基于物聯(lián)網(wǎng)的物流信息技術(shù)專利技術(shù)綜述

張羅 孫慧靜

摘要：電子商務(wù)的興起對物流行業(yè)提出了更高的要求，隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，由于其在對象識別、跟蹤以及智能控制上的顯著優(yōu)勢，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)開始逐漸應(yīng)用于物流行業(yè)中。物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展帶動(dòng)了物流基礎(chǔ)設(shè)施的信息化、自動(dòng)化和綜合化，極大提升了物流配送的速度和質(zhì)量。本文從全球視角，對基于物聯(lián)網(wǎng)的物流信息技術(shù)的專利申請概況以及重要申請人的專利布局進(jìn)行分析，以期為該領(lǐng)域的相關(guān)研究提供建議。

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng);物流;識別;專利

中圖分類號：TP391 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1003-5168（2019）24-0056-03

Related Techniques and Patent Analysis for Logistics Based on Internet of Things

ZHANG Luo? SUN Huijing

（Patent Examination Cooperation Henan Center of the Patent Office，CNIPA， ZhengZhou Henan 450018）

Abstract： The development of electronic commerce? has put forward higher request on logistics，with the development of internet of things，because its great advantages in object recognition，object tracking and intelligent control， it has been applied in logistics gradually. The development of internet of things also boosts the development of logistics infrastructures，which improves the speed and quality of delivery. By analyzing the patent literatures， we can understand the development trend of? IoT-based logistics and the patent layout of important companies，then we can provide reference for the studies .

Key words： internet of things;logistics;recognition;patent

1 概述

近年來，由于電子商務(wù)和互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，資金流、信息流都很容易通過網(wǎng)絡(luò)完成，只有物流還需通過實(shí)物載體來實(shí)現(xiàn)。物流配送在新形勢下面臨著更大的挑戰(zhàn)，不僅需要實(shí)現(xiàn)配送的快速和高效，也要不斷地降低物流成本。

物聯(lián)網(wǎng)是指通過各種信息傳感設(shè)備，實(shí)時(shí)采集任何需要監(jiān)控、連接、互動(dòng)的物體或過程等各種需要的信息，與互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合形成的巨大網(wǎng)絡(luò)。物聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)由下到上依次為感知層、網(wǎng)絡(luò)層、應(yīng)用層。其中感知層的識別技術(shù)是為物品與特定領(lǐng)域內(nèi)的用戶身份證明（User Identification，UID）之間建立起一一對應(yīng)的關(guān)系，通常用于識別目標(biāo)對象，以區(qū)別每一個(gè)存在的客體。電子標(biāo)簽識別技術(shù)包括條形碼、RFID標(biāo)簽、近場通信（Near Field Communication，NFC）等。RFID又稱為電子標(biāo)簽，它利用射頻信號的空間耦合來實(shí)現(xiàn)無接觸式的信息傳遞以達(dá)到識別對象的目的。NFC是基于RFID技術(shù)開發(fā)出的一種近場技術(shù)。

從物流配送的整個(gè)配送過程劃分，基于物聯(lián)網(wǎng)的物流配送領(lǐng)域的技術(shù)分支主要分為：第一階段，物流發(fā)貨端的智能化倉儲;第二階段，在物流轉(zhuǎn)運(yùn)節(jié)點(diǎn)的包裹智能化分揀;第三階段，最后一公里的智能化配送。在智能化倉儲中，菜鳥物流自2017年雙11首次使用了人工智能算法驅(qū)動(dòng)下的自動(dòng)化傳送帶和AGV機(jī)器人協(xié)同完成倉儲運(yùn)作。在分撥轉(zhuǎn)運(yùn)節(jié)點(diǎn)處，順豐斥巨資在多地建立了大型倉儲中轉(zhuǎn)站實(shí)現(xiàn)智能分揀。在收貨端，中郵速遞易、豐巢快遞柜已經(jīng)入駐各個(gè)社區(qū)、寫字樓、高校等公共場所，給人們生活帶來了極大便利。

2 專利申請總體情況

為了獲得基于物聯(lián)網(wǎng)的物流技術(shù)的專利申請情況，本文使用S系統(tǒng)，選擇相關(guān)的關(guān)鍵詞（如物流、包裹、快遞、標(biāo)簽、二維碼，logistics、parcel、delivery、RFID、NFC、tag）和分類號G06Q 10/08，檢索CNABS數(shù)據(jù)庫和VEN數(shù)據(jù)庫來獲得進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析的專利申請樣本。

2.1 歷年專利申請量

圖1示出了基于物聯(lián)網(wǎng)的物流配送的專利申請趨勢狀況，從圖中可以看出，2010年至2013年之間，國內(nèi)外的申請量均呈現(xiàn)平穩(wěn)增長，且國外申請量一直領(lǐng)先于國內(nèi)。從2013年開始，國內(nèi)外的申請量增長速度明顯加快，且國內(nèi)申請量開始逐漸多于國外申請量，并且仍然呈現(xiàn)增長趨勢。這種發(fā)展趨勢說明國內(nèi)已經(jīng)開始逐漸重視該領(lǐng)域的知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)，意識到專利的價(jià)值并逐漸加大了研發(fā)投入。

2.2 各國家/地區(qū)/組織專利申請量

由圖2可以看出，中國、美國、日本、韓國在該領(lǐng)域的申請量位居前四，美國和中國的專利申請量占了總申請量的54%左右。其中，美國專利申請量最多，占申請總量的30%;其次是中國，占申請總量的24%;再次是日本和韓國，各自占申請總量的11%。可見，美國和中國在物流配送領(lǐng)域投入研究較多。

2.3 主要申請人排名

從專利申請量前10名的企業(yè)來看，主要來自美國、日本、中國、德國。其中，美國聯(lián)合包裹服務(wù)公司（UPS，United Parcel Service），亞馬遜（Amazon）以及國際商業(yè)機(jī)器公司（IBM，International Business Machines Corporation）分別占據(jù)了申請量前三位。中國的阿里巴巴和京東也占據(jù)了排名第六和第八位。從排名前十位的企業(yè)可以發(fā)現(xiàn)，該領(lǐng)域的主要申請人主要集中在三種類型的行業(yè)，即傳統(tǒng)物流運(yùn)輸行業(yè)、電商平臺以及電子制造與信息技術(shù)公司。例如，美國聯(lián)合包裹服務(wù)公司與德國郵政均屬于物流服務(wù)提供公司。亞馬遜、阿里巴巴、京東、沃爾瑪以及Ebay屬于電商平臺。IBM，Hitachi，NEC，F(xiàn)ujitsu屬于電子制造與信息技術(shù)公司。

3 重要申請人分析

3.1 國外申請人

3.1.1 美國聯(lián)合包裹服務(wù)公司。UPS早期的專利申請多涉及電子標(biāo)簽信息的采集和傳遞，致力于解決提高物流速度的技術(shù)問題。例如文獻(xiàn)US2005171738A1、US2006011721A1、US2007000989A1通過在物品上使用電子標(biāo)簽標(biāo)記，實(shí)現(xiàn)對物流運(yùn)輸期間的實(shí)時(shí)跟蹤。文獻(xiàn)US2014104036A1融合了RFID標(biāo)簽與圖像識別技術(shù)進(jìn)行綜合交叉驗(yàn)證。US2016275441A1通過X射線成像技術(shù)生成裝運(yùn)包裹內(nèi)部的圖像，驗(yàn)證并及時(shí)更新貨物信息。US2017255489A1結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)在整個(gè)物流運(yùn)輸環(huán)境中部署貨物標(biāo)簽、車輛標(biāo)簽，對應(yīng)于特定活動(dòng)的標(biāo)簽，從而實(shí)現(xiàn)對整個(gè)物流運(yùn)輸?shù)娜^程監(jiān)控。由此可見，UPS近期的專利申請開始注重于提升物流運(yùn)輸?shù)姆?wù)質(zhì)量，即物流安全性和準(zhǔn)確性，并將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與圖像識別、大數(shù)據(jù)處理等各個(gè)技術(shù)領(lǐng)域進(jìn)行了交叉。

3.1.2 亞馬遜。亞馬遜公司是美國最大的網(wǎng)絡(luò)電子商務(wù)公司，該公司于2012年收購了機(jī)器人研發(fā)公司Kiva Systems，旨在提高其倉儲物流水平。文獻(xiàn)US2012143709A1隨機(jī)產(chǎn)生買方有關(guān)的送貨標(biāo)簽聯(lián)系號碼，通過該號碼呼叫買方以實(shí)現(xiàn)用戶隱私保護(hù)。US2013188039A1使用包裹監(jiān)控系統(tǒng)感測裝運(yùn)包裹，通過圖像分析實(shí)現(xiàn)貨物跟蹤并檢測異常。US2018053141A1綜合使用電子標(biāo)簽技術(shù)和AGV車輛技術(shù)提高倉儲端的庫存運(yùn)輸效率。

3.2 國內(nèi)申請人

相較于國外，國內(nèi)該領(lǐng)域的研究雖起步較晚，但是從近些年來的專利申請來看，已經(jīng)開始與國外的相關(guān)研究平分秋色。

3.2.1 京東。京東的專利布局囊括了物流配送過程的各個(gè)環(huán)節(jié)，包括發(fā)貨端、分揀轉(zhuǎn)運(yùn)中心以及收貨端。例如CN105631638A將相應(yīng)貨位上的容納該訂單的全部商品的周轉(zhuǎn)箱推送到輸送線上，實(shí)現(xiàn)倉儲端的自動(dòng)發(fā)貨;CN104689996A將二維碼設(shè)置在包裹上，使用分揀機(jī)識別并核對包裹信息實(shí)現(xiàn)自動(dòng)分揀;CN104408590A實(shí)現(xiàn)了訂單交易系統(tǒng)和自提柜系統(tǒng)之間的實(shí)時(shí)交互，提高了自提柜的利用率。

3.2.2 阿里巴巴。阿里巴巴的相關(guān)專利申請更加側(cè)重于提升用戶體驗(yàn)上。例如CN107346479A在包裹的二維碼標(biāo)簽中加入了包裹的存儲條件信息，根據(jù)存儲條件分配合適的倉柜，保證了包裹存儲質(zhì)量。CN106897847A為了應(yīng)對網(wǎng)購用戶中途變更地址，借助于用戶界面以及訂單標(biāo)簽類型，及時(shí)在物流環(huán)節(jié)響應(yīng)用戶的操作變更。

3.2.3 其他申請人。國內(nèi)的其他申請人在基于物聯(lián)網(wǎng)的物流運(yùn)輸領(lǐng)域也有研究。

順豐的專利布局涵蓋了分揀傳送設(shè)備（CN205868868U）、分揀系統(tǒng)（CN206265704U，CN20634388U），以及分揀機(jī)器人（CN206288654U）。蘇寧易購申請了使用AGV機(jī)器人進(jìn)行運(yùn)輸?shù)膶＠–N107025491A）。

4 結(jié)論與建議

通過對基于物聯(lián)網(wǎng)的移動(dòng)物流運(yùn)輸現(xiàn)狀及全球?qū)＠椭袊鴮＠姆治鲲@示，在市場競爭方面，國外技術(shù)研發(fā)力量強(qiáng)，技術(shù)起步較早，國內(nèi)技術(shù)研發(fā)開始較晚，然而近些年已經(jīng)開始迎頭趕上。國內(nèi)企業(yè)應(yīng)努力探索其與數(shù)據(jù)挖掘、圖像識別、智能汽車等前沿技術(shù)的融合，以尋求更大的突破。因此，研究更快速且質(zhì)量高的物流運(yùn)輸方式是今后的發(fā)展趨勢，國內(nèi)企業(yè)應(yīng)加強(qiáng)研究，提前進(jìn)行專利布局，保證市場競爭力。

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