串行總線標準專利技術綜述

摘 要：現代信息處理系統的發展使得系統中需要處理的信息量越來越大，信息交換的速度越來越快，各種單元與信息處理部分的信息交互也變的越來越復雜。串行總線標準技術不僅可以顯著提高系統中數據傳輸的速度，并且由于技術前沿、擴展性強、發展潛力大等優勢使其在計算機通信等領域得到了廣泛得研究和應用[1]-[2]。本文重點分析了串行總線標準技術的專利情況，從串行總線標準的專利申請態勢、技術原創國/區域分布情況、重點申請人分布等幾方面進行了詳細的介紹。

關鍵詞：串行總線標準;信息交互;傳輸速率;專利分析

引言

計算機通信方式可以分為并行通信和串行通信，相應的通信總線被稱為并行總線和串行總線。并行數據傳輸技術向來是提高數據傳輸率的重要手段，但是進一步發展卻遇到了障礙。由于串行總線技術不僅可以獲得更高的傳輸頻率和傳輸距離，而且可以最大限度地減少芯片管腳數，簡化電路板布線，降低制造成本，從而獲得更高的性能，串行接口技術正逐漸成為新一代的FO接口技術[3]-[4]。本文基于中國專利檢索系統文摘數據庫（CPRSABS）和德溫特世界專利數據庫（DWPI），利用關鍵詞和分類號對涉及串行總線標準的專利文獻進行了檢索、統計和分析。

一、專利申請趨勢分析

如圖1所示，在全球范圍內關于串行總線標準的專利申請共3892項，專利申請總體呈上升趨勢，大致可分為三個階段：

（1）第一階段為技術儲備期，時間從1980年至1992年。這段時間屬于串行總線標準的萌芽期，先后出現了串行總線標準RS-232、RS-422和RS-485等，這些總線標準統稱為EIA標準，相關的協議統一由電子工業協會規定。但是，這三種串行總線協議傳輸速率比較低，且不支持熱拔插。其申請人主要是美國、日本、歐洲、韓國等傳統電子信息技術強國，但是其專利申請的數量整體較少，年申請量就保持在個位數。

（2）第二階段為高速發展期，時間從1993年至2007年。伴隨著串行總線技術在全球范圍內的大熱，特別是計算機、智能終端等的出現，越來越多的企業和科研機構加入到串行總線標準的技術研發和探索中。這一階段最顯著的成果是USB、Fire wire以及多種高速串行總線等串行總線標準的推出，串行總線在數據傳輸速率以及帶寬方面有了很大的突破，當前通用的USB2.0版本已經可以將傳輸速率提高到480Mb/s，最大可以同時連接127個外設。該時期的專利申請呈大幅上升趨勢，由1993年的4項攀升至2007年的842項。

（3）第三階段為穩步增長期，時間從2008年至今。隨著串行總線標準的發展，特別是高速串行總線的巨大成功，越來越多的企業開始意識到高速串行總線的廣大市場，紛紛加大研發投入力度。該階段的專利申請呈平穩增長趨勢，年專利申請量在300項左右。

二、專利申請技術原創國/區域分析

專利申請的技術原創國/區域在一定程度上反映了該國/區域在相關技術上的研發實力，串行總線標準的技術原創國情況如圖2所示，排名前五位的原創國分別是：美國、中國、日本、歐洲和韓國，其原創專利申請占了全球的77%。中國作為新興市場國家的代表，其原創專利申請量占了全球專利申請的23%，這一方面是由于中國政府的大力扶持，各大企業和研發機構紛紛利用國家的優惠政策，加大研發力度，專利申請的數量也隨之大幅度上升;另一方面是由于中國的專利制度。美國、日本、韓國地區，在電子信息領域技術研發較早，成立了如微軟、佳能、國際商業機器、索尼、三星、因特爾、蘋果等全球知名電子廠商，其技術實力雄厚。

三、重點申請人分析

圖3為全球市場內重點申請人的排名，排名前5的申請人分別是：微軟公司、國際商業機器公司、佳能公司、索尼公司、昆山市圣光新能源科技有限公司。在申請量排名前列的申請人中，中國申請人占據1席，說明中國作為串行總線標準領域的新生力量正在逐漸占據國際重要地位。

四、結束語

目前，串行總線標準技術在計算機通信領域得到了廣泛的使用。本文首先從專利檢索統計方面分析串行總線標準領域近年來的專利申請態勢、技術原創國分布情況，接著進行重點申請人分析。本文所研究的串行總線標準技術尤其是高速串行總線標準技術在在電子戰、現代通信等領域均有很廣闊的應用前景。而且，在其他各種高速通信系統中同樣具有較強的理論意義和實用價值。

參考文獻：

[1]于寒，周明光. 計算機串行總線發展過程與現狀[J].中國科技信息，2005（21）：27.

[2]劉軍偉. 多種高速串行總線的對比研究與分析[J].電子測試，2016（03）：43-45.

[3]Pavel Gilenberg. Lost bus： Solving the obsolete PC bus standards problem in ATE[J]. 2016 IEEE AUTOTESTCON. 2016.

[4]Dale Johnson. Implementing Serial Bus Interfaces with General Purpose Digital Instrumentation[J]. 2009 IEEE AUTOTESTCON. 2009.

作者簡介：

秦嬌嬌（1991-），女，籍貫：河南焦作，職稱和學歷：研究實習員，工學碩士，研究方向：計算機系統主機結構。