邊緣計(jì)算領(lǐng)域核心專利挖掘
——基于專利引證視角

商 琦，陳洪梅

（1.蘇州工業(yè)園區(qū)服務(wù)外包職業(yè)學(xué)院信息工程學(xué)院，江蘇蘇州 215123；2.蘇州大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，江蘇蘇州 215006；3.蘇州市科技情報(bào)研究所，江蘇蘇州 215021）

1 研究背景

國(guó)際數(shù)據(jù)公司（IDC）預(yù)測(cè)，2020 年全球互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)量將超過(guò)40 ZB，45%的數(shù)據(jù)將在網(wǎng)絡(luò)邊緣被處理［1］。為解決傳統(tǒng)云計(jì)算架構(gòu)無(wú)法有效處理網(wǎng)絡(luò)邊緣產(chǎn)生或轉(zhuǎn)發(fā)的數(shù)據(jù)，在網(wǎng)絡(luò)邊緣處執(zhí)行計(jì)算任務(wù)的網(wǎng)絡(luò)模型應(yīng)運(yùn)而生。美國(guó)太平洋西北國(guó)家實(shí)驗(yàn)室（Pacific Northwest National Laboratory，PNNL) 于2013年在一份內(nèi)部報(bào)告中首次提出“邊緣計(jì)算”（edge computing）概念［2］，從數(shù)據(jù)源到云端中心路徑之間的任意計(jì)算節(jié)點(diǎn)和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備執(zhí)行任務(wù)計(jì)算或調(diào)度的過(guò)程都屬于邊緣計(jì)算范疇。2015 年9 月，歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)（ETSI）發(fā)布移動(dòng)邊緣計(jì)算白皮書以更好地滿足技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)制定及產(chǎn)業(yè)落地需求［3］；2015 年11 月，由思科公司（CISCO）、微軟公司（Microsoft）和普林斯頓大學(xué)組成的開放霧計(jì)算聯(lián)盟正式開啟霧計(jì)算協(xié)議架構(gòu)設(shè)計(jì)［4］；2016 年，美國(guó)自然科學(xué)基金委將邊緣計(jì)算劃入重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)領(lǐng)域，并于2016 年10月舉辦會(huì)議研討邊緣計(jì)算的未來(lái)與挑戰(zhàn)［5］；2016 年11 月，由華為技術(shù)有限公司（以下簡(jiǎn)稱“華為”）牽頭成立了國(guó)內(nèi)邊緣計(jì)算產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，旨在推動(dòng)邊緣計(jì)算產(chǎn)業(yè)整合［6］；2019 年1 月，在第二屆歐洲邊緣計(jì)算論壇上，由International Business Machine（sIBM）、Integrated Electronics Corporation（Intel）等多家企業(yè)達(dá)成意向建立歐洲邊緣計(jì)算產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，旨在為該技術(shù)領(lǐng)域合作提供交流平臺(tái)，以推動(dòng)邊緣計(jì)算產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展。

目前邊緣計(jì)算技術(shù)的文獻(xiàn)研究集中在網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、小朵云、移動(dòng)邊緣、負(fù)載遷移等方面。例如，施巍松等［7］從邊緣網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算模型、系統(tǒng)平臺(tái)和典型應(yīng)用等方面對(duì)邊緣計(jì)算技術(shù)進(jìn)行詳實(shí)闡述，是國(guó)內(nèi)外邊緣計(jì)算研究的引領(lǐng)者；Verbelen 等［8］首次提出“小朵云”概念，將云服務(wù)器負(fù)載部分遷移到移動(dòng)終端邊緣側(cè)，并以動(dòng)態(tài)方式接入網(wǎng)絡(luò)中任意設(shè)備以減輕云服務(wù)器負(fù)荷；Malandrino 等［9］將邊緣計(jì)算技術(shù)應(yīng)用到移動(dòng)蜂窩網(wǎng)絡(luò)，并對(duì)提高帶寬利用率和降低網(wǎng)絡(luò)延遲給出較好的解決方案；趙梓銘等［10］比較了3個(gè)具有代表性的邊緣計(jì)算平臺(tái)，通過(guò)應(yīng)用實(shí)例闡述邊緣計(jì)算在移動(dòng)應(yīng)用和物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì)及挑戰(zhàn)；田輝等［11］從細(xì)粒度任務(wù)卸載算法、高可靠任務(wù)卸載與預(yù)測(cè)算法以及服務(wù)器聯(lián)合資源管理策略等方面，研究了邊緣計(jì)算在5G 領(lǐng)域應(yīng)用。

世界知識(shí)產(chǎn)權(quán)組織（WIPO）統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，專利文獻(xiàn)占世界科技信息量的90%以上［12］，專利引證分析正是基于專利文獻(xiàn)的引證關(guān)系所構(gòu)建的行之有效的分析方法。很多學(xué)者對(duì)專利引證分析研究主要集中在知識(shí)繼承與技術(shù)演化、專利引證機(jī)理與規(guī)律、專利引證應(yīng)用等方面。在知識(shí)繼承與技術(shù)演化方面，Kuusi 等［13］通過(guò)專利引證關(guān)系分析被引技術(shù)與施引技術(shù)之間的知識(shí)流動(dòng)和技術(shù)繼承，從而挖掘被引技術(shù)演化發(fā)展趨勢(shì)；Verspagen［14］證實(shí)SPLC 和SPNP 算法在專利引證拓?fù)渲械目尚行?，并將其用于燃料電池技術(shù)主路徑的識(shí)別與提??；許琦等［15］基于專利引證拓?fù)鋵?duì)知識(shí)流動(dòng)過(guò)程建模，并分析論證了知識(shí)流的聚合原理。在專利引證機(jī)理與規(guī)律方面；Blind 等［16］從動(dòng)機(jī)視角實(shí)證了專利申請(qǐng)動(dòng)機(jī)與專利引證頻次呈高度正相關(guān)；趙陽(yáng)等［17］通過(guò)分析專利申請(qǐng)主體和審查主體引證專利文獻(xiàn)的行為過(guò)程，以揭示不同引證動(dòng)機(jī)對(duì)專利引證行為和結(jié)果迥異；林德明等［18］通過(guò)研究專利文獻(xiàn)在不同國(guó)際分類體系的統(tǒng)計(jì)和分布特征，從而揭示出專利被引頻次的概率分布呈現(xiàn)冪律規(guī)律。從專利引證應(yīng)用方面，Sharma等［19］通過(guò)專利引證網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)分析了印度信息通信技術(shù)（ICT）產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)態(tài)勢(shì)；李偉等［20］通過(guò)專利引證方法研究全球混合動(dòng)力汽車產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)主體，以揭示核心技術(shù)和外圍技術(shù)遷移路徑；趙蓉英等［21］通過(guò)專利引證挖掘出人工智能領(lǐng)域核心專利及其引證主體競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系，從而揭示針對(duì)核心技術(shù)的專利布局策略。

上述研究雖然都是基于專利引證作理論或?qū)嵶C研究與創(chuàng)新，但均未涉及對(duì)邊緣計(jì)算領(lǐng)域相關(guān)專利分析（截至2019 年12 月從中國(guó)知網(wǎng)未檢索到相關(guān)文獻(xiàn)），也未有從專利引證視角對(duì)邊緣計(jì)算基礎(chǔ)性技術(shù)和核心專利文獻(xiàn)的相關(guān)研究，更未發(fā)現(xiàn)邊緣計(jì)算技術(shù)繼承與演化、核心專利挖掘的相關(guān)研究；其次，專利分析過(guò)程缺乏必要的檢索策略，僅通過(guò)簡(jiǎn)單的技術(shù)分詞構(gòu)建的標(biāo)題式檢索策略既無(wú)法滿足查全率，也無(wú)法滿足查準(zhǔn)率，檢索結(jié)果往往不盡如人意，即便提供了簡(jiǎn)單的檢索策略，也未有詳細(xì)闡述檢索依據(jù)和思路。

本文基于IncoPat 創(chuàng)新情報(bào)數(shù)據(jù)源構(gòu)建全面且準(zhǔn)確的檢索策略，從專利引證視角對(duì)檢索獲取的目標(biāo)專利進(jìn)行分析，挖掘出全球邊緣計(jì)算領(lǐng)域核心專利，并對(duì)挖掘出的核心專利作向后引證和向前引證分析，包括被引年份分布、專利權(quán)利人分布、技術(shù)分布和文本聚類分析，從而揭示出邊緣計(jì)算的知識(shí)繼承和技術(shù)演化路線、研究熱點(diǎn)以及創(chuàng)新主體競(jìng)爭(zhēng)情報(bào)和發(fā)展態(tài)勢(shì)，圍繞核心專利有針對(duì)性地制定專利布局策略，為國(guó)內(nèi)邊緣計(jì)算產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供參考。

2 數(shù)據(jù)來(lái)源與檢索策略

2.1 數(shù)據(jù)來(lái)源

利用IncoPat 創(chuàng)新平臺(tái)對(duì)全球邊緣計(jì)算領(lǐng)域相關(guān)專利進(jìn)行檢索、分析和挖掘，并對(duì)檢索結(jié)果進(jìn)行人工干預(yù)，篩選出目標(biāo)專利進(jìn)行定量分析和深度挖掘。

2.2 檢索策略

以專利文獻(xiàn)公開日期、技術(shù)分類號(hào)、標(biāo)題、標(biāo)題摘要、權(quán)利要求等作為檢索要素，綜合運(yùn)用邏輯算符、截詞算符和位置算法構(gòu)建檢索式如表1 所示，檢索日期為2019 年11 月26 日，檢索出截至檢索日公開的4 303 篇專利文獻(xiàn)。為提升專利查準(zhǔn)率，過(guò)濾掉諸如云臺(tái)控制、邊緣圖像計(jì)算、圖像邊緣等與邊緣計(jì)算領(lǐng)域無(wú)關(guān)的噪聲專利文獻(xiàn)，經(jīng)擴(kuò)展同族合并最終獲得與邊緣計(jì)算領(lǐng)域高度相關(guān)的目標(biāo)專利文獻(xiàn)2 314 篇，作為全球邊緣計(jì)算領(lǐng)域?qū)＠治鰳颖尽?/p>

表1 全球邊緣計(jì)算領(lǐng)域?qū)＠麢z索策略及結(jié)果

3 邊緣計(jì)算專利引證分析

專利被引頻次是用于評(píng)估專利技術(shù)地位或影響力的有效指標(biāo)之一［22］，包括總被引頻次、歷年被引頻次和年均被引頻次等細(xì)分指標(biāo)?？偙灰l次是僅從目標(biāo)專利被后續(xù)專利引證數(shù)量層面的統(tǒng)計(jì)；歷年被引頻次是從目標(biāo)專利被后續(xù)專利引證數(shù)量年份分布層面的統(tǒng)計(jì)；年均被引頻次可以看作歷年被引頻次的平均統(tǒng)計(jì)值，能較好地修正因年份差異導(dǎo)致的誤差，統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)更具科學(xué)性和說(shuō)服力。

將2 314 件目標(biāo)專利按年均被引頻次降序排列，得到年均被引頻次排名前十的專利（見(jiàn)表2）。由表2可知，這10件專利文獻(xiàn)的總被引頻次都超過(guò)200次，多數(shù)在400 次以上，遠(yuǎn)超邊緣計(jì)算領(lǐng)域?qū)＠钠骄偙灰l次，本文將其定義為邊緣計(jì)算領(lǐng)域基礎(chǔ)核心專利，或定義為泛邊緣計(jì)算領(lǐng)域的核心專利（以下簡(jiǎn)稱“核心專利”）。核心專利的公開日普遍在2010 年之前，年均被引頻次和總被引頻次高，持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，從公開之日起便得到業(yè)內(nèi)廣泛關(guān)注，處于技術(shù)創(chuàng)新研發(fā)的基礎(chǔ)地位和核心地位。

2 314 件目標(biāo)專利中，年均被引頻次排名前十的專利文獻(xiàn)主要涉及內(nèi)容分發(fā)和內(nèi)容存儲(chǔ)兩個(gè)方面，即通過(guò)在網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渲械墓?jié)點(diǎn)服務(wù)器互聯(lián)構(gòu)成虛擬網(wǎng)，根據(jù)流量規(guī)則和網(wǎng)絡(luò)負(fù)載狀況將用戶請(qǐng)求定向到距離用戶最近的節(jié)點(diǎn)處理，以解決網(wǎng)絡(luò)擁擠和訪問(wèn)變慢的技術(shù)問(wèn)題?？梢钥闯觯吘売?jì)算網(wǎng)絡(luò)的產(chǎn)業(yè)應(yīng)用緣起于內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)的邊緣緩存數(shù)據(jù)分發(fā)與傳輸?shù)乃枷?，并進(jìn)一步發(fā)展到在網(wǎng)絡(luò)邊緣處提供數(shù)據(jù)計(jì)算分類，從而在內(nèi)容分發(fā)與存儲(chǔ)的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)強(qiáng)大的邊緣算力。高被引專利的公開日期普遍較早，其邊緣緩存技術(shù)與內(nèi)容分發(fā)傳輸技術(shù)已經(jīng)成為邊緣計(jì)算領(lǐng)域?qū)＠玫暮诵募夹g(shù)，是邊緣計(jì)算領(lǐng)域無(wú)法輕易規(guī)避的共性基礎(chǔ)技術(shù)。高被引專利的公開國(guó)別均為美國(guó)，可以看出，擁有邊緣計(jì)算領(lǐng)域領(lǐng)先技術(shù)的申請(qǐng)人非常重視美國(guó)，紛紛將核心技術(shù)專利布局在美國(guó)，也反映出美國(guó)是當(dāng)前全球邊緣計(jì)算領(lǐng)域核心技術(shù)應(yīng)用國(guó)，是邊緣計(jì)算領(lǐng)域全球核心技術(shù)高地。此外，高被引專利的申請(qǐng)人（專利權(quán)人）均為美國(guó)創(chuàng)新機(jī)構(gòu)或個(gè)人，揭示出美國(guó)不僅是全球邊緣計(jì)算領(lǐng)域核心技術(shù)的應(yīng)用國(guó)，也是最重要的來(lái)源國(guó)。

表2 全球邊緣計(jì)算領(lǐng)域年均被引頻次排名前十的專利統(tǒng)計(jì)

表2 中，標(biāo)題為“Providing services at a communication network edge”（在通信網(wǎng)絡(luò)邊緣提供業(yè)務(wù)）的美國(guó)專利US20110075675A1 的年均被引頻次（60.6 次）和總被引頻次（525 次）等指標(biāo)均處于高被引狀態(tài)，專利技術(shù)涉及移動(dòng)邊緣網(wǎng)關(guān)，可以提供一個(gè)或多個(gè)呼叫本地化、業(yè)務(wù)的卸載、會(huì)話管理和內(nèi)容流服務(wù)，在邊緣計(jì)算領(lǐng)域處于基礎(chǔ)性核心地位；年均被引頻次排名第二和第三的分別是Akamai 技術(shù)有限公司（Akamai）關(guān)于CDN 網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求處理機(jī)制的美國(guó)專利US7240100B1 和MIT 關(guān)于使用網(wǎng)絡(luò)邊緣服務(wù)器提供內(nèi)容分發(fā)的美國(guó)專利US6553413B1，這兩件專利總被引頻次分別為755 次和600 次，總被引頻次指標(biāo)分別排名第一和第二，但年均被引頻次與排名第一的US20110075675A1 相比仍存在一定差距。

4 核心專利分析

核心專利是在技術(shù)演化路線中處于基礎(chǔ)性地位或關(guān)鍵性地位，對(duì)領(lǐng)域內(nèi)技術(shù)的后續(xù)發(fā)展具有引領(lǐng)作用和絕對(duì)貢獻(xiàn)，對(duì)外延技術(shù)具有較高參考價(jià)值的專利文獻(xiàn)［23-24］。基于IncoPat 數(shù)據(jù)源對(duì)邊緣計(jì)算領(lǐng)域核心專利US20110075675A1 作深入分析發(fā)現(xiàn)，其向后引證專利數(shù)為83 件，即該核心專利引證了83篇專利文獻(xiàn)作為現(xiàn)有技術(shù)；前向引證專利數(shù)為525件，即該核心專利被525 篇專利文獻(xiàn)引證。

4.1 向后引證分析

對(duì)專利US20110075675A1 的83 件向后引證專利文獻(xiàn)進(jìn)行分析和挖掘可知，申請(qǐng)年份跨度較大，從1995—2010 年均有引證，但引證量排名前五的分 別 為2009 年（16.87%）、2008 年（16.87%）、2007 年（15.66%）、2006 年（10.84%）和2005 年（9.64%），表明專利US20110075675A1 引證的大多數(shù)是5 年以內(nèi)的技術(shù)，繼承了全球邊緣計(jì)算最新創(chuàng)新研發(fā)成果，并進(jìn)行技術(shù)突破與創(chuàng)新。其中，IPC 分類號(hào)小類排名前三的技術(shù)分支分別為H04L（53.01%）、H04W（48.19%）和G06F（16.87%），表明邊緣計(jì)算領(lǐng)域創(chuàng)新研發(fā)主體在技術(shù)生命周期剛開始就關(guān)注邊緣網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及其邊緣數(shù)據(jù)傳輸和處理等技術(shù)領(lǐng)域，而專利US20110075675A1 正是在吸收上述技術(shù)基礎(chǔ)上，在邊緣網(wǎng)關(guān)橋接并維護(hù)本地會(huì)話管理、識(shí)別流量并將其卸載到Internet 或其他網(wǎng)絡(luò)，以緩解核心網(wǎng)絡(luò)負(fù)載；專利權(quán)人分布較廣，引證數(shù)量排名前五的創(chuàng)新機(jī)構(gòu)分別為CISCO（13.25%）、Starent Networks（6.02%）、3COM（4.82%）、Qualcomm（3.61%）和AT&T（2.41%），由于排名第二的Starent Networks 已于2009 年10 月被CISCO收購(gòu)，專利US20110075675A1 引證技術(shù)主要繼承自CISCO 分組交換、協(xié)議卸載、無(wú)線信號(hào)覆蓋、會(huì)話管理等領(lǐng)域，并在此基礎(chǔ)上對(duì)邊緣計(jì)算進(jìn)行技術(shù)研發(fā)與創(chuàng)新，進(jìn)而成為邊緣計(jì)算領(lǐng)域的核心技術(shù)。

4.2 向前引證分析

4.2.1 被引年份分布

對(duì)專利US20110075675A1 的525 件前向引證專利按公開日統(tǒng)計(jì)，被引專利數(shù)量排名前五的年份分 別 為2015 年（17.14%）、2014 年（16.76%）、2017 年（13.9%）、2018 年（13.33%） 和2016 年（12.38%）。由核心專利US20110075675A1 的申請(qǐng)日為2010 年9 月27 日、公開日為2011 年3 月31 日可以看出，核心專利公開后的2 年～3 年，即2014—2015 年，前引的專利文獻(xiàn)最多，其次是公開后的4～6 年，即2016—2018 年，在2012 年以前引證的專利大多數(shù)是審查員在審查過(guò)程的專利文獻(xiàn)引證。與2014—2015 年相比，2016—2018 年的引證數(shù)量并未明顯下降，表明US20110075675A1 創(chuàng)新技術(shù)并未隨著技術(shù)演化而被迅速淘汰或取代，依然是邊緣計(jì)算高被引技術(shù)，在領(lǐng)域內(nèi)基礎(chǔ)性地位還無(wú)法被輕易撼動(dòng)和更替?？梢灶A(yù)見(jiàn)未來(lái)幾年，該專利技術(shù)仍將作為基礎(chǔ)性核心技術(shù)被大量引證。

4.2.2 專利權(quán)（申請(qǐng)）人分布

專利US20110075675A1 的525 件前向被引專利按總被引頻次統(tǒng)計(jì)，排名前十的創(chuàng)新機(jī)構(gòu)如表3 所示，可以看出，IBM、CISCO、華為、Nippon Electronic Company（NEC）、三星電子有限公司（三星電子）、Sprint Communications Company（Sprint）、Telefonaktiebolaget LM Ericsson（ERICSSON）、BlackBerry Limited（BlackBerry）、Lucky Goldstar Company(LG)、Nippon Telegraph & Telephone（NTT）均為US20110075675A1 的高被引創(chuàng)新機(jī)構(gòu)。其中：IBM 總引證頻次最多，共66 次，引證占比達(dá)12.57%，表明IBM 極為重視US20110075675A1 專利技術(shù)，在其基礎(chǔ)上做了大量的外圍創(chuàng)新，確保IBM在邊緣計(jì)算領(lǐng)域始終保持領(lǐng)先地位；CISCO 是老牌網(wǎng)絡(luò)設(shè)備供應(yīng)商，在分組交換和路由技術(shù)領(lǐng)域占據(jù)半壁江山，引證頻次排名第二，引證占比為9.14%，表明CISCO 在傳統(tǒng)技術(shù)市場(chǎng)份額逐漸縮小的情況下積極謀求涉足邊緣計(jì)算領(lǐng)域，將傳統(tǒng)設(shè)備研發(fā)資源優(yōu)勢(shì)用于新興網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)并確保其核心競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)；華為的引證頻次排名第三，共引證41 次，引證占比7.81%，與排名第二的CISCO 引證差距較小。

從表3 可見(jiàn)，華為是專利US20110075675A1 總被引頻次排名前十創(chuàng)新機(jī)構(gòu)中唯一一家中國(guó)的技術(shù)研發(fā)創(chuàng)新企業(yè)，也是國(guó)內(nèi)為數(shù)不多的在通信技術(shù)領(lǐng)域國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)中的領(lǐng)導(dǎo)者和參與者。近年來(lái)，華為積極拓展國(guó)際市場(chǎng)，加大研發(fā)產(chǎn)品國(guó)際市場(chǎng)投放力度，并參與國(guó)際技術(shù)聯(lián)盟制定技術(shù)產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，2016 年11月由華為、Intel、Advanced RISC Machines（ARM）等企業(yè)聯(lián)合發(fā)起邊緣計(jì)算產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟（ECC），會(huì)員已超過(guò)200 家；2018 年年底第二屆歐洲邊緣計(jì)算論壇上，華為與IBM、Intel、ARM 等企業(yè)達(dá)成意向聯(lián)合建立歐洲邊緣計(jì)算產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟（ECCE），打造邊緣計(jì)算產(chǎn)業(yè)合作平臺(tái)以推動(dòng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。此外，源自日本的NEC、韓國(guó)的三星電子、美國(guó)的Sprint 和瑞典的ERICSSON 等創(chuàng)新機(jī)構(gòu)也都高頻引證US20110075675A1 專利技術(shù)，構(gòu)建自身的專利保護(hù)網(wǎng)，從而最大化該技術(shù)領(lǐng)域的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。

從表3 可見(jiàn)，專利US20110075675A1 總被引頻次排名前十創(chuàng)新機(jī)構(gòu)中，美國(guó)、日本企業(yè)數(shù)量分別為3 家、2 家，其他國(guó)家企業(yè)數(shù)量為1 家?？梢钥闯?，美國(guó)雖然是全球邊緣計(jì)算技術(shù)最大的來(lái)源國(guó)和應(yīng)用國(guó)，但其他國(guó)家創(chuàng)新機(jī)構(gòu)也積極謀劃自身在邊緣計(jì)算產(chǎn)業(yè)鏈中的地位，主動(dòng)做好創(chuàng)新技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)布局以最大化自身利益。US20110075675A1 總被引頻次排名前十的創(chuàng)新機(jī)構(gòu)所示。

表3 專利US20110075675A1 總被引排名前十的創(chuàng)新機(jī)構(gòu)

4.2.3 技術(shù)分布

專利US20110075675A1 的525 件前向被引專利中，IPC 分類號(hào)小類中最多的是H04W（無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)，包括網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、移動(dòng)邊緣、數(shù)據(jù)卸載、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸?shù)龋?，在分類?hào)中占比為81.52%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)排名第二的小類H04L（數(shù)字信息的傳輸，如內(nèi)容分發(fā)與傳輸?shù)龋┑?3.05%和排名第三的小類G06F（電數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)處理，如邊緣數(shù)據(jù)計(jì)算和存儲(chǔ)等）的8.38%，表明絕大多數(shù)引證US20110075675A1 技術(shù)的專利文獻(xiàn)都是有關(guān)無(wú)線邊緣網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域，是將邊緣計(jì)算技術(shù)遷移到無(wú)線通信系統(tǒng)從而實(shí)現(xiàn)在移動(dòng)接入的邊緣位置進(jìn)行數(shù)據(jù)分發(fā)、緩存或其他特定處理等操作。可以預(yù)見(jiàn)未來(lái)幾年，邊緣計(jì)算領(lǐng)域還將更多關(guān)注移動(dòng)邊緣的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浜蛿?shù)據(jù)傳輸，并與5G 和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)互融互通，以實(shí)現(xiàn)更強(qiáng)大的數(shù)據(jù)傳輸與計(jì)算能力。

4.2.4 文本聚類

文本聚類是依照專利主題之間的聚合關(guān)聯(lián)性進(jìn)行歸類的過(guò)程，反映出技術(shù)主題的研究關(guān)注度和集中度。將專利US20110075675A1 被引證的525 件專利文獻(xiàn)作文本聚類分析如表4 所示，可以發(fā)現(xiàn)邊緣計(jì)算領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)集中于移動(dòng)數(shù)據(jù)（49.3%）、無(wú)線中繼（23.0%）、移動(dòng)性管理（14.9%）和電路交換（12.0%）等一級(jí)技術(shù)子類，每個(gè)分類又細(xì)分為若干二級(jí)技術(shù)子類。

表4 專利US20110075675A1 被引證專利技術(shù)文本聚類分析

4.2.5 自引證

自引證分析是專利引證中比較特殊的研究分支。與外部引證相比，自引證更能反映專利權(quán)利人對(duì)核心技術(shù)積淀程度、技術(shù)繼承和演化脈絡(luò)狀況，體現(xiàn)出創(chuàng)新機(jī)構(gòu)在核心技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)布局和競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。Hall 等［25］研究發(fā)現(xiàn)，創(chuàng)新機(jī)構(gòu)的發(fā)明創(chuàng)造自引證頻次與其產(chǎn)品市場(chǎng)價(jià)值呈正相關(guān)，每自引一次，產(chǎn)品市場(chǎng)價(jià)值增幅為10%。自引率作為專利引證評(píng)價(jià)指標(biāo)之一，是指某專利文獻(xiàn)權(quán)利人向前引證其自身專利文獻(xiàn)數(shù)量在所有向前引證專利中的占比。自引率越高，表明專利權(quán)人的專利價(jià)值較高，對(duì)其后續(xù)研發(fā)布局影響越大。

專利US20110075675A1 在申請(qǐng)日之后的自引證專利（含同族專利）共有15 件，自引率為2.86%，從表5 專利 US20110075675A1 技術(shù)自引證演化路線可見(jiàn)：專利US20110075675A1 分別享有2009 年9月26 日申請(qǐng)的公開號(hào)為US61246118、2009 年11 月3 日申請(qǐng)的公開號(hào)為 US61257712 的美國(guó)專利的優(yōu)先權(quán)，提供一種移動(dòng)邊緣網(wǎng)關(guān)用于識(shí)別網(wǎng)絡(luò)流量并將其卸載到Internet 或其他網(wǎng)絡(luò)，以緩解諸如呼叫業(yè)務(wù)和會(huì)話管理對(duì)核心網(wǎng)絡(luò)的負(fù)載壓力；2009 年11月，在移動(dòng)邊緣網(wǎng)關(guān)中添加了卸載邏輯，用于確定將接收到的控制面數(shù)據(jù)卸載所對(duì)應(yīng)的合格性和標(biāo)準(zhǔn)性；2010 年3 月，應(yīng)用到無(wú)線接入網(wǎng)絡(luò)邊緣，通過(guò)ECGIs 標(biāo)識(shí)檢測(cè)由同一個(gè)eNodeB 節(jié)點(diǎn)覆蓋下的多個(gè)移動(dòng)終端之間的分組數(shù)據(jù)流，從而實(shí)現(xiàn)邊緣側(cè)呼叫；2010 年8 月，在原有技術(shù)基礎(chǔ)上提出一種將所選數(shù)據(jù)卸載到備選通信網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)和方法，卸載操作為所選分組業(yè)務(wù)提供另一條路由，以減輕移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商核心網(wǎng)絡(luò)負(fù)擔(dān)；2010 年12 月，提出一種用于在通信系統(tǒng)中自適應(yīng)的路由數(shù)據(jù)分組系統(tǒng)和方法，以適應(yīng)增加的數(shù)據(jù)流量并向終端用戶提供高質(zhì)量數(shù)據(jù)通信服務(wù)；2014 年5 月，將卸載網(wǎng)絡(luò)ECGIs 標(biāo)識(shí)范圍擴(kuò)大到與所述分組相關(guān)聯(lián)的無(wú)線承載類型，和與所述分組相關(guān)聯(lián)的無(wú)線承載標(biāo)識(shí)中的至少一個(gè)，網(wǎng)關(guān)被配置為剝離與經(jīng)由卸載網(wǎng)絡(luò)從無(wú)線基站接收的分組相關(guān)聯(lián)的路由信息，并且進(jìn)一步被配置為封裝分組的有效負(fù)載，以使分組被路由到無(wú)線網(wǎng)絡(luò)；到2017年2 月，提出一種通信系統(tǒng)自適應(yīng)路由，根據(jù)路由器策略監(jiān)視移動(dòng)設(shè)備是否與分組網(wǎng)絡(luò)通信，以及與所述移動(dòng)設(shè)備相關(guān)聯(lián)的呼叫事件和數(shù)據(jù)流事件，生成分析數(shù)據(jù)并發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)接入服務(wù)器，從而更加有效地利用網(wǎng)絡(luò)資源。

值得注意的是，本研究中目標(biāo)專利自引證主路徑上的專利US20110075675A1、US8693367B2、US9532293B2、US8743696B2、US9565117B2、US10165487B2 和US10291529B2 均發(fā)生過(guò)專利權(quán)轉(zhuǎn)讓，且受讓方均為CISCO，可以看出CISCO 迫切需要擁有移動(dòng)邊緣服務(wù)和路由策略等技術(shù)以維持其在邊緣計(jì)算領(lǐng)域領(lǐng)導(dǎo)地位。此外，US20110075675A1的專利權(quán)人于2010 年12 月申請(qǐng)美國(guó)專利US9565117B2 的同時(shí)，還就相同技術(shù)申請(qǐng)了歐洲和中國(guó)的PCT 同族專利，以獲得該核心技術(shù)在歐盟和中國(guó)市場(chǎng)的布局，以搶占移動(dòng)邊緣計(jì)算領(lǐng)域的歐洲和中國(guó)市場(chǎng)份額。

表5 專利US20110075675A1 技術(shù)自引證演化路線

5 結(jié)論與建議

5.1 結(jié)論

（1）按年均被引頻次指標(biāo)挖掘出全球邊緣計(jì)算領(lǐng)域核心專利為US20110075675A1，該核心專利以年均被引60.6 次高居高被引專利首位，在邊緣計(jì)算領(lǐng)域處于基礎(chǔ)性核心地位，技術(shù)涉及移動(dòng)邊緣網(wǎng)關(guān)，可以提供呼叫本地化、業(yè)務(wù)的卸載、會(huì)話管理和內(nèi)容流等服務(wù)。

（2）邊緣計(jì)算由CDN 技術(shù)發(fā)展演化而成，產(chǎn)業(yè)規(guī)模化尚需時(shí)日，按年均被引頻次排名前十的邊緣計(jì)算專利公開國(guó)別均為美國(guó)，申請(qǐng)人也均為美國(guó)機(jī)構(gòu)或個(gè)人，如CISCO、MIT、Akamai、CloudShield、Level3 等，揭示出美國(guó)是當(dāng)前全球邊緣計(jì)算領(lǐng)域核心技術(shù)的主要應(yīng)用國(guó)和來(lái)源國(guó)，是該領(lǐng)域核心技術(shù)的競(jìng)爭(zhēng)高地。

（3）核心專利US20110075675A1 后向引證技術(shù)在時(shí)間上大多分布在5 年以內(nèi)，引證最多的3 個(gè)IPC 小類分別為H04L（53.01%）、H04W（48.19%）和G06F（16.87%），引證的專利權(quán)利人排名前五的分別為CISCO（13.25%）、Starent Networks（6.02%）、3COM（4.82%）、QUALCOMM（3.61%） 和AT&T（2.41%），表明其繼承了邊緣網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浜蛢?nèi)容傳輸處理方面的最新創(chuàng)新成果，技術(shù)先進(jìn)性和前沿性都極高。

（4）核心專利US20110075675A1 截至2019 年依然是高被引專利，被引頻次排名前十的全球創(chuàng)新機(jī)構(gòu)分別為IBM、CISCO、華為、NEC、三星電子、Sprint、ERICSSON、BlackBerry、LG 和NTT，其中，華為是唯一一家中國(guó)的技術(shù)研發(fā)創(chuàng)新企業(yè)，也是國(guó)內(nèi)為數(shù)不多的在通信技術(shù)領(lǐng)域國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)中的領(lǐng)導(dǎo)者和參與者，反映出國(guó)內(nèi)相關(guān)領(lǐng)域研發(fā)機(jī)構(gòu)對(duì)于核心技術(shù)繼承和創(chuàng)新與美國(guó)相比還存在較大差距。

（5）核心專利US20110075675A1 自引證分析揭示其技術(shù)演化路線由早期的邊緣網(wǎng)絡(luò)呼叫和會(huì)話管理技術(shù)，發(fā)展演化到數(shù)據(jù)卸載、卸載網(wǎng)關(guān)和移動(dòng)性管理技術(shù)的研發(fā)創(chuàng)新，再擴(kuò)展到無(wú)線接入、呼叫定位等技術(shù)創(chuàng)新，并逐步發(fā)展到分組路由、無(wú)線承載標(biāo)識(shí)、虛擬鏈路技術(shù)研發(fā)，最終形成智能路由、無(wú)線設(shè)備監(jiān)控策略等創(chuàng)新研發(fā)。

5.2 建議

（1）尋求基礎(chǔ)性技術(shù)突破。國(guó)內(nèi)相關(guān)研發(fā)機(jī)構(gòu)應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)基礎(chǔ)性技術(shù)和底層框架技術(shù)的創(chuàng)新研發(fā)，尋求某個(gè)技術(shù)點(diǎn)的基礎(chǔ)性技術(shù)突破，并以此為突破口進(jìn)一步攻克底層關(guān)鍵性技術(shù)，以擺脫對(duì)國(guó)外邊緣計(jì)算領(lǐng)域核心專利技術(shù)的完全依賴，或?yàn)榧夹g(shù)交叉許可或技術(shù)受讓提升談判籌碼。

（2）實(shí)施積極有效的專利布局策略。針對(duì)國(guó)外競(jìng)爭(zhēng)主體擁有的核心專利技術(shù)，國(guó)內(nèi)相關(guān)創(chuàng)新機(jī)構(gòu)應(yīng)當(dāng)構(gòu)建并實(shí)施積極有效的專利布局策略，如圍欄式布局策略，即在深入挖掘國(guó)外核心專利的技術(shù)主題基礎(chǔ)上布局盡可能多的外圍技術(shù)專利，以形成對(duì)該技術(shù)主體的包圍圈，既增加競(jìng)爭(zhēng)主體規(guī)避難度，又有效保護(hù)自身核心技術(shù)，為技術(shù)交叉許可或技術(shù)合作提升談判砝碼。

（3）重視核心技術(shù)“走出去”。在企業(yè)“走出去”政策驅(qū)動(dòng)下，國(guó)內(nèi)創(chuàng)新機(jī)構(gòu)研發(fā)的關(guān)鍵性技術(shù)成果應(yīng)當(dāng)結(jié)合企業(yè)經(jīng)營(yíng)戰(zhàn)略進(jìn)行全方位、跨區(qū)域、多層次專利布局，以拓寬專利保護(hù)地域限制，積極謀劃海外專利布局，形成國(guó)內(nèi)市場(chǎng)和海外重點(diǎn)市場(chǎng)協(xié)同布局的知識(shí)產(chǎn)權(quán)新體系參與全球競(jìng)爭(zhēng)，占據(jù)全球領(lǐng)先技術(shù)制高點(diǎn)。

（4）加快構(gòu)建和完善產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟。華為是目前國(guó)內(nèi)邊緣計(jì)算產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟組織創(chuàng)始成員，國(guó)內(nèi)相關(guān)創(chuàng)新研發(fā)機(jī)構(gòu)應(yīng)當(dāng)積極參與并逐漸壯大產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，聯(lián)合制定邊緣計(jì)算國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，以提升國(guó)內(nèi)企業(yè)在邊緣計(jì)算國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)上的話語(yǔ)權(quán)和影響力，進(jìn)一步推動(dòng)國(guó)內(nèi)邊緣計(jì)算產(chǎn)業(yè)的國(guó)際化可持續(xù)發(fā)展。