一文讀懂「全世界各國無人機技術領域」的專利布局情況

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豆豆8年前

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來源：IPRdaily中文網（IPRdaily.cn）

作者：Lionel Lavenue Saba Daneshvar 美國飛翰律師事務所律師

原標題：無人機技術創(chuàng)新

過去二十年中，通訊技術的擴張，再加上電子元器件持續(xù)微型化，迎來了如今的“無人機技術黃金時代”。今日的無人機更加現(xiàn)代：不僅形狀和尺寸異常豐富，保持浮空的續(xù)航時間同樣更上一籌。

無人駕駛飛行器（簡稱UAV，或無人機）是指（1）不搭載操作人員的動力飛行器，（2）利用航空動力為飛行器提供升力，（3）可遠程操縱或自主飛行，（4）可搭載致命或非致命性有效載荷。

提起無人機，大多數(shù)人對裝有攝像機、可隨處飛行并拍攝照片的航拍無人機都不陌生。而在早階段，至少從第一次世界大戰(zhàn)以來，配備彈藥后的無人機則是做為一種軍事武器被應用于戰(zhàn)時作戰(zhàn)。

現(xiàn)代無人機的原型可追根溯源到塞爾維亞移民、富有遠見的發(fā)明家尼古拉·特斯拉（Nikola Tesla）。事實上，第一項已知的現(xiàn)代無人機技術相關美國專利于1898年11月8日頒發(fā)給特斯拉。在這項名為“用于控制移動船舶或其他運載工具的方法和裝置”（Method of and Apparatus for Controlling Mechanism of Moving Vessels or Vehicles）的專利中，特斯拉聲稱進行了一些全新、有用的改進，能夠實現(xiàn)無人載具的自推進和控制，這正是如今無人機的基本原理之一[1]。這項專利包含一艘航海船舶的示意圖和圖紙，特斯拉此前曾將其設想為遙控無人飛行器的第一個平臺，他同時還指出這種船舶可以是船、氣球或車廂。然而，盡管特斯拉確定他的發(fā)明具有各種科學、工程以及商業(yè)用途，但他仍強調“（他的）發(fā)明的最大價值將來自于對戰(zhàn)爭和軍備的影響，因為它可以帶來無限的破壞性，同時還可以維持國家之間的永久和平。[2]”雖然特斯拉關于無人機技術有朝一日會帶來世界和平的觀念尚未實現(xiàn)，但他正確認識到了無人機技術在軍事應用上的強大價值。

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圖1：特斯拉專利“用于控制移動船舶或其他運載工具的方法和裝置”的原理圖

(https://patentimages.storage.googleapis.com/pages/US613809-0.png)

目前，鑒于無人機技術領域在軍用和商用方面的發(fā)展勢頭迅猛，無人機市場部門的專利申請量預計將會大增。事實上，德國專利研究公司FIZ Karlsruhe開展的調查準確反映了這一增長態(tài)勢。該公司發(fā)現(xiàn)，在過去五年中，涉及無人機技術的專利公開數(shù)量大幅增加，無人機技術呈現(xiàn)持續(xù)繁榮勢頭（見下文圖2）。一項始于2016年初的調查顯示，僅2016年初，全球已經公開133項無人機相關專利。

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圖2：按公開年份全球公開的無人機技術專利數(shù)量

(https://www.fiz-karlsruhe.de/en/benefiz/archive/drone-patents-in-ascent-who-are-the-top-applicants.html)

不出意料的是，德國研究公司還發(fā)現(xiàn)，在上述已公開的無人機專利中，專利數(shù)量最多的申請人都是航空公司或大型軍備制造商，且主要是用于軍事目的。前13大專利申請人包括波音公司、雷神公司、洛克希德公司等美國公司和美國軍隊。毫不奇怪的是，排名前列的亞洲申請人包括北京航空航天大學的工程系和韓國三星集團。前13位申請人如圖3所示。

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圖3：無人機技術的主要申請人

(https://www.fiz-karlsruhe.de/en/benefiz/archive/drone-patents-in-ascent-who-are-the-top-applicants.html)

德國研究公司還按國家或地區(qū)對上述數(shù)據進行了分類。圖4顯示，美國居首，占所有無人機技術專利申請的27％，中國第二，占26%。

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圖4：無人機技術領域最活躍國家或地區(qū)申請的專利百分比

(https://www.fiz-karlsruhe.de/en/benefiz/archive/drone-patents-in-ascent-who-are-the-top-applicants.html)

其他專利數(shù)據專家也對無人機相關專利進行了研究，并得出類似的結果。2014年，美國商業(yè)專利數(shù)據庫（IFI CLAIMS Patent Services）對1994年之后的全球專利數(shù)據庫進行無人機技術專利檢索。圖5顯示，共檢索到7,670篇已公開的專利文獻（4,357篇專利申請，1,736篇實用新型和1,309篇授權專利），最近幾年呈指數(shù)級增長。[3]

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圖5：無人機專利公開的演變過程

(http://www.ificlaims.com/index.php?page=news&type=view&id=larry-cady-s-blog%2Fhovering-over-the-drone)

通過按國家或地區(qū)歸類數(shù)據，研究發(fā)現(xiàn)無人機相關專利申請數(shù)量以中國居首。從1994年至2014年，中國專利局共公開專利文獻4,803篇（專利申請2,456篇，實用新型1,718篇）。美國次之，共有936篇無人機相關的專利文獻，歐洲和世界PCT申請量兩者均超過500篇。下圖6所示的其他國家或地區(qū)，如韓國、俄羅斯、日本、西班牙、加拿大、法國、英國、澳大利亞、德國和臺灣都是無人機技術領域的活躍參與者。

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圖6：按申請國家或地區(qū)的公開專利數(shù)量分布

(http://www.ificlaims.com/index.php?page=news&type=view&id=larry-cady-s-blog%2Fhovering-over-the-drone)

無人機技術領先國：美國vs中國

由于作為載人飛行器的替代品，無人機既實用又廉價，并且未來學家認為無人機技術具有無限可能性，因此軍用、消費類和商用無人機技術的市場需求日益增加。研究公司估計，2015年至2020年，全球無人機市場的復合年增長率將達到32％，進而成長為一個價值56億美元的市場[4]。其他咨詢小組估計，2020年之前，無人機行業(yè)的價值將增長到約1270億美元[5]。在地域性增長方面，研究公司估計，亞太地區(qū)的無人機需求最高[6]。

A）美國優(yōu)勢

近期的評估顯示，美國目前控制全球35%的無人機市場——居世界各國之首[7]。美國由此成為全球最大的無人機市場。目前，在消費類和商用無人機市場中的最大美國本土公司是3D Robotics，最近一次估值3.34億美元[8]。此外，霍尼韋爾、航空環(huán)境、波音、雷神、洛克希德馬丁和通用原子等美國境內公司在涉及無人機技術的航空航天領域和國防承包商專利活動方面名列前茅[9]。上述美國航空和國防承包商共提交數(shù)百篇專利文獻，從導航儀器到采用自動導航裝置和可調尾翼的飛行器等各類無人機相關技術領域。

因此，美國仍然是全球無人機技術的領導者。這歸因于美軍長久以來運用無人機技術開展的廣泛工作。美軍在伊拉克、阿富汗、巴基斯坦等國的持續(xù)性“反恐戰(zhàn)爭”中部署了數(shù)千臺無人機，用于執(zhí)行從情報/監(jiān)視到致命打擊等任務。反過來，這也促成了巨大的無人機技術創(chuàng)新浪潮，帶來了隱形和高空偵察無人機的許多新進步。雖然美國仍然是軍用無人機技術領域毋庸置疑的全球領導者，但消費類/商用無人機技術領域卻并非如此，這方面的成功屬于另一個國家。

B）中國優(yōu)勢

目前，全球消費類和商用無人機市場的全球領導者是中國的無人機制造公司DJI Innovations （大疆創(chuàng)新），去年5月，該公司估值達到100億美元[10]。此外，在研究機構開展的專利活動中，中國的研究機構也占據壓倒性主導地位，呈現(xiàn)出即將趕超美國，登頂世界無人機領域之勢。根據FIZ Karlsruhe和IFI CLAIMS的上述研究結果，北京航空航天大學擁有無人機技術領域最多的注冊專利。

中國將無人機系統(tǒng)的出口視為提高全球市場地位的一種方式，以及加強與客戶國家外交和安全關系的一種手段?；蛟S是認清了全球無人機市場，中國已經著手關注無人機技術的發(fā)展。中國正在大力投資研發(fā)各種形式的無人機技術，并且已發(fā)展成為軍用和消費類無人機系統(tǒng)的全球開發(fā)國和出口國。2015年蘭德公司報告“中國無人系統(tǒng)開發(fā)的新趨勢”（Emerging Trends in China’s Development of Unmanned Systems）總結稱，過去幾年，中國在無人機領域取得了長足的進步，已成為全球市場的核心競爭主體[11]。事實上，近期統(tǒng)計數(shù)據顯示，中國目前控制著全球15%的無人機市場，并將在這個前景廣闊的市場中繼續(xù)保持領導地位[12]。

結論

目前的“無人機技術的黃金時代”是否堪比歷史上的計算機和手機技術大爆炸還需拭目以待，美中兩國也在不斷爭奪無人機開發(fā)和生產的領導地位。但就目前而言，中國憑借低價和無出口限制的優(yōu)勢，成為各類客戶（而非特定客戶）無人機系統(tǒng)的主要全球供應國之一。按照這樣的發(fā)展步伐，世界其他國家不久之后只能追趕美國和中國技術。不過，無人機技術的發(fā)展呈現(xiàn)出一種特殊的態(tài)勢——美國和中國不久就會成為這種新興全球技術的領導者，與此同時，美國和中國（不含其他國家）將擁有并保護整個無人機市場的知識產權。

注釋：

[1]U.S. Patent No. 613,809 (filed Jul. 1, 1898) (issued Nov. 8, 1898).

[2]U.S. Patent No. 613,809 (filed Jul. 1, 1898) (issued Nov. 8, 1898).

[3]Icady, Hovering over the Drone Patent Landscape, IFI CLAIMS Patent Services (Nov. 19, 2014), http://www.ificlaims.com/index.php?page=news&type=view&id=larry-cady-s-blog%2Fhovering-over-the-drone.

[4]Leo Sun, Drones in 2016: 4 Numbers Everyone Should Know, The Motley Fool (Feb. 29, 2016), http://www.fool.com/investing/general/2016/02/29/drones-in-2016-4-numbers-everyone-should-know.aspx.

[5]PricewaterhouseCoopers LLP Press Room, Global Market for Commercial Drone Technology Valued at Over $127 bn, PricewaterhouseCoopers LLP (May 9, 2016), http://press.pwc.com/News-releases/global-market-for-commercial-applications-of-drone-technology-valued-at-over--127-bn/s/ac04349e-c40d-4767-9f92-a4d219860cd2.

[6]Leo Sun, Drones in 2016: 4 Numbers Everyone Should Know, The Motley Fool (Feb. 29, 2016), http://www.fool.com/investing/general/2016/02/29/drones-in-2016-4-numbers-everyone-should-know.aspx.

[7]Frank Schroth, 8 Incredible Drone Industry Stats, DRONELIFE (Jul. 19, 2016), http://dronelife.com/2016/07/19/8-incredible-drone-industry-stats/.

[8]Aaron Tilley & Ryan Mac, Drone Maker 3D Robotics Trying To Raise Additional $45 Million In Shift To Enterprise Market (Updated), Forbes (Jun. 2, 2016), http://www.forbes.com/sites/aarontilley/2016/06/02/3d-robotics-45-million/#61ac21b26d58.

[9]Icady, Hovering over the Drone Patent Landscape, IFI CLAIMS Patent Services (Nov. 19, 2014), http://www.ificlaims.com/index.php?page=news&type=view&id=larry-cady-s-blog%2Fhovering-over-the-drone.

[10]Leo Sun, Drones in 2016: 4 Numbers Everyone Should Know, The Motley Fool (Feb. 29, 2016), http://www.fool.com/investing/general/2016/02/29/drones-in-2016-4-numbers-everyone-should-know.aspx.

[11]Michael Chase, Kristen Gunness, Lyle Morris, Samuel Berkowitz & Benjamin Purser, Emerging Trends in China’s Development of Unmanned Systems, RAND Corp. (2015).

[12]Mary Meeker, Internet Trends 2016 - Code Conference, Kleiner Perkins Caufield & Byers (June 1, 2016), http://www.kpcb.com/internet-trends.

來源：IPRdaily中文網（IPRdaily.cn）

作者：Lionel Lavenue Saba Daneshvar 美國飛翰律師事務所律師

編輯：IPRdaily 趙珍 / 校對：IPRdaily 縱橫君

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