淺談智能可穿戴服飾專利
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【摘要】本文基于智能可穿戴服飾專利分析的角度，從專利申請現(xiàn)狀、權(quán)利范圍、權(quán)利布局、熱點領(lǐng)域、熱點地域、主要創(chuàng)新主體等多維度對目前可穿戴服飾的智能化專利情況進行分析，從而為從該領(lǐng)域的相關(guān)創(chuàng)新主體對后續(xù)的技術(shù)研發(fā)方向提供參考。
【關(guān)鍵詞】智能；可穿戴；專利申請；創(chuàng)新主體
一般來講，服飾主要包括服裝、面料、帽、鞋、襪、手套、領(lǐng)帶、圍巾等衣著裝飾，本文中的智能可穿戴服飾所指的是基于實現(xiàn)健康監(jiān)測、體感溫度調(diào)控、濕度調(diào)節(jié)等特殊功能而將相關(guān)可穿戴技術(shù)植入到日常普通服飾上構(gòu)成的智能化服飾。目前，定位服裝類[1]、醫(yī)療健康類[2]已在特定人員得以應(yīng)用，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展以及人們對生活品質(zhì)、健康的日益關(guān)注，通信技術(shù)、醫(yī)療技術(shù)和紡織技術(shù)的交叉融合越發(fā)緊密，可穿戴智能服飾的應(yīng)用場景極大提高，適用人群從特殊群體逐漸過渡到追求時尚、健康的普通消費者。目前已可見較多對于可穿戴技術(shù)研究的文章，但對于可穿戴技術(shù)的專利技術(shù)及其專利保護的研究文獻還很少涉及，本文從可穿戴專利分析的角度，說明可穿戴服飾的專利現(xiàn)狀，統(tǒng)計數(shù)據(jù)為截至2019年8月30日的發(fā)明專利申請。
1智能可穿戴服飾專利申請情況
1.1全球主要國家的歷史專利分布經(jīng)統(tǒng)計
（參見圖1），目前智能可穿戴服飾發(fā)明專利申請全球主要國家分布在中、美、韓、日、德、英等國（注：2019年數(shù)據(jù)為不完全統(tǒng)計），其中中國從2012年開始，申請量增長速度迅猛，2018年已超700件；美國在2001-2013年關(guān)于智能可穿戴服飾的發(fā)明專利申請整體增幅平緩，2014年以后申請量持續(xù)走高，2017年的申請數(shù)量達到100件；韓國從2010年開始在智能可穿戴服飾的發(fā)明專利申請量有增長趨勢；日本、德國、英國申請量隨時間的變化趨勢基本相同，各年有一定波動，但整體發(fā)展比較平穩(wěn)。此外，無論是增長速度還是發(fā)展規(guī)模，我國智能服飾的專利申請量在2012年以后的階段遠遠超出其他主要國家，處于壓倒性優(yōu)勢，可見國內(nèi)申請人已經(jīng)意識到該領(lǐng)域的潛在發(fā)展市場，開始注重技術(shù)研發(fā)和技術(shù)保護，在智能服飾方面營造了良好的技術(shù)與保護相結(jié)合的專利生態(tài)環(huán)境。
1.2全球主要國家創(chuàng)新主體的專利布局
如圖2所示，在智能可穿戴服飾申請量方面，中國申請人申請量遙遙領(lǐng)先于美、韓、日、德等主要國家，是位列第二的美國申請量的近5倍，但從跨國申請的比例來講，中國在主要國家/地區(qū)中是最低的，僅達到4.3%，相反美國、德國、意大利等國家的跨國申請量卻很高，這些國家的申請人有半數(shù)以上的跨國申請量。結(jié)合圖3可見，瑞士、英國、德國、荷蘭等國家平均家族數(shù)量均在4個以上，而中國申請人的平均同族數(shù)量僅為1.1，說明在智能可穿戴服飾領(lǐng)域，國內(nèi)申請人創(chuàng)新意識非常強，申請量很高，但專利布局的視野僅局限于國內(nèi)專利保護，基本上把智能服飾的專利布局在國內(nèi)市場，很少涉及國外專利布局。這與部分創(chuàng)新主體的戰(zhàn)略發(fā)展目標(biāo)有關(guān)，部分創(chuàng)新主體在考慮國外專利布局時，往往會考慮智能化服飾產(chǎn)業(yè)在國外的潛在市場、發(fā)展前景、國外當(dāng)?shù)氐睦谜咝砸蛩?，從而進行必要的專利組合，但由此說明由于未從時間、地域、技術(shù)以及產(chǎn)品等維度構(gòu)建高效嚴(yán)密的專利保護網(wǎng)絡(luò)，將導(dǎo)致國內(nèi)相關(guān)創(chuàng)新主體失去智能可穿戴服飾領(lǐng)域的專利競爭優(yōu)勢。
2全球主要國家(地區(qū))智能可穿戴服飾的專利權(quán)項布局
如圖4所示，在權(quán)利要求的平均項數(shù)指標(biāo)方面，對于智能可穿戴服飾領(lǐng)域，在主要國家/地區(qū)中，美國以平均每件發(fā)明專利申請擁有19.4項權(quán)利要求高居榜首，其與排在第二位的荷蘭的平均權(quán)利要求項數(shù)均高于10項，在前10位主要國家/地區(qū)中，中國位列最后，甚至整體上低于中國的臺灣，說明中國在智能可穿戴服飾領(lǐng)域發(fā)明專利申請的權(quán)項較少，導(dǎo)致主權(quán)項的穩(wěn)定性不高，整體權(quán)利要求的權(quán)利穩(wěn)定性相對較低。導(dǎo)致這樣的結(jié)果主要有兩點原因：一是與不同國家/地區(qū)的專利法律政策有一定的關(guān)系，在中國權(quán)利要求項數(shù)超過10項需要單獨加收申請附加費，申請人基于經(jīng)濟效益方面的考量會將權(quán)項數(shù)限制在10項以內(nèi)；二是與創(chuàng)新主體或機構(gòu)對智能可穿戴服飾后續(xù)專利有效性、侵權(quán)風(fēng)險的意識把控有關(guān)，在該領(lǐng)域，國內(nèi)申請人為了提高申請本身獲得授權(quán)的可能性，一般會把獨立權(quán)利要求寫得較長，特征限定較細(xì)，后果是導(dǎo)致權(quán)利要求保護范圍過窄，從而未從權(quán)利要求深度和廣度的統(tǒng)一維度進行考慮。
3智能可穿戴服飾的熱點領(lǐng)域及其創(chuàng)新主體
如表1所示，目前可穿戴服飾創(chuàng)新熱度最高的技術(shù)主題處于外衣領(lǐng)域，其次是與人類運動密切相關(guān)的鞋類領(lǐng)域，此外，帽類、機織物類、纖維類（化學(xué)特征方面）、針織類、層狀品類、緊身衣和乳罩、紗線類均是目前創(chuàng)新主體比較關(guān)注的焦點，需要注意的是，外衣、防護服和帽類是最近幾年專利申請增長最快的領(lǐng)域（參見表2的左下區(qū)），說明外衣、防護服、帽類的智能化集成度越來越高，技術(shù)研究和專利開發(fā)均處于高度發(fā)展階段，具有廣闊的市場前景，相關(guān)領(lǐng)域申請人應(yīng)重點在這幾個領(lǐng)域進行必要的專利布局。如圖5所示，其中在外衣和防護服領(lǐng)域（A41D），以江南大學(xué)和東華大學(xué)領(lǐng)跑專利申請；在鞋類領(lǐng)域（A43B），國外有耐克和阿迪專業(yè)運動鞋類生產(chǎn)商的智能化先導(dǎo)者，同時國內(nèi)鴻星爾克也開始在鞋類方面進行專利開發(fā)；在帽類領(lǐng)域（A42B），達菲瑪汽配科技有限公司的專利申請高居榜首，主要在安全帽的智能化方面作研發(fā)；在機織物方面（D03D），美國佐治亞理工學(xué)院的智能織物專利申請量較多；而在纖維類（D01F，化學(xué)特征方面），以韓國曉星集團為創(chuàng)新主體的代表，主要研發(fā)氨綸纖維的耐變色性以及聚酰胺纖維的形狀記憶功能；在針織領(lǐng)域（D04B），以研究變色織物的信泰（福建）科技有限公司以及致力于溫敏織物開發(fā)的MMIIPCO為典型代表；在層狀產(chǎn)品（B32B）方面主要以國內(nèi)申請人為主；此外，紅豆集團的智能化服飾專利申請主要集中在緊身衣和乳罩領(lǐng)域（A41C）；而在紗線原材料（D02G）的智能研究方面，國內(nèi)外申請人均有涉及，其中ASAHICHEM主要研究紗線的防變色性能。
4國內(nèi)智能可穿戴服飾的熱點區(qū)域及其創(chuàng)新主體
如圖6所示，智能服飾的國內(nèi)專利在地市上主要分布在沿海一帶，說明沿海一帶是創(chuàng)新主體的主要活躍地域，其中無錫排名第一，其智能服飾專利申請量高于500件，遙遙領(lǐng)先于排名在2-9位的蘇州、上海、深圳、北京、南通、泉州、杭州、天津和成都。無錫以江南大學(xué)為首，其關(guān)注的技術(shù)主題主要涉及智能帽類（例如通過超聲波提供安全預(yù)警的智能預(yù)警安全帽）、智能服裝類（例如能夠發(fā)聲發(fā)光、為手機等小型電器充電、太陽能電熱調(diào)溫、溫度測量、針灸按摩、內(nèi)置基站智能定位、具備振動及顯數(shù)反饋的超聲測距功能、智能保暖、智能吸濕排汗、兒童智能尿濕感應(yīng)）、形狀記憶類、智能材料類（監(jiān)測人體活動的智能導(dǎo)電紗線、光/熱雙致變色纖維、溫致變色夜光纖維），其研發(fā)重點在于智能服裝。蘇州在智能服飾的研究方面以蘇州大學(xué)為代表，其申請專利的主題涉及到織物類（具有調(diào)溫功能的絹絲/Outlast混紡織物、具有形狀記憶功能的絹絲/PTT混紡織物、親疏水性智能化真絲織物、基于分形自相似結(jié)構(gòu)的仿生紡織品（提高紡織品的導(dǎo)濕效率和改善紡織品的保暖性能））、智能服裝類（如智能調(diào)節(jié)熱濕傳遞的消防服、）、智能材料（變色抗菌納米纖維膜、形狀記憶合金阻燃紗線）以及可穿戴設(shè)備（空調(diào)系統(tǒng)）。上海在智能服飾的研究方面以東華大學(xué)為代表，其在該領(lǐng)域的專利申請量達到了64件，主要涉及的技術(shù)主題為智能防護服（如毒氣監(jiān)測、熱流監(jiān)測、逐級相變耗熱與金屬增強散熱的防護織物、溶膠-凝膠技術(shù)制備調(diào)溫織物、紅外迷彩偽裝織物、溫控型智能帳篷用織物、）、手套（智能測溫、基于布拉格光纖傳感器的智能醫(yī)用監(jiān)護手套、集成紡織基應(yīng)力應(yīng)變傳感網(wǎng)絡(luò)的手語識別智能手套）、智能纖維（可調(diào)環(huán)境溫度響應(yīng)的水凝膠基智能纖維、儲能調(diào)溫纖維、兼具pH變色以及抗菌性和釋藥性的多功能纖維、可拉伸電熱致變色纖維、溫度響應(yīng)智能納米纖維、海藻酸鈉/石墨烯仿生假發(fā)纖維絲）、智能頭盔、智能服裝（測量人體尺寸的智能服裝、基于形體記憶合金的導(dǎo)濕快干男士運動背心、基于N-異丙基丙烯酰胺的熱敏形態(tài)記憶棉織物、可調(diào)尺度與形狀記憶的柔性拉脹面料、光熱轉(zhuǎn)換蓄熱調(diào)溫棉織物）、智能鞋墊（基于多傳感融合的智能運動鞋墊、改善拇外翻足底壓力異常分布的智能鞋墊）。此外，在以北京為例，在智能服飾的研究方面以京東方科技集團和小米移動公司為代表，其中京東方的研發(fā)主題涉及到智能手套、能檢測空氣質(zhì)量的智能口罩、智能可穿戴導(dǎo)航設(shè)備、智能鞋和智能面料及服裝，小米移動公司的研發(fā)主題在于可調(diào)節(jié)溫度的圍巾、溫感調(diào)溫服裝、以及智能鞋。
5結(jié)語
首先，外衣、防護服、帽類的智能化技術(shù)因市場需求發(fā)展迅速，這幾個國際專利分類涉及的技術(shù)主題也是最近幾年專利申請增長最快的技術(shù)領(lǐng)域，潛在的市場前景廣闊，創(chuàng)新主體可對這幾個領(lǐng)域的可穿戴技術(shù)加以關(guān)注。其次，國內(nèi)創(chuàng)新主體在智能可穿戴服飾領(lǐng)域的專利保有量較高，但目標(biāo)市場基本聚焦在國內(nèi)市場，建議創(chuàng)新主體在服飾的智能化方面可進一步挖掘高價值專利申請，充分考慮智能化服飾產(chǎn)業(yè)在國際上的潛在市場和發(fā)展前景，從時間、地域、技術(shù)以及產(chǎn)品等多維度構(gòu)建智能化專利保護網(wǎng)絡(luò)，提升可穿戴服飾領(lǐng)域的專利競爭優(yōu)勢。
參考文獻
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作者：陳韋態(tài) 單位：國家知識產(chǎn)權(quán)局專利局專利審查協(xié)作北京中心