汽車在線升級領域專利布局分析

仝偉、聶家鵬

（1.通用汽車(中國)投資有限公司，上海 201206；2.上汽通用五菱汽車股份有限公司技術中心，柳州 545007）

0 引言

隨著科技的不斷進步，電動化、智能化、網聯(lián)化和共享化已經逐漸成為代表汽車領域未來發(fā)展的主流方向。隨之而來的是車載電子器件在整車系統(tǒng)中逐漸增多，整車和車載電子器件的更新迭代方式已經發(fā)生了重大變化，具體來說就是從物理方式到在線升級方式（OTA，Over the Air)的更新迭代。作為汽車智能化進階的關鍵技術，隨著車聯(lián)網的發(fā)展，OTA 在汽車中的應用逐漸增多。在線升級技術受到了更多的關注，更多的主機廠選擇在OTA 領域進行重點技術攻關。

從上述描述可以看出，在線升級技術對于一個汽車企業(yè)的發(fā)展是非常有必要的。這就使得針對OTA 技術的專利布局分析更加緊迫和勢在必行。通過對OTA 領域的專利數(shù)據(jù)信息進行檢索并收集匯總整理，運用專業(yè)的專利數(shù)據(jù)分析技術，借助于專利數(shù)據(jù)源（庫）以及專業(yè)的分析軟件，將檢索得到的OTA 領域相關專利數(shù)據(jù)轉化為專利布局分析情報，這是具有指導意義的工作。這不但有助于企業(yè)明確未來發(fā)展方向，更能指導汽車企業(yè)在OTA 領域有針對性地進行技術側重發(fā)展和專利布局。

1 數(shù)據(jù)來源

本論文數(shù)據(jù)統(tǒng)計來源于國家知識產權局專利文獻數(shù)據(jù)庫，這也是最權威、最準確以及最新的專利數(shù)據(jù)來源。通過對OTA 領域的相關技術進行分析，提煉專業(yè)檢索詞匯，并利用主題字段、關鍵字段以及名稱和摘要等內容，對OTA 技術領域進行檢索式的提煉更新。最終形成以下檢索式。

得到的數(shù)據(jù)通過incoPat 專利數(shù)據(jù)庫進行分析。

2 結果與分析

2.1 分析概述

通過檢索分析，本論文統(tǒng)計分析得到的有效專利申請文本共計1 553 份，對應的申請人有201 位。采用國際上通用的IPC 專利分類法，對檢索得到的OTA 領域專利信息進行分類，并細化歸納成專利小類。通過分析發(fā)現(xiàn)，統(tǒng)計得出的前10 小類專利申請數(shù)量達到1 374份，已經占到檢索全部專利數(shù)量的85%以上。因此，取該前10 小類數(shù)量最多的專利進行統(tǒng)計，已經具備了統(tǒng)計學上的代表意義。具體的在線升級領域專利布局分布情況如圖1所示。

圖1 在線升級專利總體分布情況

通過IPC 分類統(tǒng)計分析不難看出，針對OTA 技術領域的專利申請主要布局在G06F、H04L、B60R、G05B 和G06Q 這5 個小類（G部：即“物理”部類；H 部，即“電學”部類；B 部，即“作業(yè)、運輸”部類）。尤其是G06F 軟件升級方法和H04L 數(shù)據(jù)信息傳遞這2 個專利小類，其專利申請數(shù)量占到專利總體數(shù)量的一半以上。而前10 小類中，B60L、H04W、G07C、G01M 和G08G 占比較低，已經不足以代表OTA 領域整體布局概況。本文將IPC 統(tǒng)計收集的前5 專利小類作為專利布局分析的重點攻關對象。

2.2 重點IPC 小類分析

G06F 專利小類主要包含5 個大組，通過檢索匯總得到的專利申請文本637 份，本小類主要涉及數(shù)據(jù)測試/調試、升級程序控制裝置、數(shù)據(jù)監(jiān)控與錯誤監(jiān)測/校正以及數(shù)據(jù)保護系統(tǒng)等（圖2）。如申請?zhí)枮镃N201910630405.6 的專利，其提供了一種汽車軟件遠程在線升級系統(tǒng)及方法，該方法具體包括以下幾個內容。

圖2 G06F 小類下的專利分布情況圖

（1）監(jiān)測用戶端軟件更新需求，若存在需求，則利用軟件管理后臺建立起通訊連接，以保證軟件升級管理模塊的網絡通訊聯(lián)通狀態(tài)。

（2）針對軟件升級對車輛的影響不同，對軟件升級類別進行分級管理，并把影響車輛安全與駕駛的軟件升級定義為一級，而對其他不影響車輛安全的升級類別，例如駕駛艙的娛樂系統(tǒng)、燈光系統(tǒng)和互動系統(tǒng)的軟件升級，定義為二級。當存在軟件升級需求時，由軟件升級管理模塊從后臺下載軟件包，并判斷本次軟件升級的等級。

（3）針對不同的升級類別采取不同的升級策略。

在當今科技迅猛發(fā)展的時代，隨著智能設備和智能汽車進行信息交互，以及車聯(lián)網多數(shù)據(jù)源的融合，車載功能的復雜度和人機交互的個性化均實現(xiàn)了較大幅度的提高。這使得汽車以及相關汽車電子器件的系統(tǒng)軟件升級將會變得更新更頻繁，并且也對車控軟件的開發(fā)周期提出來更高的要求。因此，可在G06F 小類下做重點布局，尤其是針對G06F11/00、G06F17/00 和G06F21/00這3 個大組，針對相關空白技術加快專利布局。

H04L 小類共統(tǒng)計有專利370 份，主要集中在H04L29/00、H04L12/00 和H04L9/00 這3 個大組（圖3），即升級系統(tǒng)設備及電路、數(shù)據(jù)交換網絡以及數(shù)據(jù)保密與安全裝置。

圖3 H04L 小類下的專利分布情況圖

大數(shù)據(jù)時代千變萬化，任何人都不能“獨善其身”，因此從整個社會層面都對數(shù)據(jù)信息的安全和保密提出了更高的要求。數(shù)據(jù)信息安全不僅能推動社會高效穩(wěn)健發(fā)展，更是企業(yè)良好經營不斷取得經濟效益的關鍵因素。因此，對數(shù)據(jù)信息進行安全保密管理是信息安全的關鍵，也是安全管理的核心。鑒于車載數(shù)據(jù)保密與安全的重要性需求，應該對H04L9/00 大組做有針對性的重點專利布局，并在有條件的前提下，對H04L12/00 數(shù)據(jù)交換網絡大組也做一定的布局。

針對車輛固件升級過程中數(shù)據(jù)的安全問題，上海蔚來汽車有限公司申請了一項專利（CN201710123213.7）。該專利提供了一種用于固件升級的數(shù)據(jù)安全傳輸系統(tǒng)和方法，具體如下。

（1）系統(tǒng)主要由固件接收分發(fā)單元，以及為上述固件接收分發(fā)單元完成公鑰認證與對應匹配信息發(fā)放的認證中心組成。

（2）固件分發(fā)單元將加密后的數(shù)據(jù)文件發(fā)送到匹配的對應固件接收單元，該加密數(shù)據(jù)文件基于固件接收單元的公鑰認證信息生成。

（3）固件接收單元對接收到的加密數(shù)據(jù)文件進行讀取并解密，從而獲取系統(tǒng)的固件升級需求信息。這種方式充分保證了固件升級過程中數(shù)據(jù)的安全傳輸。

B60R 小類主要包括3 個大組，分別為B60R16/00 專門適用于汽車在線升級的電路與元器件布置、B60R1/00 升級系統(tǒng)觀察裝置和B60R25/00 車輛在線升級防盜裝置（圖4）。本小類共檢索匯總有效專利信息132 份，其中B60R16/00 大組申請數(shù)量最多?？紤]到目前各大主機廠針對在線升級技術均已開展大量基礎性工作，并且已有各種配置方法、配置裝置以及對應的線路與元器件設計面向市場推廣應用，故可以不將B60R16/00 大組作為重點專利布局與技術研發(fā)方向。

圖4 B60R 小類下的專利分布情況圖

而對于B60R25/00、B60R1/00 這2 個專利大組，專利申請數(shù)量則較少，可重點考慮車輛在線升級防盜裝置和在線升級系統(tǒng)觀察裝置等方向。

G05B 小類中共包含4 個大組，共統(tǒng)計專利132 份（圖5）。通過分析發(fā)現(xiàn)，該小類基本是圍繞計算機中央處理器系統(tǒng)展開，涵蓋了計算控制系統(tǒng)、記錄載體和自適應系統(tǒng)等。由此可見，匹配汽車在線升級的中央處理器狀態(tài)研究將會是未來的一個發(fā)展方向。汽車企業(yè)可重點從計算控制、升級自適應、程序控制以及升級數(shù)據(jù)記錄等方面做有機結合，從而進行專利布局和相關技術研究。

圖5 G05B 小類下的專利分布情況圖

G06Q 小類主要包含3 個大組，共統(tǒng)計專利152 份，涵蓋了在線升級管理、升級系統(tǒng)上午管理、在線升級系統(tǒng)商業(yè)運用系統(tǒng)（圖6）。3 個大組的數(shù)量均不多，尤其是G06Q50/00 大組最少。

圖6 G06Q 小類下的專利分布情況圖

隨著以網聯(lián)化為代表的汽車新四化技術蓬勃發(fā)展發(fā)展，汽車在線升級業(yè)務也將不斷擴大。比如2010年12月在北京召開的中國通信標準化協(xié)會（CCSA）移動互聯(lián)網應用協(xié)議特別組（TC2）第二十二次全會上，就已經審議通過了包括《空中下載(OTA)業(yè)務總體技術要求》和《移動網絡推送業(yè)務技術要求點到點推送》等在內的4 項行業(yè)標準草案送審稿。因此汽車企業(yè)可以將在線升級管理和在線升級系統(tǒng)商業(yè)運用與管理作為重點研究對象。

3 結束語

本論文針對在線升級技術領域，通過檢索匯總分、IPC 分類以及目視化呈現(xiàn)，明晰各專利小類內部的專利申請布局情況。本論文主要結論如下。

G06F、H04L、B60R、G05B 和G06Q 這5 小類，涉及前沿技術較多，且小類下屬部分大組申請專利數(shù)量少或較貼合汽車在線升級技術未來發(fā)展方向，應作為重點考慮對象。例如：G06F數(shù)據(jù)監(jiān)控與錯誤監(jiān)測/校正；H04L 數(shù)據(jù)保密與安全裝置；B60R車輛在線升級防盜；G05B 在線升級的中央處理器狀態(tài)匹配；G06Q 在線升級與商業(yè)運用管理。

而對于上述類別中涉及的軟件或集成電路類知識產權，可考慮通過軟件著作權或集成電路布圖設計等方式進行知識產權的保護。同時，也希望本文可作為汽車企業(yè)在線升級領域專利布局方向的參考指導。