RFID天线技术​整体专利分析

1 引言

1.1 RFID及其天线技术概述

RFID（Radio Frequency Identification）射频识别是一种非接触式的自动识别技术，它通过射频信号自动识别目标并获取相关数据。与其他识别系统相比，RFID具有识别精度高，精确，信息量大的特点。

最基本的RFID系统由三部分组成：

（1） 标签（Tag）：由耦合元件及芯片组成，每个标签具有唯一的电子编码，高容量电子标签有用户可写入的存

储空间，附着在物体上标识目标对象；

（2） 阅读器（Reader）：读取（有时还可以写入）标签信息的设备，可设计为手持式或固定式；

（3） 天线（Antenna）：在标签和读取器间传递射频信号。

天线是一种以电磁波形式把无线电收发机的射频信号功率接收或辐射出去的装置。天线按工作频段可分为长波、短波、超短波以及微波天线等；按方向性可分为全向天线、定向天线等；按外形可分为线状天线、面状天线等。在RFID系统中，天线分为标签天线和读写器天线两种情况，当前的RFID系统主要集中在LF、HF （13.56MHz）、UHF和微波频段。天线的原理和设计在LF、HF和UHF频段有根本上的不同。

1.2 目的和说明

目前，RFID技术已经成为一个很热门的话题。据业内人士预测，RFID技术市场将在未来五年内在新的产品与服务上带来30至100亿美金的商机。许多高科技公司也正在加紧开发RFID专用的软件和硬件，这些公司包括英特尔、微软、甲骨文、SAP和SUN。

随着产业的快速发展，我国RFID企业也越来越多地参与到相关产品的国际竞争中，并逐渐受到国际大企业的关注乃至挤压，相应的知识产权纠纷时有发生�ɡ�秩ㄓ氡；こ晌�夜鶵FID产业必须严肃面临的重要课题。正是在这样的背景下，对于RFID产业的知识产权调研与分析就显得尤为必要。对于其中涉及的专利进行检索与分析，为我国RFID企业提供知识产权方面的帮助与咨询，对于我国RFID产业健康、快速的发展具有重要意义。

我们希望通过本文，能够使众多相关企业，对于RFID整体产业的若干关键技术发展趋势、重点研发领域、研发热点、主要竞争对手专利布局等信息有所了解。本文首先调查分析了RFID天线整体专利分布情况、发展趋势等情况，得出了与产业整体发展相关的数据和分析结论；其次本文选择了RFID天线中具有重要代表性的标签天线和制造工艺技术进行了分析，这两个领域主要面向产业应用，对于实际生产、研发工作将产生一定的指导意义。

1.3 专利分析

客观、科学地对某技术领域专利进行深入战略分析，可以协助企业确定研发主题和方向，避免重复研发，在技术开发、合作、贸易中有效的保护自己的合法权益，辅助企业认清本行业技术发展趋势、核心专利分布，评估具有吸引力的技术；以及帮助企业发现竞争对手，掌握竞争对手的状况，评估竞争对手在不同技术领域的强弱等。

本文通过统计、关联、组合指标等专利分析方法，从RFID天线整体发展趋势、标签天线、制造工艺几个方面，对RFID天线相关的专利情况进行分析，得到相应的分析结论。主要分析指标包括了：申请年度发展趋势、主要申请人地区分布、IPC分布、DWPI分布、主要申请人分布、核心专利排名、专利地图等。

关于专利检索的工具、范围、检索方式等，说明如下：

（1） 主要分析工具：Thomson Scientific○，Aureka○， Delphion○

（2） 检索范围：

1） 数据库：美国专利数据库、欧洲专利数据库、日本专利英文文摘数据库、WIPO组织专利数据库，国家知识产权局专利数据库

2） 检索范围：名称、摘要、权利要求

3） 时间范围：1981-2006

4） 分析指标：申请年度发展趋势、主要申请人地区分布、IPC分布、DWPI分布、主要申请人分布、核心专利排名、专利地图

（3） 分析过程

1） 确定检索入口；

2） 数据采集，数据清洗，建立数据库；

3） 对数据库进行数据挖掘、提取、分析；

4） 根据分析结果，产生可视化报告；

本文的撰写由MII-Thomson知识产权实验室负责进行。MII-Thomson知识产权实验室，是信息产业部与Thomson科技信息集团联合建立的实验室，为政府和企业进行知识产权方面的咨询与服务，主要内容包括：专利、技术信息检索、分析与鉴定、专利侵权检索、专利无效检索竞争对手专利布局分析、行业发展趋势分析、国家重点科研项目知识产权分析与保护、信息产业知识产权前沿课题研究。

2 RFID天线技术整体专利分析

2.1关键词检索式

（ RFID OR （（ （RADIO FREQUENC*） OR RF ） AND IDENTIF）） AND （ANTENNA OR INDUCT） 检索式由RFID天线技术中最具代表性的技术点组成，包括了RFID与天线两部分。考虑到各种可能的变体和表述方法，RFID使用的表述形式为：（ （RADIO FREQUENC） OR RF ） AND IDENTIF；由于部分RFID天线主要以感应形式工作，所以天线部分的关键词使用了两个：ANTENNA OR INDUCT，其中INDUCT兼顾了INDUCT， INDUCTION， INDUCTOR等各种可能的表述方法。

2.2 专利申请总体情况说明

通过基本的统计分析，我们对于RFID天线总体情况可以得到如下初步结论：

（1） 2000年以后，相关技术申请进入高速发展时期，2001～2005年年均增长量为183.6件，远远高于1991～1995年的11.4件和1996～2000年的39.4件。

（2） 美国的申请量占到各年度申请总量的50％以上。说明此技术在美国受到较大重视，其他国家和地区尚未达到如此重视程度，需加速发展，避免今后受到他人设立的专利壁垒的影响。

（3） 2006年申请势头发展强劲，截至当前，前8个月的申请量已经达到去年全年申请量的88.3％。说明当前阶段，本行业技术发展迅猛 。

2.3 各项具体指标

（1） 专利申请年度发展趋势

RFID天线技术在1997年以前专利申请一直处于较低的水平且年均变化不大。此技术从2000年开始专利申请量出现较大幅度的增长，尤其是2005年专利申请量达到顶峰，为248项，这与专利公开时间滞后，2005年和2006年的数据统计不全有一定关系。但我们相信，2005年和 2006年在RFID天线领域的专利申请量将继续有较大幅度的增长，本领域的研究正在逐步深入。

表1反映主要国家和地区在1981年至2006年的专利申请变化情况。从表中可以看出，各国自2000年开始在RFID天线方面的专利申请呈快速增长趋势，且2005年的发展速度最快，申请总量达到了1202。2006年1月至8月，专利申请量已经达到2005年全年申请量的88.3%，发展势头非常迅猛。

（2） 专利申请主要区域分布

从申请总体分布分析，美国一个国家的专利申请量，超过了欧盟、世界知识产权组织、日本和中国专利申请的总量，占总申请量的53%，在本领域中占据重要地位，成为事实上的技术研发和产出的主体地区。

中国专利申请量仅为228件，为美国申请量的6.5%，为日本申请量的45.7%。说明中国在此领域还处于极端劣势地位，与领先国家还不构成竞争实力。

（3） IPC分类号分布

国际专利分类法（International Patent Classification，简称IPC）自1951年酝酿至1967年 11月第一版开始使用到现在，基本上每五年修订一次，它是一个在世界范围内由政府间组织执行的专利体系。目前各主要工业国家出版的专利说明书都印有国际专利分类号，其中绝大部分国家的专利检索工具已经改用国际专利分类法编排，因此，它是检索专利文献必不可少的工具。

从表2和图3中我们可以看出，RFID天线关键技术领域的专利申请主要集中在G08B，为629项，占整个专利申请量的5.1%，远远超出了其他类型的专利申请，说明目前有关RFID 天线关键技术的研究主要集中于“信号装置或呼叫装置；指令发信装置；报警装置”的研究。其次是 G06K 019/077（结构的细节，例如：在该载体中电路的装配）和G06K 019/07（带有集成电路芯片），分别为387项和344项，占整个专利申请的3.1%和2.8%。（4） DWPI分类号分布

德温特手工代码（Derwent Manual Code）是德温特检索系统分配给各个专利的，用于表明该专利的技术创新方面。它揭示了专利技术的外部特征和应用领域，便于用户了解专利的发明内容。

下图反映的是RFID天线技术专利前10位主要应用领域，其中，应答器（transponder）专利申请量达到791件，占总量的 7.7%，居于首位；集成系统（Interrogation system） 与对象识别（For object identification）申请量分别达到553件和338件，占总量的5.3%和3.2%； 其他的重点领域包括：卡/智能卡，应答器集成系统，射频标签，读写器等。

表二

（5） 主要专利申请人分布

下表反映的是RFID天线专利申请排在前10位的专利申请人。从表中可以看出，前10位的专利申请人共申请专利694项，占专利申请总量的10.5%。排名前三位的申请人为MOTOROLA，INC.，3M INNOVATIVE PROPERTIES COMPANY， INTERMEC IP CORP.，它们的申请量分别为97、77、66，占据申请总量的1.5%，1.2%，1.0%；为唯一的三个申请量占据总量超过1%的企业。

排名前10的企业申请量差距不是很大，且只占申请总量的10%左右，说明该领域技术分散，各主要申请人势均力敌，还未形成一家独大的局面。

（ 6） 核心专利排名

专利被引数客观反映专利的重要程度，一般来说，其值越大越重要。从下表可以看出RFID天线领域，被引数最高的专利为 US4807031，被引265次，占所有专利总被引量的0.8%，其专利申请人为INTERACTIVE SYSTEMS， INCORPORATED 公司。

从下图中还可以看出，排名前几位的核心专利的引证率均相差不大，排名第一的核心专利与排名15的核心专利引证率差别仅为0.4%，且排名第一的核心专利引证率也仅为0.8%，尚未达到1%，这同样说明在此领域，技术发展相对均衡，尚未出现技术垄断现象，作为后来者，有较大可能公平参与技术竞争，技术空白相对较多，不必一开始就陷入别人的专利壁垒中。

德温特标题（Derwent Title）由350多位各领域专家仔细阅读全球41个专利授权机构发行的专利说明书，归纳编写出易于理解的、描述性强的专利标题，使用户可以迅速有效掌握专利内容、技术。下表列出RFID天线领域核心专利的Derwent Title，便于专家阅读分析。