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機(jī)械工業(yè)北京電工技術(shù)經(jīng)濟(jì)研究所 亢 榮
廣東華進(jìn)聯(lián)合專利商標(biāo)代理有限公司 吳 平/
家庭照明系統(tǒng)作為日常生活中應(yīng)用最廣泛的基礎(chǔ)系統(tǒng),隨著人們生活水平的提高,傳統(tǒng)的家庭照明系統(tǒng)已經(jīng)無(wú)法滿足人們對(duì)家庭光環(huán)境的需求,而智能照明系統(tǒng)可以為人們營(yíng)造一個(gè)更加舒適、多控的光環(huán)境。智能照明是指利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、有線、無(wú)線通訊技術(shù)、電力載波通訊技術(shù)、嵌入式計(jì)算機(jī)智能化信息處理,以及節(jié)能控制等技術(shù)組成的分布式照明控制系統(tǒng),來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)照明設(shè)備的智能化控制。
我國(guó)智能照明產(chǎn)業(yè)起步于1970年,受市場(chǎng)的消費(fèi)意識(shí)、市場(chǎng)環(huán)境、產(chǎn)品價(jià)格、推廣力度等各方面的影響,一直沒(méi)有太大的動(dòng)作和起色。但進(jìn)入21世紀(jì)后,國(guó)內(nèi)智能照明廠家和商家如雨后春筍般迅速發(fā)展,涌現(xiàn)出百分百照明、瑞朗、索博、海爾、清華同方等一批國(guó)內(nèi)知名企業(yè),標(biāo)志著智能照明正式進(jìn)入發(fā)展階段。本文以專利的視角對(duì)智能照明系統(tǒng)技術(shù)創(chuàng)新情況、重點(diǎn)競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手專利布局與技術(shù)研發(fā)動(dòng)向進(jìn)行分析,針對(duì)核心技術(shù)、失效專利與技術(shù)專利空白點(diǎn)為企業(yè)提供技術(shù)研發(fā)建議,并結(jié)合實(shí)際專利訴訟案例,分析討論企業(yè)應(yīng)對(duì)專利訴訟的策略和技巧對(duì)行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行研判,以期對(duì)產(chǎn)業(yè)研究、發(fā)展、成果運(yùn)用提供借鑒和參考。
筆者通過(guò)在Derwent Innovation專利數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行專利檢索,截止2018年4月1日,檢索到與智能照明系統(tǒng)相關(guān)的專利文獻(xiàn)共計(jì)12991件。
由圖1(因格式統(tǒng)一需求,本文所有專利圖表均以“專利數(shù)/件”為單位進(jìn)行分析,下同。)可知全球智能照明的專利申請(qǐng)呈現(xiàn)逐年增長(zhǎng)的趨勢(shì),1997~2006年間,申請(qǐng)量的增長(zhǎng)相對(duì)比較緩慢,每年的專利申請(qǐng)量均不超過(guò)200件。而2007~2011年,申請(qǐng)量快速增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)明顯。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展,人們對(duì)于節(jié)能照明和智能化照明方面有了更多的需求,同時(shí)建筑和城市都在逐漸走向智能化的趨勢(shì),這也驅(qū)使著智能照明技術(shù)的快速發(fā)展。2012年開(kāi)始智能照明的專利申請(qǐng)量開(kāi)始呈現(xiàn)J型增長(zhǎng)態(tài)勢(shì),在2015年達(dá)到高峰,專利申請(qǐng)量達(dá)2381件。隨著LED燈應(yīng)用的發(fā)展、智能技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的逐漸成熟,預(yù)計(jì)未來(lái)智能照明系統(tǒng)相關(guān)專利申請(qǐng)量依舊呈現(xiàn)增長(zhǎng)趨勢(shì)。2016年和2017年的專利申請(qǐng)量有所下降,是因?yàn)槭軘?shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)交換和專利審查公開(kāi)制度影響,使得部分專利數(shù)據(jù)未能檢索到。
圖1 全球智能照明系統(tǒng)相關(guān)專利申請(qǐng)趨勢(shì)圖
圖2 全球智能照明系統(tǒng)相關(guān)專利申請(qǐng)地域分布圖
由圖2可見(jiàn),智能照明系統(tǒng)領(lǐng)域的專利申請(qǐng)主要集中在中國(guó)、美國(guó)以及歐洲地區(qū),各自占比為43%、31%以及7%,其中智能照明系統(tǒng)的相關(guān)專利有12%提交到世界知識(shí)產(chǎn)權(quán)組織,說(shuō)明智能照明系統(tǒng)領(lǐng)域的專利權(quán)人都有較強(qiáng)的海外布局意識(shí)。同時(shí),通過(guò)分析圖3,可看出智能照明系統(tǒng)排名前三的專利權(quán)人分別是飛利浦、三星電子以及日本的半導(dǎo)體能源研究所,專利申請(qǐng)量分別為449件、206件和118件。其中中國(guó)的企業(yè)均未上榜,但圖2顯示的是中國(guó)專利申請(qǐng)量占比最大,這從側(cè)面說(shuō)明中國(guó)在智能照明系統(tǒng)這一領(lǐng)域雖然專利申請(qǐng)量占比較多,但專利申請(qǐng)集中程度不高。
由圖4可知,中國(guó)智能照明系統(tǒng)領(lǐng)域的專利申請(qǐng)主要集中在廣東、江蘇和浙江這三個(gè)地區(qū)。說(shuō)明我國(guó)智能照明系統(tǒng)的技術(shù)發(fā)展在現(xiàn)階段以這三個(gè)省份為導(dǎo)向,進(jìn)行技術(shù)的領(lǐng)導(dǎo)創(chuàng)新。其中廣東省以1312件專利受理量位列榜首,江蘇以620件排名第二。
如圖5所示,智能照明系統(tǒng)的核心技術(shù)主要分為四大塊:控制系統(tǒng)、調(diào)光系統(tǒng)、傳感方法和通訊系統(tǒng)。其中傳感方法和控制系統(tǒng)占比較多,專利申請(qǐng)占比分別為37%和25%,這也反映了在智能照明系統(tǒng)中這兩個(gè)分支是較為重要的分支,傳感方法主要是識(shí)別有無(wú)人進(jìn)入照明區(qū)域或檢測(cè)周圍環(huán)境的光照度,按日照自動(dòng)調(diào)整室內(nèi)燈光的亮度,可實(shí)現(xiàn)照明智能管理所需的各種感應(yīng)探測(cè)功能,這在實(shí)現(xiàn)智能照明中最為重要的一個(gè)部分。其中,調(diào)光系統(tǒng)則占比較少,僅為17%。
圖3 全球智能照明系統(tǒng)重點(diǎn)專利權(quán)人排名圖
圖4 中國(guó)智能照明系統(tǒng)省份排名圖
圖5 全球智能照明系統(tǒng)核心技術(shù)專利申請(qǐng)占比圖
分析圖6可知,在1997~2007年間,智能照明四個(gè)分支的專利申請(qǐng)量的總體增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)都較為緩慢,從2008年開(kāi)始,傳感方法的專利申請(qǐng)量最先“覺(jué)醒”,超越其他三個(gè)技術(shù)分支,并在隨后逐漸拉大了領(lǐng)先幅度。這也從側(cè)面說(shuō)明了智能照明系統(tǒng)中傳感方法一直是該領(lǐng)域技術(shù)研發(fā)人員研究的重點(diǎn)和熱點(diǎn)??刂葡到y(tǒng)的專利申請(qǐng)量則是在2009年后才開(kāi)始穩(wěn)定地小幅領(lǐng)先其余兩個(gè)分支。值得關(guān)注的是通訊系統(tǒng),2011年以前,該技術(shù)分支的年專利申請(qǐng)量較少,但在2011年后,其專利申請(qǐng)量超過(guò)了調(diào)光系統(tǒng),并呈現(xiàn)迅猛增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)。從圖6可看出,通訊系統(tǒng)專利申請(qǐng)量有可能在未來(lái)會(huì)超越控制系統(tǒng),成為下一個(gè)研發(fā)的熱點(diǎn)。
飛利浦公司于1891年成立于荷蘭,主要研發(fā)生產(chǎn)照明、家庭電器、醫(yī)療系統(tǒng)方面的產(chǎn)品。同時(shí)飛利浦電子是世界上最大的電子品牌之一,位列歐洲榜首。另外其在彩色電視、照明、電動(dòng)剃須刀、醫(yī)療診斷影像和病人監(jiān)護(hù)儀器、以及單芯片電視產(chǎn)品領(lǐng)域研發(fā)水平屬于世界領(lǐng)先地位。
通過(guò)在Derwent Innovation專利數(shù)據(jù)庫(kù)檢索,以“飛利浦”、“PHILIPS”等公司名稱作為專利權(quán)人,結(jié)合“智能”、“照明”等關(guān)鍵詞檢索飛利浦公司在智能照明領(lǐng)域的專利申請(qǐng)文獻(xiàn),共可檢索到449件專利。
由圖7可知,飛利浦從2001年開(kāi)始智能照明系統(tǒng)方面的專利申請(qǐng),但在2001~2006年間,其智能照明領(lǐng)域的專利申請(qǐng)量并不高。從2007年開(kāi)始,飛利浦公司開(kāi)始注重智能照明系統(tǒng)領(lǐng)域的技術(shù)研發(fā),體現(xiàn)在隨后的專利申請(qǐng)量相較2006年以前的數(shù)量有所增長(zhǎng)。在2012年后增長(zhǎng)勢(shì)頭更加迅猛,取得了大量的研發(fā)成果,并在2015年達(dá)到了頂峰,該年專利申請(qǐng)量高達(dá)116件。從專利法律狀態(tài)的餅圖可看出有效和審查中的專利較多,占比達(dá)90%,失效專利占比為10%。總體來(lái)看,飛利浦公司在智能照明領(lǐng)域的研發(fā)實(shí)力非常強(qiáng)勁。
如圖8所示,可發(fā)現(xiàn)飛利浦公司在智能照明的專利布局熱點(diǎn)主要集中在傳感方法和控制系統(tǒng),專利申請(qǐng)量分別為203件和153件。同時(shí)飛利浦在智能照明系統(tǒng)的通訊系統(tǒng)技術(shù)也取得了一定的研發(fā)成果,共申請(qǐng)了60件專利,而調(diào)光系統(tǒng)也有一定專利產(chǎn)出,專利申請(qǐng)量為41件。
圖6 全球智能照明系統(tǒng)核心技術(shù)專利申請(qǐng)趨勢(shì)圖
圖7 飛利浦智能照明系統(tǒng)相關(guān)專利的申請(qǐng)趨勢(shì)
圖8 飛利浦智能照明系統(tǒng)領(lǐng)域核心技術(shù)分布
科銳公司(CREE)成立于1987年,并在1993年在美國(guó)納斯達(dá)克成功上市。它是全球LED外延、芯片、封裝、LED照明解決方案、化合物半導(dǎo)體材料、功率器件和射頻于一體的著名制造商和行業(yè)領(lǐng)先者。
筆者通過(guò)在Derwent Innovation專利數(shù)據(jù)庫(kù)檢索,以“科銳”、“CREE”等公司名稱作為專利權(quán)人,結(jié)合“智能”、“照明”等關(guān)鍵詞檢索科銳公司在智能照明領(lǐng)域的專利申請(qǐng)文獻(xiàn),可檢索到專利83件。
由圖9所示,科銳從2008年開(kāi)始在智能照明領(lǐng)域申請(qǐng)專利,但專利申請(qǐng)量不多,隨后科銳逐漸加大了在該領(lǐng)域的研發(fā)力度,2013年專利申請(qǐng)量高達(dá)26件。雖然,2013年之后,其專利申請(qǐng)呈現(xiàn)下滑態(tài)勢(shì),但結(jié)合科銳在LED芯片、LED組件和照明產(chǎn)品的地位,預(yù)計(jì)未來(lái)其在智能照明領(lǐng)域的專利申請(qǐng)會(huì)有所回升。科銳在智能照明系統(tǒng)領(lǐng)域中,有效專利占63%,審查中的專利數(shù)量占37%,反映出科銳在智能照明領(lǐng)域的研發(fā)實(shí)力較為雄厚。
通過(guò)圖10可知,科銳在智能照明系統(tǒng)的專利布局重點(diǎn)是傳感方法和通訊系統(tǒng),專利申請(qǐng)量為37件和18件,這與科銳一直以來(lái)所研發(fā)的重點(diǎn)相契合,科銳在照明級(jí)LED器件性能上不斷取得突破,在LED芯片、LED組件、照明產(chǎn)品、電源轉(zhuǎn)換和無(wú)線通信設(shè)備市場(chǎng)中處于領(lǐng)導(dǎo)地位。同時(shí),科銳對(duì)調(diào)光系統(tǒng)和控制系統(tǒng)也投入了一定的研發(fā)力量,專利申請(qǐng)量為15件和12件。
圖9 科銳智能照明系統(tǒng)相關(guān)專利的申請(qǐng)趨勢(shì)
圖10 科銳智能照明系統(tǒng)領(lǐng)域核心技術(shù)分布
路創(chuàng)(LUTRON)是智能照明控制系統(tǒng)品牌,于1961年成立于美國(guó)賓夕法尼亞州庫(kù)珀斯堡市,產(chǎn)品應(yīng)用涵蓋住宅、酒店、辦公樓、零售店、公共設(shè)施等領(lǐng)域。
通過(guò)在Derwent Innovation專利數(shù)據(jù)庫(kù)檢索,以“路創(chuàng)”、“LUTRON”作為專利權(quán)人,結(jié)合“智能”和“照明”等關(guān)鍵詞檢索路創(chuàng)公司在智能照明領(lǐng)域的專利申請(qǐng)文獻(xiàn),可檢索到專利74件。
由圖11可知,路創(chuàng)電子早在2007年便有了智能照明領(lǐng)域的專利申請(qǐng),這和路創(chuàng)電子的發(fā)展歷史有著一定的聯(lián)系,1959年路創(chuàng)電子的創(chuàng)始人Joel Spira發(fā)明了第一代固態(tài)調(diào)光器,這一產(chǎn)品的出現(xiàn)標(biāo)志著照明控制行業(yè)的誕生。隨后2008年、2009年其專利申請(qǐng)量有所下降。但在2010年專利申請(qǐng)量開(kāi)始回升,并在2016年達(dá)到了高峰,作為全球領(lǐng)先的照明控制器及建筑照明控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)商及制造商,路創(chuàng)電子是業(yè)界最受推崇的品牌。同時(shí),路創(chuàng)電子也表示在未來(lái)會(huì)重點(diǎn)考慮如何把從產(chǎn)品應(yīng)用到智能家居領(lǐng)域中,讓更多的人使用上智能照明產(chǎn)品,使生活更綠色便捷。從路創(chuàng)電子在照明控制設(shè)備和系統(tǒng)的技術(shù)累積來(lái)看,預(yù)計(jì)未來(lái)其在智能照明領(lǐng)域的專利申請(qǐng)量會(huì)有所增長(zhǎng)。
作為發(fā)明固態(tài)調(diào)光器的公司,路創(chuàng)電子一直致力于光技術(shù)創(chuàng)新并致力于提高產(chǎn)品品質(zhì),從圖12可以得知,路創(chuàng)電子在智能照明系統(tǒng)領(lǐng)域的研發(fā)重點(diǎn)在調(diào)光系統(tǒng)和控制系統(tǒng),專利申請(qǐng)量分別為26件和23件。同時(shí),路創(chuàng)電子也注重均衡發(fā)展,在通訊系統(tǒng)和傳感方法也有所涉及,專利申請(qǐng)量為22件和15件。
為更高效、高質(zhì)量地進(jìn)行智能照明領(lǐng)域的專利協(xié)同創(chuàng)新,相關(guān)企業(yè)可根據(jù)高?;蜓芯吭核谠擃I(lǐng)域各部件技術(shù)進(jìn)行研發(fā)所產(chǎn)出專利技術(shù),有針對(duì)性地進(jìn)行溝通協(xié)商,實(shí)施技術(shù)方面的協(xié)同創(chuàng)新。通過(guò)相關(guān)專利的檢索分析,智能照明系統(tǒng)領(lǐng)域的創(chuàng)新主體可協(xié)同創(chuàng)新的科研院校和有關(guān)技術(shù)如下。
在智能照明系統(tǒng)的控制系統(tǒng)方面,昆明理工大學(xué)(CN204795693U:一種室內(nèi)LED照明調(diào)光控制裝置)、蘇州經(jīng)貿(mào)職業(yè)技術(shù)學(xué)院(CN204761801U:一種智能門燈控制系統(tǒng))、華南理工大學(xué)(CN205902152U:一種家庭智能照明語(yǔ)音控制系統(tǒng)、CN106061043A:一種基于自適應(yīng)調(diào)光的LED智能照明系統(tǒng)及其方法)、鄭州升達(dá)經(jīng)貿(mào)管理學(xué)院(CN104703361A:智能節(jié)能臺(tái)燈)、廣東工業(yè)大學(xué)(CN104168689A:一種LED燈具的調(diào)控裝置及方法)、南京林業(yè)大學(xué)(CN105120563A:一種基于單片機(jī)的智能家居照明系統(tǒng))、明新科技大學(xué)(TWM489966U:智慧型照明控制系統(tǒng))、南昌航空大學(xué)(CN104994631A:節(jié)能型LED燈自動(dòng)控制系統(tǒng))等科研院校均有參與研發(fā)并申請(qǐng)了專利,故在照明的智能化控制領(lǐng)域可與這些科研院校進(jìn)行合作技術(shù)創(chuàng)新和協(xié)同創(chuàng)新。
圖11 路創(chuàng)電子智能照明系統(tǒng)相關(guān)專利的申請(qǐng)趨勢(shì)
圖12 路創(chuàng)電子智能照明系統(tǒng)領(lǐng)域核心技術(shù)分布
在智能照明系統(tǒng)的通訊系統(tǒng)領(lǐng)域,企業(yè)可以聯(lián)合南京化工職業(yè)技術(shù)學(xué)院(CN104390181A:一種手機(jī)藍(lán)牙控制LED吸頂燈)、浙江工貿(mào)職業(yè)技術(shù)學(xué)院(CN202841648U:智能大功率無(wú)線照明控制裝置)、無(wú)錫科技職業(yè)學(xué)院(CN204084258U:一種基于物聯(lián)網(wǎng)控制的多功能智能燈具)、明志科技大學(xué)(TWM480166U:無(wú)線藍(lán)牙LED燈光控制系統(tǒng))、湖北科技學(xué)院(CN205179423U:智能吸頂燈)、蘇州科技學(xué)院(CN205378319U:一種基于Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)的照明控制系統(tǒng))、四川理工學(xué)院(CN205249548U:一種基于WiFi的智能燈光控制系統(tǒng))、重慶郵電大學(xué)(CN107567138A:基于云計(jì)算的智能燈控制裝置及系統(tǒng))、深圳大學(xué)(CN204014150U:Zigbee網(wǎng)關(guān)設(shè)備及基于該設(shè)備的LED智能照明系統(tǒng))、浙江大學(xué)(CN1886018B:基于無(wú)線射頻技術(shù)和電力線載波技術(shù)的智能照明系統(tǒng)、CN106851939A:一種基于單片機(jī)的節(jié)能燈光系統(tǒng))這些高校進(jìn)行顯示技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)研發(fā)創(chuàng)新。
相關(guān)企業(yè)可協(xié)同重慶郵電大學(xué)(CN105188200A:基于生物信息反饋的智慧情景照明燈)、貴州大學(xué)(CN205546145U:一種基于語(yǔ)音識(shí)別的智能照明控制系統(tǒng))、高苑科技大學(xué)(TWM543956U:多色溫?zé)襞菹到y(tǒng))、廣西大學(xué)(CN106402760A:一種感應(yīng)節(jié)能燈、CN106793370A:一種多功能感應(yīng)節(jié)能燈)、上海工程技術(shù)大學(xué)(CN204539530U:一種LED智能夜燈裝置)、天津工業(yè)大學(xué)(CN107240375A:一種模糊控制技術(shù)的LED背光控制裝置與方法)、華南理工大學(xué)(CN103068112B:一種LED燈智能調(diào)光方法及其系統(tǒng))、常州機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院(CN104869730A:智能家用變色LED燈控制電路及其工作方法)、浙江商業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院(CN205746379U:一種高光效自適應(yīng)LED平板燈)等科研院校通力研發(fā),以增強(qiáng)在該技術(shù)領(lǐng)域的研發(fā)力量和提高專利申請(qǐng)量。
在智能照明系統(tǒng)的調(diào)光系統(tǒng)方面,河南工程學(xué)院(CN106658921A:一種燈控開(kāi)關(guān)系統(tǒng))、西南民族大學(xué)(CN204993945U:無(wú)線嵌入式紅外控制開(kāi)關(guān))、哈爾濱理工大學(xué)(CN206118114U:一種具有時(shí)控開(kāi)關(guān)接口的可控硅控制器)、河南工業(yè)大學(xué)(CN205596430U:新型微波檢測(cè)式走廊燈)、廣東海洋大學(xué)(CN204632089U:一種無(wú)線遙控開(kāi)關(guān))、南京大學(xué)昆山創(chuàng)新研究院(CN104507231A:一種基于ZigBee技術(shù)的物聯(lián)網(wǎng)燈具節(jié)能控制器)、漯河職業(yè)技術(shù)學(xué)院(CN205356745U:光強(qiáng)可調(diào)的智能燈光控制裝置)、徐州工程學(xué)院(CN205305180U:一種多操作方式集成的智能家用墻壁開(kāi)關(guān)系統(tǒng))等科研院校都有對(duì)智能照明系統(tǒng)的調(diào)光技術(shù)進(jìn)行改進(jìn),企業(yè)可與上述科研院校進(jìn)行合作,進(jìn)行技術(shù)探討、技術(shù)合作,以促進(jìn)技術(shù)的創(chuàng)新升級(jí)。
2017年11月,飛利浦照明宣布,與中國(guó)領(lǐng)先科技企業(yè)百度簽署合作協(xié)議。根據(jù)協(xié)議,百度旗下新一代對(duì)話式AI操作系統(tǒng)DuerOS將成為飛利浦“秀之友”(Friends of Hue)合作伙伴,保障飛利浦“秀”個(gè)性化智能照明系統(tǒng)和DuerOS之間的無(wú)縫對(duì)接。搭載DuerOS的各類型智能終端將可以控制全部飛利浦“秀”個(gè)性化智能照明系統(tǒng)產(chǎn)品,獲得全方位的家居智能照明體驗(yàn)。
飛利浦表示,“隨著人工智能技術(shù)的蓬勃發(fā)展,對(duì)話式語(yǔ)音交互可以進(jìn)一步降低用戶傳遞、獲取信息的門檻,語(yǔ)音將成為新的智能家居控制入口。飛利浦‘秀’系統(tǒng)將依托DuerOS,與各類智能設(shè)備和應(yīng)用程序?qū)崿F(xiàn)無(wú)縫對(duì)接,加速智能互聯(lián)照明在物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的發(fā)展,為用戶提供更多使用場(chǎng)景和應(yīng)用,提升使用便利。”
“作為新一代對(duì)話式AI操作系統(tǒng),百度DuerOS已經(jīng)在智能家居、智能車載以及移動(dòng)等場(chǎng)景中實(shí)現(xiàn)賦能,讓設(shè)備聽(tīng)清聽(tīng)懂用戶說(shuō)話、滿足用戶的需求?!卑俣缺硎荆按舜瓮w利浦照明的合作將再次擴(kuò)展DuerOS的朋友圈,將最領(lǐng)先的人機(jī)交互能力應(yīng)用到更廣泛的智能家庭體驗(yàn)之中。飛利浦‘秀’個(gè)性化智能照明系統(tǒng)的用戶也將憑借此次合作得到更智能的設(shè)備控制方式和更佳的照明體驗(yàn)?!?/p>
繼網(wǎng)絡(luò)和移動(dòng)端后,對(duì)話式交互語(yǔ)音控制正成為全球互聯(lián)網(wǎng)巨頭競(jìng)相發(fā)展的重要領(lǐng)域。到2020年,中國(guó)智能家居市場(chǎng)的規(guī)模預(yù)計(jì)將達(dá)到3500億元人民幣,智能互聯(lián)照明作為智能家居中不可或缺的使用場(chǎng)景和最廣泛的應(yīng)用將通過(guò)這一人工智能技術(shù)得到進(jìn)一步發(fā)展,而飛利浦“秀”個(gè)性化智能照明系統(tǒng)和百度DuerOS的合作將賦予智能家居無(wú)限的想象空間。
歐普照明始于1996年,主要從事照明光源、燈具、 控制類產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)、銷售和服務(wù)。今年年初,CES剛落下帷幕,中國(guó)家電及消費(fèi)電子博覽會(huì)(AWE)在上海新國(guó)際博覽中心舉行。此次展會(huì)宣布?xì)W普以戰(zhàn)略合作伙伴身份強(qiáng)勢(shì)入駐華為“百億計(jì)劃”,歐普照明的智清智能讀寫(xiě)臺(tái)燈獲得了華為Hi-Link年度最受歡迎產(chǎn)品獎(jiǎng),并在現(xiàn)場(chǎng)展示了歐普華為合作旗艦單品的領(lǐng)先實(shí)力。
在同期舉辦的華為Hi-Link智能家居生態(tài)論壇上,歐普照明作為華為重要的照明合作伙伴,強(qiáng)勢(shì)入駐華為 “百億計(jì)劃”,進(jìn)一步推動(dòng)了雙方在更廣泛層面的強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合。未來(lái)歐普照明將借助華為的渠道,將自身在智能領(lǐng)域的實(shí)力充分應(yīng)用于市場(chǎng),為用戶帶去更美好的生活,向智能家居的美好未來(lái)又邁出了重要一步。
自愛(ài)迪生發(fā)明白熾燈,人類就進(jìn)入了電氣照明的時(shí)代,照明系統(tǒng)就成為了人們工作生活環(huán)境中極其重要的一部分。如今,家居的智能化一直在不斷推廣,照明系統(tǒng)作為智能家居中最為基礎(chǔ)的系統(tǒng),在智能家居中的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛。
在智能照明系統(tǒng)的控制系統(tǒng)中,1986年,NILSSEN,OLE K的一項(xiàng)名為“電子鎮(zhèn)流器單元積分光傳感器與電路”的專利(專利公開(kāi)號(hào)US4874989),涉及一種用于氣體放電燈的鎮(zhèn)流器,特別是一種包括內(nèi)置傳感器用于檢測(cè)燈的光輸出,可以顯著提高照明功能的整體成本效益。之后在1991年,飛利浦的一項(xiàng)名為“熒光燈控制器”的專利(專利公開(kāi)號(hào)US5187414),發(fā)明涉及熒光燈控制器,更具體地說(shuō)是用于高效率地操作熒光燈或其他負(fù)載的控制器,同時(shí)在操作上非常安全,可靠,并且容易控制,同時(shí)實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)壽燈壽命。本發(fā)明的控制器適用于使用不同類型和大小的熒光燈或其他負(fù)載,很容易和經(jīng)濟(jì)地生產(chǎn)。2004年,路創(chuàng)電子公司名為“分布式智能壓載系統(tǒng)和延長(zhǎng)照明控制協(xié)議”的專利(專利公開(kāi)號(hào)US7369060),涉及一種分布式智能多鎮(zhèn)流器照明系統(tǒng),該系統(tǒng)使用具有向后兼容的擴(kuò)展協(xié)議,該協(xié)議用于控制照明網(wǎng)絡(luò)中的消息。2015年,飛利浦的一項(xiàng)名為“自適應(yīng)調(diào)度照明控制的系統(tǒng)、方法和裝置” 的專利(專利公開(kāi)號(hào)EP3192331A1),提供了一種照明控制裝置,其包括微控制器,在操作中,微控制器從至少一個(gè)環(huán)境傳感器獲得環(huán)境數(shù)據(jù),從至少一個(gè)輸入裝置獲得輸入數(shù)據(jù),將環(huán)境數(shù)據(jù)和輸入數(shù)據(jù)傳送到外部服務(wù)器,基于環(huán)境數(shù)據(jù)獲得照明操作時(shí)間表以及來(lái)自外部服務(wù)器的輸入數(shù)據(jù),并且通過(guò)經(jīng)由至少一個(gè)無(wú)線收發(fā)器控制一個(gè)或多個(gè)智能燈泡,并且控制輸出到照明終端的電流來(lái)執(zhí)行來(lái)自外部服務(wù)器的照明操作時(shí)間表。
圖13 智能照明領(lǐng)域?qū)@夹g(shù)發(fā)展路線
在智能照明系統(tǒng)的傳感方法中,1994年飛利浦公司一項(xiàng)名為“光感應(yīng)控制器”的專利(專利公開(kāi)號(hào)US5489827),提供一種改進(jìn)的遠(yuǎn)程占用感測(cè)裝置,該裝置可與燈控制器結(jié)合使用,以在居住者不在場(chǎng)的情況下自動(dòng)最小化在照明區(qū)域內(nèi)的照明水平。2002年,飛利浦又提出了一項(xiàng)名為“控制的照明方法和裝置”的專利(專利公開(kāi)號(hào)US20040052076A1),提供了用于提供受控照明的方法和系統(tǒng),包括用于提供白色和非白色彩色照明(包括色溫控制照明)的方法和系統(tǒng);同時(shí)提供了照明技術(shù)的各種傳感器反饋應(yīng)用,包括涉及光傳感器和正向電壓傳感器的傳感器反饋。2004年,由VAN BROCKLIN ANDREW L等人申請(qǐng)的名為“色調(diào)調(diào)整照明系統(tǒng)”的專利(專利公開(kāi)號(hào)US20050195596A1),后將專利權(quán)人轉(zhuǎn)讓給惠普公司,該發(fā)明涉及一種照明裝置包括:一個(gè)傳感器,感測(cè)在一個(gè)空間的環(huán)境光的顏色,調(diào)制產(chǎn)生補(bǔ)償光調(diào)整到所需的顏色,提供更理想的照明色調(diào)。2013年,BIOLOGICAL ILLUMINATION的一項(xiàng)名為“用于產(chǎn)生生物調(diào)節(jié)光源的可調(diào)LED燈”的專利(專利公開(kāi)號(hào)US8866414),涉及提供照明裝置以發(fā)射配置為對(duì)觀察者具有各種生物效應(yīng)的光的系統(tǒng)和方法。
關(guān)于通訊系統(tǒng),2001年飛利浦公司一項(xiàng)名為“無(wú)線可尋址照明方法和裝置”的專利(專利公開(kāi)號(hào)US7417556),涉及一種改進(jìn)的技術(shù),用于將主控制計(jì)算機(jī)連接到分散在整個(gè)家庭或辦公室中的多個(gè)從機(jī)(如家用電器和照明設(shè)備)。2007年,WIRELESS ENVIRONMENT的一項(xiàng)名為“無(wú)線照明”的專利(專利公開(kāi)號(hào)US20070229250A1),涉及無(wú)線照明系統(tǒng),包括:無(wú)線照明模塊和遠(yuǎn)程控制,其中遠(yuǎn)程控制配置的無(wú)線照明模塊激活,接收無(wú)線通信關(guān)閉或調(diào)節(jié)的至少一個(gè)發(fā)光二極管照明。2010年,飛利浦公司一項(xiàng)名為“智能照明控制系統(tǒng)”的專利(專利公開(kāi)號(hào)WO2010116283A2),涉及在照明控制系統(tǒng)中各個(gè)傳感器模塊和電源控制開(kāi)關(guān)共用設(shè)備的狀態(tài)信息,通過(guò)局域網(wǎng)和執(zhí)行功率控制功能以適應(yīng)遠(yuǎn)程紅外與激光無(wú)線信號(hào)命令以及導(dǎo)線連接的手動(dòng)開(kāi)關(guān)命令。
由核心技術(shù)領(lǐng)域圖可知,智能照明領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展主要集中在控制器、遙控、亮度變化、物聯(lián)網(wǎng)、無(wú)線連接以及智能化控制等方面,表現(xiàn)為以傳感方式和控制系統(tǒng)等技術(shù)分支為主。總體分析可知,目前智能照明的研究重點(diǎn)在以紅外遙感器和光電傳感器為主的傳感方法,以及以控制器、控制面板和遙控主機(jī)為主要設(shè)備的控制系統(tǒng)等,同時(shí)也注重節(jié)能環(huán)保的實(shí)現(xiàn)。隨著生活水平的不斷提高,人們對(duì)實(shí)時(shí)分析和狀態(tài)感知等更注重人機(jī)交互的智能照明更感興趣。同時(shí),LED光源因其壽命長(zhǎng)、光效高及可控制等優(yōu)點(diǎn),越來(lái)越多地應(yīng)用到各個(gè)領(lǐng)域。所以,越來(lái)越多的LED照明廠商通過(guò)技術(shù)的融合和研發(fā),將LED與智能化相結(jié)合,這可能是未來(lái)智能家居照明應(yīng)用的一個(gè)大趨勢(shì)。
依據(jù)專利權(quán)利要求情況、訴訟情況、專利年限、被引證次數(shù)、重點(diǎn)專利權(quán)人等因素,對(duì)選取出的4篇典型專利進(jìn)行分析:
(1)“分布式的智能自動(dòng)照明的系統(tǒng)和方法”(專利號(hào):US11/753902)
該專利申請(qǐng)于2007年5月25日提交,其基本情況如下:
1)專利權(quán)人是艾柯蒂布蘭茲公司;獨(dú)立權(quán)利要求有6項(xiàng);從屬權(quán)利要求有28項(xiàng);專利年限有11年;被引用量為160次(如圖15所示)。
2)該專利的技術(shù)方案為(見(jiàn)圖16):一種分布式情報(bào)照明系統(tǒng),包括:電源全局控制器,具有可操作地連接到全局總線的處理器;至少一個(gè)本地控制器,具有處理器,其中所述本地控制器可操作地連接到所述全局總線,并且可操作地連接到本地總線;可操作地連接到所述本地總線的一個(gè)或多個(gè)照明器材,其中所述一個(gè)或多個(gè)照明器材具有被配置為根據(jù)DALI協(xié)議進(jìn)行通信的鎮(zhèn)流器,并且所述一個(gè)或多個(gè)照明器材至少由來(lái)自本地控制器;與本地控制器可操作地連接的一個(gè)或多個(gè)傳感器;與所述本地總線可操作地連接的一個(gè)或多個(gè)壁式站,其中所述一個(gè)或多個(gè)壁式站被配置為調(diào)整可操作地連接到所述本地總線的所述一個(gè)或多個(gè)照明器材的光輸出,根據(jù)DALI協(xié)議并超越所述一個(gè)或多個(gè)照明器材的自動(dòng)控制;以及模塊化布線,其由聯(lián)鎖部分中的電源和控制線路組成,其中所述模塊化布線用于形成所述全局總線和所述本地總線,并且可操作地將所述電源和所述全局控制器與所述本地控制器,所述一個(gè)或多個(gè)照明器材,所述一個(gè)或多個(gè)傳感器和所述一個(gè)或多個(gè)壁式工作站,其中所述全局控制器通過(guò)將所述本地控制器置于工作狀態(tài)的所述全局總線向本地控制器提供控制信號(hào),并且其中所述本地控制器根據(jù)與從所述全局控制器接收的所述控制信號(hào)中的一個(gè)或多個(gè),來(lái)自從所述一個(gè)或更多個(gè)傳感器接收到的信號(hào),以及來(lái)自接收自所述一個(gè)或多個(gè)墻上站的輸入。
3)技術(shù)效果呈現(xiàn)為:為燈光提供中央控制,可將燈光組合在一個(gè)或多個(gè)區(qū)域內(nèi),以便在預(yù)定時(shí)間段控制對(duì)各個(gè)區(qū)域的電力,從而節(jié)省能源和成本。
圖14 智能照明核心技術(shù)的領(lǐng)域分布圖
圖15 引證圖1
(2)“探測(cè)器控制照明系統(tǒng)”(專利號(hào): US13/357549)
該專利申請(qǐng)于2012年1月24日提交申請(qǐng),其基本情況如下:
1)專利權(quán)人是S P E R O,YECHEZKAL EVAN;獨(dú)立權(quán)利要求有4項(xiàng);從屬權(quán)利要求有24項(xiàng);專利年限有6年;被引用量為936次(如圖17所示)。
2)該專利的技術(shù)方案為(見(jiàn)圖18):一種可產(chǎn)生以滿足照明區(qū)域照明要求的照明裝置,所述照明裝置包括:照明裝置,其包括多個(gè)定向光源,所述多個(gè)定向光源包括指向不同方向的至少兩個(gè)光源,所述光源具有可控光強(qiáng)度和光譜分布;控制器,用于調(diào)節(jié)所述定向光源的光強(qiáng)度和光譜中的至少一個(gè);一個(gè)或多個(gè)檢測(cè)器,用于感測(cè)照明區(qū)域內(nèi)的物體,表面和人員中的至少一個(gè),并將感測(cè)到的信息傳遞給控制器;處理器,用于使用人工智能、模式識(shí)別、視頻分析和查找表中的至少一個(gè)來(lái)處理感測(cè)到的信息并確定對(duì)象和人員中的至少一個(gè)的照明要求,并用于指導(dǎo)控制器調(diào)整定向光源以滿足照明要求。
3)技術(shù)效果呈現(xiàn)為:通過(guò)檢測(cè)器進(jìn)行檢測(cè)獲取照明環(huán)境的信息,反饋至控制器、處理器,以根據(jù)不同照明要求智能化的控制光源照射,提高光的利用率。
(3)“用于照明條件下的顏色溫度控制方法和裝置”(專利號(hào):US11/322891)
該專利申請(qǐng)于2005年12月30日提交申請(qǐng),其基本情況如下:
1)專利權(quán)人是飛利浦公司;獨(dú)立權(quán)利要求有3項(xiàng);從屬權(quán)利要求有100項(xiàng);專利年限有13年;被引用量為10266次(如圖19所示)。
圖16 技術(shù)方案附圖1
圖17 引證圖2
圖18 技術(shù)方案附圖2
2)該專利的技術(shù)方案為(見(jiàn)圖20):一種設(shè)備,包括:至少一個(gè)第一LED產(chǎn)生具有第一光譜的第一輻射,至少一個(gè)第二LED產(chǎn)生具有不同于第一光譜的第二光譜的第二輻射,以及至少一個(gè)控制器,用于控制所述第一輻射和所述第二輻射中的至少一個(gè),以至少控制從所述裝置發(fā)出的可見(jiàn)光輻射的色溫。
一種方法,包括A)激勵(lì)至少一個(gè)第一LED以產(chǎn)生具有第一光譜的第一輻射;B)激勵(lì)至少一個(gè)第二LED以產(chǎn)生具有不同于第一光譜的第二光譜的第二輻射;和C)控制第一輻射和第二輻射中的至少一個(gè),以至少控制可見(jiàn)輻射的色溫。
一種系統(tǒng),包括至少一個(gè)第一LED以產(chǎn)生具有第一光譜的第一輻射的第一裝置,至少一個(gè)第二LED產(chǎn)生具有不同于第一光譜的第二光譜的第二輻射,以及至少一個(gè)第一控制器,用于控制第一輻射和第二輻射中的至少一個(gè),以控制從第一裝置發(fā)出的第一可見(jiàn)光輻射的至少第一色溫,包括至少一個(gè)第三LED的第二裝置以產(chǎn)生具有第三光譜的第三輻射,至少一個(gè)第四LED產(chǎn)生具有與第三光譜不同的第四光譜的第四光束,以及至少一個(gè)第二控制器,用于控制第三輻射和第四輻射中的至少一個(gè),以控制從第二裝置發(fā)出的第二可見(jiàn)光輻射的至少第二色溫,以及至少一個(gè)傳感器,用于監(jiān)測(cè)樣本輻射的至少一個(gè)特征,并向至少一個(gè)第一控制器和至少一個(gè)第二控制器提供至少一個(gè)傳感器信號(hào),其中,至少一個(gè)第一控制器被配置為控制至少一個(gè)至少部分地基于所述至少一個(gè)傳感器信號(hào)來(lái)確定所述第一可見(jiàn)輻射的第一色溫,并且其中所述至少一個(gè)第二控制器被配置為至少部分基于所述第一可見(jiàn)輻射的所述第二色溫來(lái)控制所述第二可見(jiàn)輻射的所述第二色溫該至少一個(gè)傳感器信號(hào)。
3)技術(shù)效果呈現(xiàn)為:依據(jù)特定的照明要求對(duì)燈光進(jìn)行智能化的控制,調(diào)整空間光強(qiáng)度的分布,以適應(yīng)個(gè)人對(duì)燈光的顏色和強(qiáng)度的照明偏好,同時(shí)還可以避免能源浪費(fèi)和光污染。
(4)“無(wú)線照明設(shè)備和應(yīng)用程序”(專利號(hào):US12/626640)
該專利申請(qǐng)于2009年11月26日提交,其基本情況如下:
1)專利權(quán)人是無(wú)線環(huán)境有限責(zé)任公司;獨(dú)立權(quán)利要求有4項(xiàng);從屬權(quán)利要求有26項(xiàng);專利年限有9年;被引用量為1953次(如圖21所示)。
圖19 引證圖3
圖20 技術(shù)方案附圖3
2)該專利的技術(shù)方案為(見(jiàn)圖22):一種照明單元,包括:適于經(jīng)由電源電路接收電力的電力輸入,其中所述電力供應(yīng)電路通過(guò)開(kāi)關(guān)接收AC電力的供應(yīng)并且包括DC電力的源;至少一個(gè)發(fā)光二極管(LED),適于經(jīng)由電力輸入端接收電力;傳感器,其被配置為生成指示與所述電源電路相關(guān)聯(lián)的阻抗的輸出;以及控制器,被配置為通過(guò)傳感器輸出的多個(gè)測(cè)量來(lái)確定開(kāi)關(guān)的操作狀態(tài),并且當(dāng)在所述電力輸入端上不存在交流電時(shí)并且所述開(kāi)關(guān)的操作狀態(tài)指示所述開(kāi)關(guān)處于閉合或部分閉合狀態(tài)時(shí),從所述直流電源向所述至少一個(gè)LED供應(yīng)直流電。其中,所述控制器還被配置為確定與所述開(kāi)關(guān)的打開(kāi)操作狀態(tài)相對(duì)應(yīng)的所述電源電路相關(guān)聯(lián)的第一阻抗值;確定對(duì)應(yīng)于所述開(kāi)關(guān)的閉合操作狀態(tài)的與所述電源電路相關(guān)聯(lián)的第二阻抗值;基于第一和第二阻抗值建立閾值阻抗水平;當(dāng)交流電源不存在于電源輸入端時(shí),確定與電源電路相關(guān)的第三阻抗值;并且當(dāng)在電力輸入端上不存在交流電時(shí),將DC電力從DC電力源提供給至少一個(gè)LED,并且第三阻抗值和閾值阻抗電平之間的比較指示開(kāi)關(guān)處于關(guān)閉狀態(tài)。
3)技術(shù)效果呈現(xiàn)為:利用無(wú)線遙控和無(wú)線電源,提高照明能力,節(jié)約成本、提高能源效率和減少能源消耗。
圖21 引證圖4
圖22 技術(shù)方案附圖4
綜合上文技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)與核心技術(shù)發(fā)展路線,通過(guò)對(duì)智能照明系統(tǒng)領(lǐng)域各核心技術(shù)分支的專利申請(qǐng)及技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)、核心技術(shù)發(fā)展路線、技術(shù)主題的聚類,以及重點(diǎn)專利權(quán)人的專利申請(qǐng)、布局情況等方面的對(duì)比分析,綜合可以得出右表。
隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及通信技術(shù)的發(fā)展,數(shù)字化家居概念的提出及發(fā)展,智能照明作為數(shù)字化家居的重要組成部分而被各個(gè)智能化廠商所重視起來(lái)。伴隨著未來(lái)節(jié)能趨勢(shì)的推動(dòng),以及智能技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展,智能照明的未來(lái)會(huì)呈現(xiàn)什么樣的發(fā)展趨勢(shì)呢?
首先是行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一,品牌集成。現(xiàn)在市場(chǎng)上照明產(chǎn)品種類應(yīng)有盡有,令人眼花繚亂,但不同品牌的產(chǎn)品無(wú)法兼容,會(huì)出現(xiàn)消費(fèi)者買回去的東西無(wú)法正常兼容使用的情況,使得消費(fèi)者在性能和價(jià)格的選擇上缺乏自主權(quán)。統(tǒng)一的控制平臺(tái)則能很好地兼顧各方利益,讓消費(fèi)者可以選擇任意產(chǎn)品,使客戶在預(yù)算上也會(huì)有很大的主動(dòng)性。
其次,更注重人的行為和個(gè)性化的智能照明。以人的行為、視覺(jué)功效、視覺(jué)生理心理研究為基礎(chǔ),開(kāi)發(fā)更具有科學(xué)含量的,以人為本的高效、舒適、健康的智能化照明產(chǎn)品,相信將是未來(lái)照明產(chǎn)品的技術(shù)發(fā)展方向。同時(shí),智能照明應(yīng)更進(jìn)一步地滿足不同個(gè)體、不同層次群體的照明需求,個(gè)性化將會(huì)更加明顯。
最后,技術(shù)融合亦是其發(fā)展趨勢(shì)之一。智能化技術(shù)和電子鎮(zhèn)流器等新照明光源的結(jié)合,將構(gòu)筑嶄新的照明技術(shù)平臺(tái),其應(yīng)用領(lǐng)域從智能家居照明到智能化的城市照明,擁有無(wú)限廣闊的前景。