基于專利分析的智慧農(nóng)業(yè)技術(shù)發(fā)展研究

盧 瑾

（陜西地建土地勘測規(guī)劃設(shè)計(jì)院有限責(zé)任公司，陜西西安 710075）

隨著物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、區(qū)塊鏈及人工智能等新一代信息技術(shù)的興起，作為基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)的農(nóng)業(yè)也開始探索與現(xiàn)代信息技術(shù)的融合，農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)數(shù)字化、智能化、集約化的變革趨勢在逐步形成。隨著現(xiàn)代信息技術(shù)與農(nóng)業(yè)的深度融合發(fā)展，通過物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能及空間信息等技術(shù)實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的在線監(jiān)測、精準(zhǔn)作業(yè)、數(shù)字化管理的智慧農(nóng)業(yè)被認(rèn)為是有望掀起新一輪農(nóng)業(yè)革命的新興技術(shù)，農(nóng)業(yè)的第三次革命—“農(nóng)業(yè)數(shù)字革命”正在到來。專注于農(nóng)村人工智能場景開發(fā)應(yīng)用的研究人員李開復(fù)認(rèn)為，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的大量重復(fù)性勞動(dòng)，如播種、施肥和撒農(nóng)藥都是可以被人工智能（AI）所取代。農(nóng)村將是人工智能和機(jī)器人應(yīng)用落地的最好場景［1］。劉璐認(rèn)為，智慧農(nóng)業(yè)的重要手段是現(xiàn)代信息技術(shù)，通過運(yùn)用先進(jìn)的物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)及人工智能等技術(shù)對(duì)農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營進(jìn)行智能化管理，從而實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的精準(zhǔn)化、可視化及決策智能化［2］。付余仁認(rèn)為，現(xiàn)階段已經(jīng)具備較好的智能化管理基礎(chǔ)，而這也是智慧農(nóng)業(yè)得以推廣的必要條件［3］。

2020 年，是總結(jié)十三五、開啟十四五的關(guān)鍵之年。農(nóng)業(yè)農(nóng)村部、中央網(wǎng)信辦聯(lián)合印發(fā)《數(shù)字農(nóng)業(yè)農(nóng)村發(fā)展規(guī)劃（2019—2025）》，具有深遠(yuǎn)意義［4］。農(nóng)業(yè)科技發(fā)展是智慧農(nóng)業(yè)建設(shè)的重要組成部分，未來將依靠科學(xué)技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)農(nóng)業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)過程的無人化管理［5］。

1 數(shù)據(jù)來源與研究方法

利用專利檢索軟件，篩選關(guān)鍵詞，圍繞智慧農(nóng)業(yè)展開，采用近義詞進(jìn)行嘗試檢索，確定檢索式為“農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化 OR 智慧農(nóng)業(yè) OR 農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng) OR 農(nóng)業(yè)信息化 OR 農(nóng)業(yè)智能”，在116 個(gè)國家/地區(qū)中，搜索出11 086 條專利，檢索時(shí)間為2020 年3 月31 日，將檢索時(shí)間范圍調(diào)整為2001—2020 年，檢索出專利數(shù)據(jù)為10 856 件。根據(jù)檢索數(shù)據(jù)，展開具體討論。

2 智慧農(nóng)業(yè)技術(shù)發(fā)展概況

2.1 專利申請(qǐng)趨勢

申請(qǐng)趨勢可以從宏觀角度反映該技術(shù)領(lǐng)域在各時(shí)期的專利申請(qǐng)熱度變化。根據(jù)圖1 可以清晰看到，該領(lǐng)域?qū)＠暾?qǐng)數(shù)量逐年遞增。2017年的專利數(shù)量達(dá)到2 037個(gè)，2018、2019 年因數(shù)據(jù)不完備，不做完整趨勢分析。

2.2 專利授權(quán)趨勢

分析整個(gè)技術(shù)的授權(quán)趨勢，有助于了解該技術(shù)領(lǐng)域的授權(quán)情況。研究表明，專利授權(quán)呈現(xiàn)逐年遞增趨勢，從2001 年的17 件到2018 年976 件，其趨勢與專利申請(qǐng)趨勢基本保持一致，如圖2所示。

2.3 專利法律狀態(tài)

專利的法律狀態(tài)包括有效、失效、審中及未確認(rèn)4 種。通常情況下，審中狀態(tài)表明新申請(qǐng)專利較多，該占比反映該領(lǐng)域近期創(chuàng)新活力，未確認(rèn)狀態(tài)包含PCT 申請(qǐng)和無數(shù)據(jù)的情況。數(shù)據(jù)顯示，在智慧農(nóng)業(yè)技術(shù)領(lǐng)域，如表1所示，失效專利3 602 件，占比32.49%；有效專利4 325件，占比39.01%；審中專利3 076 件，占比27.75%；其他專利83 件，占比0.75%。有效專利及審中專利占比超過66%，可見該領(lǐng)域技術(shù)發(fā)展有較強(qiáng)的創(chuàng)新活力。

2.4 專利類型

專利類型的分布反映該技術(shù)領(lǐng)域的申請(qǐng)人專注于保護(hù)創(chuàng)新的功能還是外觀。通常情況下，發(fā)明專利相對(duì)于實(shí)用新型的占比，更能反映該領(lǐng)域的創(chuàng)新程度。在智慧農(nóng)業(yè)技術(shù)專利數(shù)據(jù)中，發(fā)明專利占比62.23%，實(shí)用新型專利占比36.49%，外觀設(shè)計(jì)專利占比1.28%，由此可見，該領(lǐng)域?qū)＠夹g(shù)創(chuàng)新性較強(qiáng)。

3 重點(diǎn)專利分析

3.1 被引用最多的專利

已被廣泛應(yīng)用且有很多人借鑒的專利更具影響力并代表著該技術(shù)領(lǐng)域的核心創(chuàng)新技術(shù)。按每件申請(qǐng)顯示一個(gè)公開文本的去重規(guī)則進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，引用排名前5 的專利分別是CN102165880A（被引用量81）、CN201898701U（被引用量61）、CN102445933A（被引用量58）、CN202886979U（被引用量57）及CN203241793U（被引用量56）。被引用量排名前十的專利具體信息如表1 所示：

3.2 市場價(jià)值最高的專利

根據(jù)國際專利分類（IPC）標(biāo)準(zhǔn)，可將專利價(jià)值分為10 種，見表2。

表2 專利價(jià)值行業(yè)基準(zhǔn)對(duì)比

通過專利價(jià)值評(píng)估，找出該技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)最有價(jià)值的專利，幫助了解哪些專利發(fā)明具有較高的市場價(jià)值和利潤潛力。最有價(jià)值的專利是指該技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)具有最高專利價(jià)值的簡單同族。

3.3 核心技術(shù)分析

根據(jù)核心技術(shù)，可顯示該技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)主要公司的專利關(guān)鍵詞，有助于了解該技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)主要公司相關(guān)的技術(shù)概念，借此區(qū)分不同公司的技術(shù)焦點(diǎn)。關(guān)鍵詞使用最新的5 000 條專利計(jì)算得出。數(shù)據(jù)顯示，核心專利集中關(guān)鍵詞為“數(shù)據(jù)采集”“固定連接”“種基于”“方法及裝置”“物聯(lián)網(wǎng)”及“制備方法”。

通過核心概念分析可以了解該技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)最熱門的技術(shù)主題詞，了解該技術(shù)領(lǐng)域最新重點(diǎn)研發(fā)的主題。本文提取了該技術(shù)領(lǐng)域中最近5 000 條專利中最常見的關(guān)鍵詞，具體內(nèi)容見表3。

表3 專利核心詞匯

4 結(jié)語

通過對(duì)專利技術(shù)發(fā)展情況進(jìn)行分析，智慧農(nóng)業(yè)領(lǐng)域?qū)＠麛?shù)量及類型表現(xiàn)活躍，該領(lǐng)域有較好的發(fā)展勢頭，受到高校、企業(yè)的高度重視。通過對(duì)重點(diǎn)專利的討論，高被引專利來自南京農(nóng)業(yè)大學(xué)的采摘機(jī)器人，具有較大的應(yīng)用價(jià)值。根據(jù)專利價(jià)值梳理出專利價(jià)值行業(yè)基準(zhǔn)，專 業(yè) 分 類 涉 及G05B19、A01G9、H04L29、A01G25、G06Q50、G01D21、G05D27、G08C17、C05G3 和A01C23。結(jié)合核心技術(shù)關(guān)鍵詞分析，智慧農(nóng)業(yè)技術(shù)關(guān)鍵詞包括種基于、固定連接、物聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)采集及方法及裝置等，這些方向也是該領(lǐng)域發(fā)展值得關(guān)注的方向。隨著我國鄉(xiāng)村振興持續(xù)發(fā)展，智慧農(nóng)業(yè)將扮演重要角色，其中信息控制平臺(tái)建設(shè)、具體場景傳感器設(shè)備研發(fā)、物聯(lián)網(wǎng)需求將持續(xù)增大。