绝对优势，达到66%；美国申请人持有68%专利，中国申请人持有7%的专利。
后续应重视多租户技术发展方向，重点关注国际领先的技术创新和产业活动。
（二）总体建议 在全球多国政策刺激和产业多方企业积极参与下，工业互联网开始加速发展。
尽管某些领域已有较成熟专利布局，但相关应用范围不断拓展， 49 导致相关外围专利布局也在不断拓展。
1.提升创新主体知识产权战略意识和能力，广泛开展布局支持行业组织、产业联盟和专业机构编制发布领域知识产权布局指 南；权威机构定期发布知识产权保护状况报告和知识产权分析评议报告；支持引导骨干企业贯彻实施相关知识产权管理标准；加大海内外知识产权保护宣传力度；鼓励产业联盟和骨干企业在标准制修订中合理开展知识产权布局。
2.加强人才队伍建设建立知识产权专家咨询制度，设立知识产权专家委员会和专家库，遴 选培养一批制造业知识产权领军人才；鼓励并支持相关高校加强制造业知识产权应用型人才培养，推动建设制造业知识产权在职人才培养基地；面向行业骨干企业开展知识产权战略与技能培训。
3.强化知识产权的协同运用支持联盟、协会等设立知识产权保护与运用的协作机制；推动知识产 权依法依规共享，加强产学研协同运用，促进专利等成果的转移转化；鼓励优质服务机构面向中小微企业开展知识产权集中委托管理服务。
通过发布名录、专题交流、专场培训、业务论坛等方式促进知识产权服务机构与企业对接。
50
报告对选取的对象从时间视角、地域视角、参与者视角、技术创新视角等维度进行多角度剖析，通过对相关技术的专利申请趋势进行分析以研究该技术的随年发展情况，对相关技术的专利布局地域进行分析以探析该技术的重要市场和技术原创国，对相关技术的专利权人进行分析以追踪该技术的先进引领者，对相关技术进行细分以探寻技术发展脉络。
最后，对涉及的关键技术结合产业发展和知识产权发展，给出了综合性建议。
组织单位：工业互联网产业联盟编写单位：中国信息通信研究院 编写组成员：中国信息通信研究院知识产权中心：李文宇、周洁、王潇、张倩中国信息通信研究院工业互联网与物联网研究所：李海花、刘阳中国信息通信研究院技术与标准研究所：张恒升、罗松、黄颖中国信息通信研究院信息化与工业化融合研究所：刘钊 目录
一、研究范畴
..................................................................................................................
1（一）技术范畴......................................................................................................
1（二）专利数据范围..............................................................................................
2 二、工业互联网专利分析
...............................................................................................
2(一)整体专利态势分析.......................................................................................
21.工业互联网全球专利申请趋势有所加快...................................................22.工业互联网全球专利技术布局地域多集中在美国和中国........................33.外国工业云和工业平台服务商工业互联网专利布局领先........................4(二)网络互联关键技术专利分析.......................................................................61.现场总线.....................................................................................................
61.1现场总线仍掌控较多市场份额，专利应用领域广泛，专利增长放缓.......................................................................................................
61.2中国现场总线专利应用范围广，欧洲FIELDBUS市场拓展带动专利增多...............................................................................................
71.3Siemens把控全球市场，现场总线专利量遥遥领先......................81.4现场总线专利主要围绕FieldBus产生创新.................................9
2.工业以太网..................................................................................................
.......................................................................................................
92.2中国工业以太网专利占比不断攀升，中国市场步入快车道模式..............................................................................................................112.3工业以太网专利外企占优，中国企业和科研院校积极布局......122.4工业以太网创新聚焦交换机、控制单元、自动化系统和数据采
集.........................................................................................................
123.OPC/OPCUA............................................................................................
133.1OPC/OPCUA技术专利总量较少但未来有增长空间..................133.2中国OPC应用到多个领域且专利全球份额有所提升................143.3外企在OPC/OPCUA领域专利布局占优....................................153.4OPC技术热点多分布在客户端、过程控制、OPC服务器.........164.时间敏感网络TSN...................................................................................164.2TSN专利大多布局在美国和中国.................................................184.3TSN专利申请人以国外知名自动化厂商及IT企业为主............191 4.4TSN技术热点以帧结构、信号和业务流控制为主......................19(三)网络标识解析关键技术专利分析.............................................................20
1.对象名解析服务ONS.............................................................................201.1ONS技术全球专利创新放缓，中国专利数量较少.....................201.2ONS技术专利主要集中在美国....................................................211.3ONS技术全球专利申请人分布较为分散，中国专利权人以本土为主
.....................................................................................................
221.4ONS专利技术布局广泛...............................................................23
2.Handle........................................................................................................
3.对象标识符OID......................................................................................273.1OID技术专利创新放缓................................................................273.2OID专利主要集中在美国和中国.................................................283.3OID专利持有人类型多样............................................................293.4OID专利技术主要涵盖编码、标签、安全性..............................31
4.物联网统一物品编码Ecode....................................................................314.1Ecode专利申请时间较晚，主要集中在2013年.........................314.2.Ecode属于我国自主可控国标体系，专利多分布在中国...........324.3.Ecode专利主要掌握在本土机构手中.........................................334.4Ecode专利方案主要集中在底层技术和应用领域.......................34 (四)工业云关键技术专利分析.........................................................................35
1.边缘计算/雾计算.......................................................................................
.......................................................................................................
433.1多租户技术发展迅速，专利申请趋势近年增长..........................432 3.2美国的多租户技术专利布局占据优势.........................................443.3SALESFORCE、AMAZON、Microsoft、IBM注重全球布局....453.4多租户专利主要多租户技术专利主要聚焦于数据库、计算环境
等.........................................................................................................
46三、总结建议................................................................................................................
47（一）总结...........................................................................................................
471.网络互联...................................................................................................
47
2.网络标识解析............................................................................................
.......................................................................................................
49（二）总体建议....................................................................................................
491.提升创新主体知识产权战略意识和能力，广泛开展布局......................502.加强人才队伍建设....................................................................................503.强化知识产权的协同运用........................................................................503 一、研究范畴（一）技术范畴 本报告是在工业互联网产业联盟推出的体系框架（见图1-1-1）基础上，从网络互联、网络标识解析和应用支撑三大体系入手，分别选取关键技术进行知识产权研究。
网络互联体系中选取的关键技术包括：现场总线、工业以太网、OPC/OPCUA，并且由于时间敏感网络（TSN）技术在工业互联网产业发展过程中重要性日益凸显，在网络互联体系内，新增TSN技术并对其专利布局进行态势分析； 网络标识解析体系中选取的关键技术包括：对象名解析服务（ObjectNameService,ONS）、Handle、对象标识符（ObjectIdentifier,OID）和物联网统一物品编码（EntityCode,Ecode）； 应用支撑体系从工业云入手，选取的关键技术包括：边缘计算/雾计算、平台即服务(Platform-as-a-Service,PaaS)技术和多租户技术。
数据来源：工业互联网产业联盟《工业互联网体系架构报告》图1-1-1工业互联网整体网络体系目标框架
1 （二）专利数据范围 检索关键词依托工业互联网三大体系中的关键技术确定；检索平台以德温特、PatentStrategies和PatSnap为主；检索数据源自全球105个国家/地区的官方知识产权局；检索时间是从2000年申请日开始，截至2018年10月22日之前公开的专利。
二、工业互联网专利分析 (一)整体专利态势分析
1.工业互联网全球专利申请趋势有所加快 从2000年至2018年10月，全球工业互联网未合并同族专利申请近5万件，其中，北美洲、欧洲、亚洲、大洋洲的工业互联网专利申请较多。
从国家视角看，美国、中国、德国、日本是重要国家，这些国家的工业互联网相关专利布局活跃且申请量较大。
工业互联网全球专利申请趋势 美国中国WIPO欧专局日本德国其他900080007000600050004000300020001000
0 数据来源：各国知识产权局数据统计：中国信息通信研究院知识产权中心图2-1-1工业互联网全球申请趋势
2 2.工业互联网全球专利技术布局地域多集中在美国和中国在2000年至2018年期间，PCT专利申请和欧专局的专利申请除外， 全球工业互联网的专利主要布局在美国、中国、日本和德国，这些国家的工业互联网专利布局数量占比全球76%。
这与这些国家对工业互联网的政策和产业发展较为相关。
例如，美国和中国推出聚焦于依托工业互联网发展的先进制造发展战略。
在具体实践上，美国和中国工业互联网核心企业将互联网特征用于经营生产服务全过程。
在产业上，中美以工业互联网产业联盟为重要抓手。
美国由GE、Intel、AT&
T、思科和IBM联合成立了工业互联网产业联盟（Consortium，IIC），目前有近40个国家约300位正式会员。
中国的工业互联网产业联盟则在工信部指导下于2016年初成立，侧重研究工业互联网顶层设计、技术研发、标准定制、测试床、产业实践等工作，目前成员队伍不断扩大，会员数量接近1000家。
无论是中国还是美国的工业互联网产业联盟，都吸引了全球最领先的工业企业、ICT企业、高校及研究机构积极参与。
日本工业价值链促进会（IndustrialValueChainIniTIaTIve，IVI）立足日本制造业，制定了与工业4.0平台类似的智能工厂基本架构《工业价值链参考架构（IndustrialValueChainReferenceArchitecture,IVRA）》；德国最早提出“工业4.0”战略，并成立“工业4.0”合作平台，资助了300余个“工业4.0”项目。
3 工业互联网全球专利地域分布 WO 日本德国 中国 11% 2%1% 25% EP 印度 7% 1% 加拿大1% 美国 澳大利亚 1%韩国 其他1%2% 48% 数据来源：各国知识产权局数据统计：中国信息通信研究院知识产权中心图2-1-2工业互联网全球布局地域
3.外国工业云和工业平台服务商工业互联网专利布局领先 在全球TOP10专利申请人排名中，外国企业占据明显优势，中国企业持有专利数量普遍相对较少，较难跻身全球前
十。
目前全球工业互联网专利排名前十的申请人包括：IBM、Microsoft、Oracle、salesforce、Siemens、Amazon、Symantec、华为、Wal-MartStores和VeritasTechnologies。
其中，IBM的相关专利数量最多，排名第一；Microsoft和Oracle的专利多为PaaS和多租户技术；salesforce的专利多为多租户相关技术；Wal-MartStores的实力也不容小觑，因为其一方面加强O2O线上线下融合，一方面强化云计算和PaaS专利布局，在重资产模式下强力发展电子商务，潜力较大，值得关注其专利布局动态。
4 全球：工业互联网专利前十申请人 010002000300040005000600070008000IBMMicrosoftOraclesalesforceSiemensAmazonSymantec华为Wal-MartStoresVeritasTechnologies 数据来源：各国知识产权局数据统计：中国信息通信研究院知识产权中心图2-1-3工业互联网全球专利申请人TOP10 在中国积极布局工业互联网专利并且排名靠前的申请人包括IBM、Microsoft、Siemens、国家电网、中科院、华为、中兴、Oracle、浙江大学和Emerson。
IBM、Microsoft、Siemens、Oracle和Emerson非常重视中国市场，在中国布局了较多工业互联网专利。
中国申请人中，国家电网、华为和中兴在工业互联网方面专利申请态度积极，专利较多，中国科研院校则有中科院和浙江大学，申请的工业互联网专利跻身中国前
十。
5 中国：工业互联网专利前十申请人
0 50100150200250300350 IBM Microsoft Siemens 国家电网 中科院 华为 中兴 Oracle 浙江大学 Emerson 数据来源：各国知识产权局数据统计：中国信息通信研究院知识产权中心图2-1-4工业互联网中国专利申请人TOP10 (二)网络互联关键技术专利分析
1.现场总线 1.1现场总线仍掌控较多市场份额，专利应用领域广泛，专利增长放缓 现场总线在工业自动化系统中广泛应用且成熟，近年来，虽然已有部分支持工业以太网通信接口的现场设备，但仍有大量的现场设备依旧采用电气硬接线直接控制器的方式连接。
目前市场上常见的现场总线技术有几十种之多，主要包括Profibus，Modbus，HART,CANopen，LonWorks，DeviceNet、ControlNet、CC-link等。
经过多年发展，现场总线相关专利总量多，专利申请从核心基础技术扩展到应用类，工业互联网现场总线技术专利全球共计近9500个专利，6564个专利族，2018新增专利多用在核电站、无人驾驶、机器人、油田、冶金、矿山、农业和林业。
整体来看，2012-2017年期间现场总线专利的申请进入平稳期。
但是，与其他工业互联网网络连接技术相比，现场总线技术普遍存在通信能力低，
6 距离短，抗干扰能力较差等问题，而且总线技术的开放性和兼容性不够，未来越来越影响了相关设备和系统之间的互联互通。
随着工业以太网以及TSN技术的快速发展，现场总线领域的专利申请量增长趋势将放缓或下降。
现场总线技术专利申请趋势 全球中国1000900800700600500400300200100
0 数据来源：各国知识产权局数据统计：中国信息通信研究院知识产权中心图2-2-1现场总线技术专利申请趋势 1.2中国现场总线专利应用范围广，欧洲FIELDBUS市场拓展带动专利增多 现场总线全球专利地域分布 美国12% 中国62% 加拿大1% 欧洲10% 印度1% 德国WO5%5% 韩国2% 日本1%澳大利亚 1% 数据来源：各国知识产权局数据统计：中国信息通信研究院知识产权中心图2-2-2现场总线技术全球专利地域分布
7 从专利技术地域来看，截止2018年，中国的现场总线专利全球份额占比仍然稳定保持在60%左右，这是由于中国市场规模大，现场总线应用领域不断拓展所致；在欧洲，以FIELDBUS为代表产品正在迅猛发展和扩大，成为欧洲首屈一指的开放式现场总线系统,FIELDBUS在欧洲市场占有率大于40%,广泛应用于加工自动化、楼宇自动化、过程自动化、发电输配电等领域。
而美国的现场总线专利则从21%将至12%。
部分原因在于在美国，／IP已经取代了DeviceNet的市场份额。
1.3Siemens把控全球市场，现场总线专利量遥遥领先 全球：现场总线技术前十申请人 0200400600800SIEMENSABBGROUPROCKWELLINTGENERALELECTRICSCHNEIDERELECTRICFISHERROSEMOUNTSYSTROBERTBOSCHGMBHROSEMOUNTINC.国家电网沈自所 中国：现场总线技术前十申请人
0 50 100 150 SIEMENS 国家电网公司 沈自所 浙江大学 RobertBoschGmbH 中国北车 GENERALELECTRIC ABBAG FISHER-ROSEMOUNT 成都秦川科技 数据来源：各国知识产权局数据统计：中国信息通信研究院知识产权中心图2-2-3现场总线技术全球和中国专利前十申请人排名 从申请人持有专利变化情况来看，SIEMENS仍然稳稳占据全球和中国的现场总线专利量排名第一位置，其次是ABB在全球的专利地位也较高，专利排名第
二。
施耐德在2018年排名略有下降，而Rockwell布局数量提升，排名全球第
三。
从中国的现场总线专利申请人排名变化来看，中国科学院沈阳自动
8 化研究所进一步增加相关专利布局，排名位置从第4上升至中国申请人第3位。
1.4现场总线专利主要围绕FieldBus产生创新 现场总线专利热点技术聚焦于数据采集（RS232、远程监控、Can总线、数据采集器）、RS485、FieldBus（网络和协议、通信接口和网关）、FieldDevice和过程控制，与截止2017年底的数据相比，截止2018年底，FieldBus的专利量有所提升，Can总线专利量有所下降。
2.工业以太网 数据来源：各国知识产权局数据统计：中国信息通信研究院知识产权中心图2-2-4现场总线技术的热点分布 2.1工业以太网市场快速增长导致申请量持续增长，未来应用领域广泛 以太网技术凭借其传输速率高、开放性好、造价便宜等优势，越来越多的在工业领域受到青睐和应用。
工业以太网是将以太网应用于工业控
9 制和管理的一系列技术，通过借鉴以太网的帧结构，修改协议和实现方式，实现工业控制信息传输的确定性和实时性。
目前主要的工业以太网技术有：PROFINET、/IP、HSE、EtherCAT、PowerLink、Modbus-TCP等。
工业以太网技术专利全球共计5776个专利，3552个专利族，2018新增专利多为应用类专利，应用场景较为广泛，包括油田、机器人、农林、工控系统和楼宇等。
工业以太网专利量近年仍然呈现增长趋势，因其逐渐克服实时性、环境适应性、总线馈电等问题，应用范围逐渐拓展，专利量增长势头也超过现场总线，工业以太网用于工业现场设备间通信已成趋势，迅速普及到工控系统各级网络。
在一些关键领域，工业以太网的普及已经开始反超现场总线。
成为主流网络技术。
HMS工业网络有限公司在工业网络市场年度研究报告指出，2018年初就工厂自动化新安装节点而言，工业以太网市场份额已经超越传统的现场总线。
工业以太网技术专利申请趋势 全球中国1000900800700600500400300200100
0 数据来源：各国知识产权局数据统计：中国信息通信研究院知识产权中心图2-2-5工业以太网技术专利申请趋势 10 2.2中国工业以太网专利占比不断攀升，中国市场步入快车道模式 从专利技术地域来看，截止2018年，中国工业以太网的专利申请量全球份额占比有所下降，2017年相对2016年的40%，提升到67%，2018年下降到58%，但专利申请量占比仍然全球第
一。
这充分体现了中国市场规模大且未饱和，新增节点不断增加，应用领域不断拓展。
工业以太网的市场在未来几年内预计将以30％～40％的年复合增长率增长。
在中国市场，可能增长率更大，应用前景更加广泛。
近些年来，中国工业以太网交换机市场需求量日益倍增，重点应用在了电力和轨道交通领域，市场占有率高达70%。
目前市场活跃的厂商大约30家，其中国内企业16家左右。
工业以太网技术全球专利地域分布 美国13% 中国58% 印度1% 欧洲 10% 德国 WO 3% 7%日本 3%澳大利亚 加拿大韩国2%1%2% 数据来源：各国知识产权局数据统计：中国信息通信研究院知识产权中心图2-2-6工业以太网技术全球专利地域分布 11 2.3工业以太网专利外企占优，中国企业和科研院校积极布局 全球：工业以太网技术前十申请人
0 SIEMENSNCRINTERNATIONAL,INC. ROCKWELLINTPHOENIXCONTACT BIOGENIDECMA国家电网FTS ABBGROUP沈自所 ROBERTBOSCH 200 400 中国：工业以太网技术前十申请人 020406080100国家电网 SIEMENS沈自所浙江大学东南大学华中科技大学电子六所东土科技PHOENIXCONTACT上海交通大学 数据来源：各国知识产权局数据统计：中国信息通信研究院知识产权中心图2-2-7工业以太网技术全球和中国专利前十申请人排名 从申请人来看，SIEMENS非常重视工业以太网技术的专利布局，其全球专利量排名第
一，在中国申请的专利排名第
二。
2018的排名相对2017排名来说，沈自所在中国的工业以太网领域专利布局有所增加，排名上升，同时科研院校在此领域较为积极布局专利，2018年，浙江大学、东南大学的中国排名都有提升。
2.4工业以太网创新聚焦交换机、控制单元、自动化系统和数据采集 工业以太网技术专利热点聚焦在工业以太网交换机（层交换机、控制站、电源、网络拓扑）、控制单元（伺服电机、现场设备、数据传输、PLC控制器）、自动化系统、数据采集（远程监控、故障诊断、接口电路、运行状态）、输入输出控制和数据转换。
12 数据来源：各国知识产权局数据统计：中国信息通信研究院知识产权中心图2-2-8工业以太网技术的热点分布
3.OPC/OPCUA 3.1OPC/OPCUA技术专利总量较少但未来有增长空间 OPC/OPCUA（OPC统一架构）是一套安全、可靠且独立于制造商和平台并适用于工业通讯的数据交互规范,是未来时间敏感网络（TSN）的重要支持技术，2017年OPC/OPCUA技术专利全球共计652个专利，516个专利族，2018新增专利数量一百余个，总计763个，604个专利族。
当前“TSN+OPC-UA”被视为解决工厂内跨厂商、跨系统信息融合和互操作的最佳方案。
预计伴随着TSN技术的发展，OPC相关专利未来有望增长。
13 OPC/OPCUA技术专利申请趋势 全球中国12010080604020
0 数据来源：各国知识产权局数据统计：中国信息通信研究院知识产权中心图2-2-9OPC/OPCUA技术专利申请趋势 3.2中国OPC应用到多个领域且专利全球份额有所提升 OPC/OPCUA技术全球专利地域分布 中国57% 美国14% 欧洲8% WO7% 韩国4% 德国4% 日本印度 2%2% 澳大利亚加拿大 1% 1% 数据来源：各国知识产权局数据统计：中国信息通信研究院知识产权中心图2-2-10OPC/OPCUA技术全球专利地域分布 从专利技术地域来看，截止2018年，中国的OPC/OPCUA技术专利 申请量全球占比进一步提高，从截止2016年底的47%、2017年的53%， 提高到了2018年的57%。
2018年新增专利多在中国申请，并应用在了物 14 联网、电网、汽车生产、污染治理、监测、包装等领域。
这是由于越来越多的中国用户开始关注OPC、越来越多的中国企业对OPC应用提出了具体需求，并将该技术应用到了具体生产中。
3.3外企在OPC/OPCUA领域专利布局占优 全球：OPC/OPCUA技术前十申请人 020406080100SIEMENS ABBAG ROCKWELL GENERALELECTRIC HONEYWELLINC. RobertBosch 沈自所FISHER-ROSEMOUNT SYSTEMSINC东北大学 METSOAUTOMATIONOY 中国：OPC/OPCUA技术前十申请人
0 5 10 15 20 SIEMENS 沈自所 东北大学 ABBGROUP 上海远动科技 重庆邮电大学 江南大学 江苏大学 中国神华 中国石油 数据来源：各国知识产权局数据统计：中国信息通信研究院知识产权中心图2-2-11OPC/OPCUA技术全球和中国专利前十申请人排名 目前Siemens、ABB、ROCKWELL等外企把持OPC/OPCUA专利并且全球排名靠前。
SIEMENS仍然稳稳占据全球和中国的OPC/OPCUA专利量排名第一位置。
由于2018新增专利数量较少且分散在较多专利权人手中，因此全球和中国的前十排名位置波动不显著，不过Honeywell全球排名有所上升。
在中国，沈自所在工业互联网的网络布局方面积极，专利数量较多，目前在中国排名上升到第
二。
15 3.4OPC技术热点多分布在客户端、过程控制、OPC服务器 OPC技术热点多分布在客户端（现场设备、PLC控制、数据采集、标准协议）、过程控制（PLC、数据单元、通信协议、工业控制系统、客户端）、OPC服务器（实时数据处理、现场设备）、OPCUA（服务器服务、服务呼叫、OPCUA节点和Graphics）。
数据来源：各国知识产权局数据统计：中国信息通信研究院知识产权中心图2-2-12OPC/OPCUA技术的热点分布
4.时间敏感网络TSNTSN是数据链路层的协议簇，从底层架构改变以太网不确定性，还 将改变工业物联网底层架构。
TSN是一种具有有界传输时延、低传输抖动和极低数据丢失率的高质量实时传输网络。
TSN重点是打通数据通道，最终用户能基于通用网络架构联通工厂所有节点，真正做到数据中心化。
TSN目前发展到技术定型测试阶段，主要解决产品互通性和稳定性。
越来越多工业供应商、IT商和芯片商共同推进落地。
TSN的出现，拓展了 16 标准以太网组件的应用范畴，使得工业以太网标准与背后支持的技术服务提供商解耦，打通了人为制造的割据势力。
TSN能实现IT跟OT(运营技术)的融合，淡化了现场层、控制层、管理层的层级划分。
2011年在IEEE802.1，802.3，802.11等工作组的共同努力下，TSN发布了基础版本，并在汽车电子领域由宝马等企业应用得到了初步验证。
2016-2017年，TSN应用于工业物联网领域的核心功能逐步完善，第一批TSN工业产品已经可供用户选择，其中包括美国国家仪器仪表NI公司的控制器，Intel、、Marvel的TSN芯片，以及思科、Hirschmann等公司支持TSN的交换机。
2019-2020年，TSN标准完成并实现商业化。
根据预测，TSN市场规模到2024年将超过6亿美元，年均复合增长率53.8%。
交换机将成为引领TSN发展的重要单品。
工业物联网中越来越多的实时通信需求将成为推动TSN市场发展的主要动力。
TSN专利申请趋势全球中国 12010080604020 02009201020112012201320142015201620172018 数据来源：各国知识产权局数据统计：中国信息通信研究院知识产权中心图2-2-13TSN技术专利申请趋势 截止2018年，TSN全球专利数量达到536个，283个专利族。
总体来说专利量还不太多，还有很大上升空间。
而且中国的相关专利数量也较 17 少，源于该技术尚在标准推进和测试验证阶段所致。
4.2TSN专利大多布局在美国和中国 TSN专利的全球布局地域主要分布在美国和中国。
其中美国占比最多，达到33%，其次较多PCT专利申请，中国的TSN专利占比在19%。
在美国，业界合作推动IIoT和工业4.0应用的互操作性。
美国工业互联网联盟（IIC）、Avnu1联盟和OPC基金会与IT-OT行业领导者合作，以推进工业设备的互操作性，并在TSN中引入OPCUA，在推向市场的过程中这些企业已承诺确保工业设备的互操作性。
AVnu联盟和OPC基金会之间已建立联络协议，并在TSN设备上提供一致性测试和OPCUA认证。
AVnu提供与基础通信水平，包括半导体和基础设施相应的一致性测试。
TSN技术全球专利地域分布 中国,72,19% 日本,38,10% WO,75,20% 美国,121,33% EP,33,9% 德国,21,6% 其他,12,3% 数据来源：各国知识产权局数据统计：中国信息通信研究院知识产权中心图2-2-14TSN技术专利布局地域 1AvnuAlliance是一个由汽车，消费电子和工业制造公司组成的联盟，致力于建立和认证开放式音频视频桥接（AVB）和时间敏感网络（TSN）标准的互操作性。
该联盟与其成员公司合作，对AVB和TSN产品进行互操作性认证。
18 4.3TSN专利申请人以国外知名自动化厂商及IT企业为主 全球：TSN技术前十申请人 -40 10 60 CISCOSYSTEMS SIEMENS NATIONALINSTRUMENTS PANASONIC 华为 INTEL GENERALELECTRIC ROBERTBOSCHGMBH VALENSSEMICON BROADCOM 中国：TSN技术前十申请人 0246810华为PANASONICSIEMENS西安电子科技大学锐捷网络中国联通重庆邮电大学CISCOSYSTEMS京信通信CORNINGCABLESYST 数据来源：各国知识产权局数据统计：中国信息通信研究院知识产权中心图2-2-15TSN技术全球和中国专利前十申请人排名 TSN市场目前的主要参与者有Cisco、NXP、Marvell、Microsemi、Intel、NationalInstruments、ADI、、Belden、Renesas和TTTech。
在2018年汉诺威工博会上，工业互联网产业联盟、边缘计算产业联盟、华为、施耐德等超过20家国际组织和业界知名厂商，联合发布了包含六大工业互联场景的TSN+OPCUA智能制造测试床。
从TSN专利申请人排名也可看出，目前全球范围内Cisco和SIEMENS、NationalInstruments相关TSN专利较多。
在国内，华为积极推动面向制造业应用场景的TSN技术，沈自所和一些科研高校也提出了TSN专利申请。
4.4TSN技术热点以帧结构、信号和业务流控制为主 TSN专利目前主要聚焦于网络节点、帧抢占、数据信号、时隙控制、业务流控制、流量计划增强、路径控制与预约等。
通过TSN在工业上的应用，可以避免专用的实时通信协议和网关瓶颈，机器人可以通过TSN实现全球同步，控制数据网能够实现网络综合。
19 数据来源：各国知识产权局数据统计：中国信息通信研究院知识产权中心图2-2-16TSN技术的热点分布 (三)网络标识解析关键技术专利分析
1.对象名解析服务ONS 1.1ONS技术全球专利创新放缓，中国专利数量较少 ONS系统属于对现有互联网DNS进行改进来实现标识解析的改良方案。
截止2018年，ONS技术全球共申请专利457件，合并同族后有295件。
2005年是申请高峰期，随后开始逐年减少，逐步进入技术成熟期。
ONS技术在华申请专利较少，共有87件，2012年前申请数量较为平均，2012年、2013年申请数量出现上涨。
20 ONS技术专利申请趋势 全球中国 50454035302520151050 数据来源：各国知识产权局数据统计：中国信息通信研究院知识产权中心图2-3-1ONS技术全球专利申请趋势 1.2ONS技术专利主要集中在美国 美国是工业互联网的发源地，美国五家行业龙头企业GE、英特尔、思科、AT&
T、IBM等联合发起组建了工业互联网联盟(IIC)，合力推广工业互联网，因此美国成为ONS最大专利原产地区，45%的专利在此地区申请。
中国、韩国、欧洲属于第二梯队。
2018年ONS新增专利主要集中在美国和中国两个国家。
ONS技术全球专利地域分布 中国14% 美国45% 韩国10% 其他10% WO7% 澳大利亚5% 欧洲9% 数据来源：各国知识产权局数据统计：中国信息通信研究院知识产权中心图2-3-2ONS技术全球专利地域分布 21 1.3ONS技术全球专利申请人分布较为分散，中国专利权人以本土为主 全球：ONS技术前十申请人
0 20 40 60 Cisco IBM Impinj SILVERBROOK Oracle SENSITECH Wal-Mart PUSAN
NATUNIVINDCOOPFOUND 3M UNITEDPARCELSERVICEOFAMERICA 80 100 中国：ONS技术前十申请人 01234567中国科学院计算机网络信息中心 陆航程北京哈工大计算机网络及信息安全技术研究… 北京合天智汇信息技术有限公司复旦大学 中国人民解放军国防科学技术大学中国物品编码中心北京物资学院SAP股份公司华南理工大学 数据来源：各国知识产权局数据统计：中国信息通信研究院知识产权中心图2-3-3ONS技术全球和中国专利前十申请人排名 Cisco非常重视在物联网和移动互联网领域的发展，推出物理和网络安全、数据分析、管理和自动化以及应用平台等业务，全球申请相关专利88件，ONS专利数量排名第
一。
致力于转型的IBM在发展工业互联网方面同样是野心勃勃，2016年 22 1月底刚刚完成收购Weather公司关键的B2B、移动网络和动态云数据平台，紧接着2月又花费13亿美元收购了数据存储公司。
IBM进行了相应的ONS专利布局，申请76件专利，排名第
二。
2018全球新增专利数量非常少，并没有出现某专利权人集中申请的情况。
ONS类技术中国专利中，以本土专利权人为主。
相对较为活跃的申请人主要有中国科学院计算网络信息中心、北京哈工大计算机网络与信息安全技术研究中心、北京合天智汇信息技术有限公司、复旦大学、中国人民解放军国防科学技术大学和中国物品编码中心等研究机构。
也有其他新兴科技企业参与申请，但是数量都较少。
SAP、美国联合包装服务有限公司等也在中国申请了ONS类专利。
1.4ONS专利技术布局广泛 数据来源：各国知识产权局数据统计：中国信息通信研究院知识产权中心图2-3-4ONS技术的热点分布 ONS类专利主要聚焦在RFID、标签、通道选择、结构类、管理、客户端、存储及处理器、信息读取、物体识别、交流与感知等多个方面。
2018年新增专利主要聚焦在连接、识别、性能改进等方面。
23
2.Handle 2.1Handle技术全球专利持续创新，动能放缓 Handle技术全球共申请专利224件，合并同族后有126件。
1998年开始出现Handle类专利，2015年是申请高峰，随后数量开始有所减少，创新活动放缓。
Handle方案虽然已经在我国大范围开展，但在专利数量上没有体现，总数仅有7件，其中2018年新增18件，其中中国专利7件。
Handle技术专利申请趋势 全球中国302520151050 数据来源：各国知识产权局数据统计：中国信息通信研究院知识产权中心图2-3-5Handle技术专利申请趋势 2.2Handle类专利主要分布在美国，中国专利开始增多 虽然Handle系统创建初期由各个国家共同管理，各国家拥有对自己国家的Handle系统运营和服务的自治权，但专利申请主要分布在美国，申请了133件，占全球总数65%，排名第
一。
中国专利出现少量增长，2018年新增7件，全球占比从2%上升到5%。
24 Handle技术全球专利地域分布 欧洲11% 美国65% 其他7% 中国5% WO9% 韩国3% 数据来源：各国知识产权局数据统计：中国信息通信研究院知识产权中心图2-3-6Handle技术全球专利地域分布 2.3Handle技术专利持有人较为分散且各有侧重 全球：Handle技术前十申请人
0 5 10 15 20 IBMCNRIMICROSOFTCONTENTDIRECTIONSSIDMANDAVIDFISHERROSEMOUNTSYSTEMSLOCKHEEDVISAINTSERVICEASSIMAGETAGKWONSOONTAE 25 中国：Handle技术前十申请人
0 1
2 3
4 中国科学院计算机网络信息中心山东鲁能智能技术有限公司国网山东省电力公司国家电网公司 北京中数创新科技股份有限公司北京泰尔英福网络科技有限责任公司 中国信息通信研究院电子科技大学 中联惠众信息技术(北京)有限公司镇锡惠 数据来源：各国知识产权局数据统计：中国信息通信研究院知识产权中心图2-3-7Handle技术专利全球主要专利申请人分布 Handle专利申请人特点是分散分布，类型多样，有传统IT企业（如IBM、Microsoft）、物流企业、数字内容企业等；持专利量较少，排第一的IBM仅21件，申请内容各有侧重，IBM主要在出版物应用类居多（图、音频、网络内容资源等）；AMERICANEXPRESSTRAVELRELATE公司侧重在物流管理类申请专利。
Handle初始运营机构CNRI（美国国家研究推进机构）有18件重要专利，全球第二，2018年未公开专利；其中有15件由于期限届满、撤回、放弃等原因已失效（美国6件、欧洲5件、加拿大4件）。
我国Handle专利申请人中国科学院计算机网络信息中心围绕信息查询、标识方法等领域、东莞市清大曜嘉信息技术有限公司围绕信息追溯技术、中国信息通信研究院主要围绕解析领域、泰尔英福聚焦在多标识体系兼容方面。
26 2.4Handle专利技术主要集中在数据处理领域 数据来源：各国知识产权局数据统计：中国信息通信研究院知识产权中心图2-3-8Handle技术的热点分布 Handle系统涵盖的技术主要包括信息存取和跟踪、数据排序、控制系统、安全、质量管理、可访问性等。
2018年新增专利主要集中在兼容、追踪、编码等方面。
3.对象标识符OID 3.1OID技术专利创新放缓 OID技术全球共有相关专利202件，同族121件。
从全球专利申请趋势分析可知，最早的OID专利出现在1998年，随后全球专利数量持续平稳的增加，全球技术处在研发活跃期。
2014-2016年专利数量上涨。
随后创新活动放缓，2018年新增专利37件，合并同族后34件。
27 OID技术专利申请趋势 全球中国35302520151050 数据来源：各国知识产权局数据统计：中国信息通信研究院知识产权中心图2-3-9OID技术专利申请趋势 在中国提交的OID技术相关专利申请共有46件。
我国OID技术专利最早从2004年开始申请，但是数量较少。
2006年出现小幅增长，从2007年开始出现断续申请，随着OID技术在我国得到广泛推广和使用，注册使用OID的企业和机构逐渐增多，专利数量也开始出现增长，2014年申请数量高涨，2018年申请有所下降。
3.2OID专利主要集中在美国和中国 OID技术专利主要分布在美国，全球占比从2017年的40%提升到了42%；中国申请了42件，排在第二位，占全球专利总量的23%；2018年新增专利主要集中在美国和中国。
28 OID技术全球专利地域分布 美国42% 其他12% 韩国9% WO14% 中国23% 数据来源：各国知识产权局数据统计：中国信息通信研究院知识产权中心图2-3-10OID技术全球专利地域分布 3.3OID专利持有人类型多样 由于OID在众多领域广泛使用，出现全球OID专利申请人呈现类型多样的特点，包括研究机构、通信公司、终端公司、网络公司、物流公司、货运公司、医疗公司等各类型机构。
2017年新增专利继续呈现多样性特点。
全球OID技术专利排名第一位的是韩国ETR（IELECTRONICSANDTELECOMMUNICATIONSRESEARCHINSTITUTE），申请了14件专利；第二位是ULTRATA，申请了12件，我国中兴通讯排在第
三，韩国电信和IBM并列第四位，都申请了10件专利。
2018年新增专利继续呈现多样性特点。
在全球排名前十的企业中，有两家中国专利权人，分别是中兴通讯和中科院计算机网络信息中心，我国企业在国际OID标识领域具有一定技术实力。
29 全球：OID技术前十申请人
0 5 10 15 ETRIULTRATA 中兴KOREAELECTRONICSTELECOM IBMNOKIAMICROSOFTINTELLEFLEX中科院计算机网络信息中心SUBRAMANIAN 中国：OID技术前十申请人
0 5 10 15 中兴通讯股份有限公司中国科学院计算机网络信息中心北京鑫通运科信息技术有限公司 LG电子株式会社北京博大光通国际半导体技术有限公司 韩国电子通信研究院广州中国科学院计算机网络信息中心 因特莱弗莱克斯公司公安部第三研究所中国物品编码中心 数据来源：各国知识产权局数据统计：中国信息通信研究院知识产权中心图2-3-11OID技术全球和中国专利前十申请人排名 中国专利也体现了专利权人类型多样的特点，包括通信企业、研究机构、应用企业等。
中国OID技术专利排在第一位的是中兴通讯，申请了10件；第二位是中科院计算机网络信息中心，申请了6件，与国际专利情况接近。
30 3.4OID专利技术主要涵盖编码、标签、安全性 数据来源：各国知识产权局数据统计：中国信息通信研究院知识产权中心图2-3-12OID技术的热点分布 OID专利的技术主要涵盖编码、存储器标签、RFID标签、安全性、服务器、终端设备、物品标识、认证输入等OID解析系统各环节技术。
2018年新增专利技术集中在物联网域名、节点、Nic标签、用户输入、物品信息追踪及管理等方面。
4.物联网统一物品编码Ecode 4.1Ecode专利申请时间较晚，主要集中在2013年 Ecode系统属于我国自主研发的一种适用于物联网任意对象的编码解决方案。
2015年9月15日，中国物联网编码国家标准《物联网标识体系物品编码Ecode》正式发布。
截止2018年，Ecode技术全球申请专利30件，合并同族后有19件。
Ecode技术起步晚，2013年出现首次申请，近几年的申请数量也较少。
Ecode技术专利主要在中国申请，共有28件。
2013年前申请数量最多，有9件。
相对全球其他标识体系技术来说，Ecode技术专利数量不多。
31 2018年新增4件应用类中国专利。
121086420 2013 Ecode技术专利申请趋势 全球中国 2014 2015 2016 2017 数据来源：各国知识产权局数据统计：中国信息通信研究院知识产权中心图2-3-13Ecode技术专利申请趋势 4.2.Ecode属于我国自主可控国标体系，专利多分布在中国 Ecode技术全球仅有1件美国专利，1件WO专利，其余均为中国专利，中国是Ecode专利技术的主要申请国。
Ecode技术全球专利地域分布 中国93% 美国4% WO5% 数据来源：各国知识产权局数据统计：中国信息通信研究院知识产权中心图2-3-14Ecode技术全球专利地域分布 32 4.3.Ecode专利主要掌握在本土机构手中 作为物联网编码国家标准《物联网标识体系物品编码Ecode》的主导单位与起草单位，中国物品编码中心拥有10件Ecode技术专利，是该领域专利持有量最多的机构。
作为承担物联网标识管理公共服务平台建设、运营、管理与服务的牵头单位，中国科学院计算机网络信息中心申请了Ecode相关专利8件，排在第二位。
东莞市清大曜嘉信息技术有限公司是一家利用物联网技术进行溯源系统开发的公司，2017年申请2件Ecode技术信息追溯和查询的应用专利，共计申请专利3件，排在第三位。
复旦大学拥有2件Ecode相关专利，排在第四位。
中国：Ecode技术前十申请人
0 2
4 6 中国物品编码中心 中国科学院计算机网络信息中心 广州中国科学院计算机网络信息中心 东莞市清大曜嘉信息技术有限公司 捷玛计算机信息技术(上海)股份有限公司 复旦大学 中联惠众信息技术(北京)有限公司 中国电子科技集团公司信息化工程总体研究… 东莞深圳清华大学研究院创新中心 中国电子科技集团公司第十五研究所 8
1012 数据来源：各国知识产权局数据统计：中国信息通信研究院知识产权中心图2-3-15Ecode技术中国专利前十申请人排名 33 4.4Ecode专利方案主要集中在底层技术和应用领域 数据来源：各国知识产权局数据统计：中国信息通信研究院知识产权中心图2-3-16Ecode技术的热点分布 Ecode技术相关专利方案主要集中在编码、主体代码、解析协议、编码规则、物品信息接收等底层技术和光学防伪、物品信息接收、信息查询等应用方面。
2018年新公开专利主要集中在多系统兼容方面。
34 2000200120022003200420052006200720082009201020112012201320142015201620172018 (四)工业云关键技术专利分析
1.边缘计算/雾计算 1.1边缘计算/雾计算是工业互联网发展的关键要素 边缘计算/雾计算技术专利申请趋势 全球中国800700600500400300200100
0 数据来源：各国知识产权局数据统计：中国信息通信研究院知识产权中心图2-4-1边缘计算/雾计算技术专利申请趋势 边缘计算最早可以追溯至1998年Akamai公司提出的内容分发网络(contentwork，CDN)。
在万物互联的背景下，边缘数据迎来爆发性增长，为解决面向数据传输、计算和存储过程中的计算负载和数据传输带宽的问题，移动边缘计算（mobileputing，MEC)、雾计算2(puting)和海云计算3（puting)等概念层出不穷。
边缘计算已经掀起产业化的热潮，各类产业组织、商业组织在积极发起和推进边缘计算的研究、标准和产业化活动。
2015年至2017年为边缘计算快速增长期，在这段时间内，边缘计算满足万物互联的需求，引起了国内外学术界 2Cisco公司于2012年提出了雾计算，并将雾计算定义为迁移云计算中心任务到网络边缘设备执行的一种高度虚拟化计算平台.它通过减少云计算中心和移动用户之间的通信次数，以缓解主干链路的带宽负载和能耗压力32012年，中国科学院开展“海云计算系统项目”的研究，通过“云计算”系统与“海计算”系统的协同与集成，增强传统云计算能力，其中，“海”端指由人类本身、物理世界的设备和子系统组成的终端 35 和产业界的密切关注。
2018年，边缘计算进入稳健发展期，参与者范围不断扩大且涵盖产业多方面，包括云计算公司、硬件厂商、CDN公司、运营商、科研机构和产业联盟/开源社区。
边缘计算将是工业互联网发展的关键要素。
边缘计算/雾计算专利申请呈递增趋势，近些年申请趋势有所加快。
截止2018年10月22日，全球已公开的边缘计算全球专利共计2494件，专利同族1807件。
中国边缘计算快速发展，专利申请呈递增趋势，中国专利783件，专利同族698件。
2018年新增专利，多为华为、SAS和研究院校申请，是有关服务器、网关、资源管理的专利。
1.2边缘计算/雾计算技术主要分布在中美 边缘计算/雾计算技术专利全球分布广泛，在多个国家均有申请，67%的专利申请分布在美国和中国。
美国边缘计算/雾计算专利总量目前全球第
一。
美国自然科学基金委对边缘计算非常重视，举办边缘计算重大挑战研讨会，组织学术界、工业界和政府探讨协同合作；Cisco、ARM、Dell、Intel、Microsoft和普林斯顿大学联合成立OpenFog联盟致力于推进和应用场景在边缘的结合。
中国专利申请量仅次于美国，排在第二位，中国的边缘计算的发展速度和世界几乎同步，工业界联合成立边缘计算产业联盟（putingconsortium)联盟
4，致力于推动“政产学研用”各方产业资源合作。
中国自动化学会边缘计算专委会成立，标志着边缘计算的发展已经得到了专业学会的认可和推动。
4该联盟包括华为技术有限公司、中国科学院沈阳自动化研究所、中国信息通信研究院、英特尔、ARM等36 边缘计算/雾计算技术全球专利地域分布 EP 7% 其他 10% WO19% 美国33% 中国31% 数据来源：各国知识产权局数据统计：中国信息通信研究院知识产权中心图2-4-2边缘计算/雾计算技术专利全球专利地域分布 1.3美国申请人技术较领先，国内企业国际布局意识仍不足 边缘计算/雾计算的全球专利申请人中，专利数量排名靠前的申请人为CISCO、华为、SAS和NEC等，国内申请人数量少，仅有华为和北邮跻身全球前
十。
围绕着边缘计算的技术和应用，中美产业界的电信运营商、互联网企业，IT基础设施商等都加入到了边缘计算的争霸赛中。
美国市场上，Amazon在2016年推出实时互联响应的AWSGreengrass边缘计算平台；Microsoft推出面向物联网的AzureIoTEdge服务，将计算能力由Azure端推送至边缘设备；Cisco和SAS发布了边缘计算到企业计算物联网分析平台；Cisco、Intel、HP等硬件厂商也在探索移动边缘计算（mobileputing，简称MEC）技术及应用。
37 全球：边缘计算/雾计算技术前十申请人
0 50 100150200 华为CISCO SASNECNOKIAMICROSOFTIntelSONY北京邮电大学QUALCOMM 中国：边缘计算/雾计算技术前十申请人
0 10 20 30 40 MICROSOFT北京邮电大学 浪潮华为电子科技大学西安电子科技大学联通南京邮电大学中国移动重庆邮电大学 数据来源：各国知识产权局数据统计：中国信息通信研究院知识产权中心图2-4-3边缘计算/雾计算技术全球和中国专利前十申请人排名 在国内，边缘计算技术专利申请前十申请人中，大多为国内企业和研究院校。
2018年排名变化不大。
Microsoft在中国申请了较多专利，其次，ICT设备商如华为，科研院校如北邮、西安电子科技大学、上海交通大学、电子科技大学；运营商如中国移动、大数据服务商如浪潮等也在积极布局边缘计算的专利。
1.4边缘计算技术主要分布于计算器件设备和数据处理等领域 边缘计算技术的专利热点聚焦在计算器件、计算机设备、边缘服务器、移动边缘计算、数据处理、资源分配等领域。
38 数据来源：各国知识产权局数据统计：中国信息通信研究院知识产权中心图2-4-4边缘计算/雾计算技术的热点分布
2.平台即服务PaaS 2.1工业PaaS技术是工业互联网的应用核心且进入快速发展期 工业互联网平台从架构上具体划分为四个层次，即边缘层、IaaS层、工业PaaS层和工业SaaS层。
工业PaaS是工业互联网的应用核心，对应于工业互联网的平台层，其本质是在现有成熟的IaaS平台上构建一个可扩展的操作系统，为工业应用软件开发提供基础平台。
截止2018年PaaS技术的全球公开专利29995件，专利同族17823件。
中国专利3164件，专利同族2417件。
2018年新增专利1663件，多为IBM、Microsoft、Oracle、Commvaultsystems、PearsonEducation、Servicenow等国外公司申请，是有关服务器控制、搜索框架、验证、安全管理、策略管理、迁移扩展、资源分配、哈希表结构、机器学习、监控、用户界面、人工智能、存储管理、虚拟机、传感等。
从PaaS专利的全球申请趋势看，目前该技术进入专利扩张阶段，基础底层技术的专利不断涌现，专利数量不断增加，也反映出该技术日益得到重视和发展。
39 PaaS技术专利申请趋势 全球中国600050004000300020001000 020082009201020112012201320142015201620172018 数据来源：各国知识产权局数据统计：中国信息通信研究院知识产权中心图2-4-5PaaS技术专利申请趋势 2.2PaaS技术主要分布于中美两国 边缘计算技术专利全球分布广泛，在多个国家均有申请，74%的专利申请分布在中美两国，其中63%的专利申请来自美国，11%的专利申请来自中国。
PaaS技术全球专利地域分布 美国63% WO12% 中国 EP 11% 6% 日本 加拿大2%其他 1% 5% 数据来源：各国知识产权局数据统计：中国信息通信研究院知识产权中心图2-4-6PaaS技术专利全球专利地域分布 目前美国在PaaS平台底层技术占据优势，专利布局也具有优势。
美 国在PaaS技术的开发方面，具备将核心经验知识固化封装为模块化的微 40 服务组件和工具开发能力。
全球各国工业互联网平台PaaS核心架构几乎均采用美国的CloudFoundry和Docker等开源技术。
中国工业PaaS刚刚起步，处于探索阶段，但互联网生态基础好，PaaS应用潜力较大。
2.3IBM、Microsoft积极在全球布局专利以掌握未来市场 PaaS技术的全球专利排名中，2018年相对2017年未出现明显排名浮动变化，仅COMMVAULTSYSTEMS和PURESTORAGE排名都有所上升。
IBM在PaaS技术方面专利储备最多，全球范围内和中国范围内专利数量都排名第
一。
早在2014年，IBM便开始重视中国市场，重视在华专利布局，在2014年专利申请数量最大。
2015年，IBM开始针对中国的开发者推出名为Bluemix的云计算PaaS平台，帮助开发者更快的进行应用开发和部署。
Microsoft、Oracle和Symantec等国外企业也在中国布局了一定数量的专利。
全球：PaaS技术前十申请人 中国：PaaS技术前十申请人 02000400060008000
0 100 200 300 IBMMICROSOFT ORACLESYMANTEC VERITASWAL-MARTCOMMVAULTSYSTEMS AMAZONPURESTORAGE HP IBMMICROSOFT 中兴华为ORACLESYMANTEC浪潮郑州云海国家电网公司中国移动 数据来源：各国知识产权局数据统计：中国信息通信研究院知识产权中心图2-4-7PaaS技术全球和中国专利前十申请人排名 在中国布局PaaS专利最多的是IBM，其专利数量达到254件，其次 41 还有Microsoft、中兴、华为、Oracle、Symantec等。
从中国的PaaS专利布局来看，目前外企较重视中国市场，纷纷抢占起跑位置，在PaaS发展初期就大量布局中国专利以保护未来市场和防御竞争对手。
IBM、Microsoft、Oracle、Symantec在中国布局的PaaS专利值得深入跟踪研究。
在中国，领先的ICT和互联网企业在工业PaaS技术和产业进展方面的表现可圈可点，如海尔COSMOPlat平台、航天科工的航天云网平台、华为的OceanConnect平台。
2.4PaaS专利热点聚焦于计算设备、计算环境、用户接口等领域 对PaaS技术来说，专利热点主要存在如下几个领域：在API接口方面，专利热点包括数据存储、文件系统管理、客户端设备、资源管理、访问控制；在地址转换方面，专利热点包括网关、操作系统、控制系统、逻辑控制、会话管理等；在应用服务器环节配置方面，专利热点包括应用程序接口、虚拟网络、区域网络等；在计算控制方面包括容器技术、存储和安全控制、二级存储、存储阵列、搜索、移动计算设备、高性能计算环境配置等；在内容方面包括：映射、媒体、采集、服务、标识、会话等；在机器学习方面包括安全、检测、参数控制、服务提供、特征分析、分组、虚拟化；在自然语言处理方面包括输入控制、询问控制、执行、记录、测试、定位等；在微服务方面包括微服务框架、服务实例、业务逻辑、操作界面、实时性、用户体验提高；此外，还包括数据更新、资源池、分布式计算、负载均衡、协同运维管理、私有云、资源调度、数据中心、大数据、传感器、数据迁移、资源配置、文件配置等专利热点技术。
42
3.多租户 数据来源：各国知识产权局数据统计：中国信息通信研究院知识产权中心图2-4-8PaaS技术的热点分布 3.1多租户技术发展迅速，专利申请趋势近年增长 多租户技术是一种软件架构技术，实现在多用户环境下共用相同的系统或程序组件，并仍然确保用户间数据隔离。
多租户管理技术是工业云平台使能技术之
一，通过虚拟化、数据库隔离、容器等技术实现不同租户应用和服务的隔离，保护隐私与安全。
多租户技术专利全球共计4281件，合并同族2499个。
中国的多租户技术专利申请共547件，386个专利同族。
多租户技术专利申请量整体呈逐年上升趋势。
2018年全球新增126 43 件，多在服务器系统、数据中心、软件定义网络应用。
多租户技术专利申请趋势 全球中国400350300250200150100 500 数据来源：各国知识产权局数据统计：中国信息通信研究院知识产权中心图2-4-9多租户技术专利申请趋势 3.2美国的多租户技术专利布局占据优势 多租户技术专利全球分布广泛，在多个国家均有申请，美国在多租户技术方面的专利申请布局占据了半壁江山，在2017年美国的多租户专利占比全球达到55%，在2018年则占比提高到66%。
中国的多租户专利申请也呈现上涨趋势，2018年全球占比达到15%，相比去年提高5个百分点。
44 多租户技术全球专利地域分布 美国 66% 中国 15% EP4% WO 4%印度 其他 韩国3% 5% 3% 数据来源：各国知识产权局数据统计：中国信息通信研究院知识产权中心图2-4-10多租户技术专利全球专利地域分布 3.3SALESFORCE、AMAZON、Microsoft、IBM注重全球布局 在多租户技术的全球专利排名中，排名前十的都是外企。
相对2017年来说，2018年排名前十的申请人排名位置变化浮动微小，仅专利数量有微小增长。
排名前十的申请人包括SALESFORCE、AMAZON、MICROSOFT、IBM、ORACLE、SAP、TWILIO、NETSUITE、REDHAT和EMC。
并且以SALESFORCE、AMAZON、Microsoft、IBM为代表的企业不仅多租户专利数量多，而且注重全球布局，布局专利普遍在4至10个国家地区。
其中专利量排名第一的SALESFORCE多租户专利数量800余件，SALESFORCE基于云计算技术提供云端软件应用及开放平台，在实务上运用多租户技术较多，建置了基于多租户技术的CRM应用系统，还建置了PaaS架构。
SALESFORCE的多租户专利侧重布局在网络信息环境增强、应用程序组件远程提供、粒度关系管理、数据库系统统计、用户界面、二级索引、测试、加密搜索、风险评分等。
Amazon的多租户专利侧重在网络资源配置、虚拟机、证书管理、迁移、资源管理等。
IBM的多租户技术专利布局 45 侧重多租户的资源隔离、DNS解析、属性预定义、网络计算环境策略、系统更新等。
全球：多租户技术前十申请人 中国：多租户技术前十申请人 02004006008001000 01020304050 SALESFORCEAMAZON MICROSOFTIBM ORACLESAP TWILIONETSUITEREDHAT EMC MICROSOFTIBM ORACLEAmazon上海墨芋 浪潮华为中兴新华三JuniperNetworks 数据来源：各国知识产权局数据统计：中国信息通信研究院知识产权中心图2-4-11多租户技术全球和中国专利前十申请人排名 2018年多租户技术的中国专利排名前十相对2017年发生微小变化，但IBM仍然占据中国多租户专利排名第
一。
此外，Oracle、Microsoft和Amazon比较重视中国市场，中国专利申请量排名跻身中国排名前
十。
本土较为活跃的申请人主要有上海魔芋、浪潮、华为、新华三和中兴等。
3.4多租户专利主要多租户技术专利主要聚焦于数据库、计算环境等 多租户专利申请技术领域与虚拟交换机技术、分布式租户跨越互联网技术等核心技术息息相关，大多与数据库、计算环境、计算资源、应用服务器、云计算等技术基础相关，并围绕远程访问控制、性能定制、客户化配置、数据隔离等展开创新。
46
三、总结建议 数据来源：各国知识产权局数据统计：中国信息通信研究院知识产权中心图2-4-12多租户技术专利全球专利地域分布 （一）总结
1.网络互联 经过多年发展，现场总线相关专利在网络互联技术中专利总量较多，专利申请从核心基础技术扩展到应用类，目前84%的工业现场总线专利申请集中在中美欧三地，中国申请人持有62%专利。
国外企重视申请专利且申请时间较早、数量较多。
国内企业和科研院校也在积极进行专利布局。
由于现场总线技术的开放性和兼容性不够，越来越影响了相关设备和系统之间的互联互通，受工业以太网以及TSN技术的发展影响，现场总 47 线领域的专利申请量增长趋势将放缓或下降。
工业以太网的普及已经开始反超现场总线作为主流网络技术。
专利 增长趋势超过现场总线，专利申请多在中美欧等地，中国申请人中企业和科研院校为申请主体。
德美自动化控制大公司专利申请积极以巩固市场地位，近10年逐步加强了在华的专利布局； OPC和OPCUA近年来在华专利较多出现，伴随着TSN技术的发展，OPC相关专利未来有望继续增长。
Siemens、ABB等国外企业的专利布局主要围绕PLC控制过程、自动化系统、远程监控等。
后续应重视OPC技术发展的方向，且重点关注国际知名企业的创新和产业活动。
TSN专利总量虽然目前较少，但近年来呈现较快增长申请趋势，在中、美专利申请数量最多。
从TSN专利申请人排名也可看出，目前全球范围内美国、日本和德国企业专利总量较多。
在国内，华为、沈自所积极推动面向制造业应用场景的TSN技术研发和专利布局，北航、同济、西安电子科技大学等高校积极开展研究并提出专利申请，未来预计会有更多企业开展布局并参与产品研发。
2.网络标识解析 全球ONS类专利全球已进入成熟期，创新活动放缓。
ONS技术专利全球分布广泛，主要集中在美国。
我国企业也在积极进行专利布局，中国专利以国内专利权人为主。
2018年新增专利主要聚焦在连接、识别、性能改进等方面。
美国申请人持有46%专利，中国申请人持有14%专利。
Handle技术全球专利持续创新，中国新增相关专利。
Handle类专利主要分布在美国，中国专利开始增多。
美国申请人持有61%专利，中国申请人持有5%专利。
Handle专利权人类型分散多样化，且各自侧重不同。
中国新增专利主要集中在兼容、追踪、编码领域，我国企业应加强技术研究，积极开展布局。
全球OID技术专利创新活动放缓。
OID在全球使用广泛，因此专利 48 分布地域也广泛，最大申请国是美国和中国。
OID在众多领域的广泛使用，使得申请人出现通信、终端、网络、物流、货运、医疗等各类型机构。
美国申请人持有41%专利，中国申请人持有19%专利。
Ecode属于我国主导完成的标准，专利主要分布在中国且申请时间较晚。
专利主要由相关技术研发单位及应用企业申请。
Ecode专利主要聚焦在底层技术和应用方面，2018年新公开专利主要集中在多系统兼容等方面。
3.工业云 对边缘计算/雾计算技术来说，67%专利申请集中在中美两国，中美几乎平分秋色；美国申请人持有38%专利，中国申请人持有26%专利；美国企业重视边缘计算/雾计算技术的全球专利布局，国内主要ICT企业也在积极进行技术研发和专利布局。
近年来边缘计算/雾计算技术创新主要围绕在数据处理、通用数据处理设备、图像分析、数据处理方法等领域。
对PaaS技术来说，进入快速专利数量扩张阶段，基础底层技术的专利不断涌现，且美国对该技术占有绝对优势，74%的专利申请集中在中美，其中美国在全球占比达到63%；美国申请人持有72%的PaaS专利，中国申请人仅持有8%的PaaS专利；后续PaaS技术具有非常好的发展潜力，相关专利数量还会继续攀升。
对多租户技术来说，81%的多租户专利申请集中在中美，其中美国在全球占比具有绝对优势，达到66%；美国申请人持有68%专利，中国申请人持有7%的专利。
后续应重视多租户技术发展方向，重点关注国际领先的技术创新和产业活动。
（二）总体建议 在全球多国政策刺激和产业多方企业积极参与下，工业互联网开始加速发展。
尽管某些领域已有较成熟专利布局，但相关应用范围不断拓展， 49 导致相关外围专利布局也在不断拓展。
1.提升创新主体知识产权战略意识和能力，广泛开展布局支持行业组织、产业联盟和专业机构编制发布领域知识产权布局指 南；权威机构定期发布知识产权保护状况报告和知识产权分析评议报告；支持引导骨干企业贯彻实施相关知识产权管理标准；加大海内外知识产权保护宣传力度；鼓励产业联盟和骨干企业在标准制修订中合理开展知识产权布局。
2.加强人才队伍建设建立知识产权专家咨询制度，设立知识产权专家委员会和专家库，遴 选培养一批制造业知识产权领军人才；鼓励并支持相关高校加强制造业知识产权应用型人才培养，推动建设制造业知识产权在职人才培养基地；面向行业骨干企业开展知识产权战略与技能培训。
3.强化知识产权的协同运用支持联盟、协会等设立知识产权保护与运用的协作机制；推动知识产 权依法依规共享，加强产学研协同运用，促进专利等成果的转移转化；鼓励优质服务机构面向中小微企业开展知识产权集中委托管理服务。
通过发布名录、专题交流、专场培训、业务论坛等方式促进知识产权服务机构与企业对接。
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