基于物聯網的物流信息技術專利技術綜述

張羅 孫慧靜

摘要：電子商務的興起對物流行業提出了更高的要求，隨著物聯網技術的發展，由于其在對象識別、跟蹤以及智能控制上的顯著優勢，物聯網技術開始逐漸應用于物流行業中。物聯網的發展帶動了物流基礎設施的信息化、自動化和綜合化，極大提升了物流配送的速度和質量。本文從全球視角，對基于物聯網的物流信息技術的專利申請概況以及重要申請人的專利布局進行分析，以期為該領域的相關研究提供建議。

關鍵詞：物聯網;物流;識別;專利

中圖分類號：TP391 文獻標識碼：A 文章編號：1003-5168（2019）24-0056-03

Related Techniques and Patent Analysis for Logistics Based on Internet of Things

ZHANG Luo? SUN Huijing

（Patent Examination Cooperation Henan Center of the Patent Office，CNIPA， ZhengZhou Henan 450018）

Abstract： The development of electronic commerce? has put forward higher request on logistics，with the development of internet of things，because its great advantages in object recognition，object tracking and intelligent control， it has been applied in logistics gradually. The development of internet of things also boosts the development of logistics infrastructures，which improves the speed and quality of delivery. By analyzing the patent literatures， we can understand the development trend of? IoT-based logistics and the patent layout of important companies，then we can provide reference for the studies .

Key words： internet of things;logistics;recognition;patent

1 概述

近年來，由于電子商務和互聯網的發展，資金流、信息流都很容易通過網絡完成，只有物流還需通過實物載體來實現。物流配送在新形勢下面臨著更大的挑戰，不僅需要實現配送的快速和高效，也要不斷地降低物流成本。

物聯網是指通過各種信息傳感設備，實時采集任何需要監控、連接、互動的物體或過程等各種需要的信息，與互聯網結合形成的巨大網絡。物聯網的體系結構由下到上依次為感知層、網絡層、應用層。其中感知層的識別技術是為物品與特定領域內的用戶身份證明（User Identification，UID）之間建立起一一對應的關系，通常用于識別目標對象，以區別每一個存在的客體。電子標簽識別技術包括條形碼、RFID標簽、近場通信（Near Field Communication，NFC）等。RFID又稱為電子標簽，它利用射頻信號的空間耦合來實現無接觸式的信息傳遞以達到識別對象的目的。NFC是基于RFID技術開發出的一種近場技術。

從物流配送的整個配送過程劃分，基于物聯網的物流配送領域的技術分支主要分為：第一階段，物流發貨端的智能化倉儲;第二階段，在物流轉運節點的包裹智能化分揀;第三階段，最后一公里的智能化配送。在智能化倉儲中，菜鳥物流自2017年雙11首次使用了人工智能算法驅動下的自動化傳送帶和AGV機器人協同完成倉儲運作。在分撥轉運節點處，順豐斥巨資在多地建立了大型倉儲中轉站實現智能分揀。在收貨端，中郵速遞易、豐巢快遞柜已經入駐各個社區、寫字樓、高校等公共場所，給人們生活帶來了極大便利。

2 專利申請總體情況

為了獲得基于物聯網的物流技術的專利申請情況，本文使用S系統，選擇相關的關鍵詞（如物流、包裹、快遞、標簽、二維碼，logistics、parcel、delivery、RFID、NFC、tag）和分類號G06Q 10/08，檢索CNABS數據庫和VEN數據庫來獲得進行統計分析的專利申請樣本。

2.1 歷年專利申請量

圖1示出了基于物聯網的物流配送的專利申請趨勢狀況，從圖中可以看出，2010年至2013年之間，國內外的申請量均呈現平穩增長，且國外申請量一直領先于國內。從2013年開始，國內外的申請量增長速度明顯加快，且國內申請量開始逐漸多于國外申請量，并且仍然呈現增長趨勢。這種發展趨勢說明國內已經開始逐漸重視該領域的知識產權保護，意識到專利的價值并逐漸加大了研發投入。

2.2 各國家/地區/組織專利申請量

由圖2可以看出，中國、美國、日本、韓國在該領域的申請量位居前四，美國和中國的專利申請量占了總申請量的54%左右。其中，美國專利申請量最多，占申請總量的30%;其次是中國，占申請總量的24%;再次是日本和韓國，各自占申請總量的11%。可見，美國和中國在物流配送領域投入研究較多。

2.3 主要申請人排名

從專利申請量前10名的企業來看，主要來自美國、日本、中國、德國。其中，美國聯合包裹服務公司（UPS，United Parcel Service），亞馬遜（Amazon）以及國際商業機器公司（IBM，International Business Machines Corporation）分別占據了申請量前三位。中國的阿里巴巴和京東也占據了排名第六和第八位。從排名前十位的企業可以發現，該領域的主要申請人主要集中在三種類型的行業，即傳統物流運輸行業、電商平臺以及電子制造與信息技術公司。例如，美國聯合包裹服務公司與德國郵政均屬于物流服務提供公司。亞馬遜、阿里巴巴、京東、沃爾瑪以及Ebay屬于電商平臺。IBM，Hitachi，NEC，Fujitsu屬于電子制造與信息技術公司。

3 重要申請人分析

3.1 國外申請人

3.1.1 美國聯合包裹服務公司。UPS早期的專利申請多涉及電子標簽信息的采集和傳遞，致力于解決提高物流速度的技術問題。例如文獻US2005171738A1、US2006011721A1、US2007000989A1通過在物品上使用電子標簽標記，實現對物流運輸期間的實時跟蹤。文獻US2014104036A1融合了RFID標簽與圖像識別技術進行綜合交叉驗證。US2016275441A1通過X射線成像技術生成裝運包裹內部的圖像，驗證并及時更新貨物信息。US2017255489A1結合物聯網在整個物流運輸環境中部署貨物標簽、車輛標簽，對應于特定活動的標簽，從而實現對整個物流運輸的全過程監控。由此可見，UPS近期的專利申請開始注重于提升物流運輸的服務質量，即物流安全性和準確性，并將物聯網技術與圖像識別、大數據處理等各個技術領域進行了交叉。

3.1.2 亞馬遜。亞馬遜公司是美國最大的網絡電子商務公司，該公司于2012年收購了機器人研發公司Kiva Systems，旨在提高其倉儲物流水平。文獻US2012143709A1隨機產生買方有關的送貨標簽聯系號碼，通過該號碼呼叫買方以實現用戶隱私保護。US2013188039A1使用包裹監控系統感測裝運包裹，通過圖像分析實現貨物跟蹤并檢測異常。US2018053141A1綜合使用電子標簽技術和AGV車輛技術提高倉儲端的庫存運輸效率。

3.2 國內申請人

相較于國外，國內該領域的研究雖起步較晚，但是從近些年來的專利申請來看，已經開始與國外的相關研究平分秋色。

3.2.1 京東。京東的專利布局囊括了物流配送過程的各個環節，包括發貨端、分揀轉運中心以及收貨端。例如CN105631638A將相應貨位上的容納該訂單的全部商品的周轉箱推送到輸送線上，實現倉儲端的自動發貨;CN104689996A將二維碼設置在包裹上，使用分揀機識別并核對包裹信息實現自動分揀;CN104408590A實現了訂單交易系統和自提柜系統之間的實時交互，提高了自提柜的利用率。

3.2.2 阿里巴巴。阿里巴巴的相關專利申請更加側重于提升用戶體驗上。例如CN107346479A在包裹的二維碼標簽中加入了包裹的存儲條件信息，根據存儲條件分配合適的倉柜，保證了包裹存儲質量。CN106897847A為了應對網購用戶中途變更地址，借助于用戶界面以及訂單標簽類型，及時在物流環節響應用戶的操作變更。

3.2.3 其他申請人。國內的其他申請人在基于物聯網的物流運輸領域也有研究。

順豐的專利布局涵蓋了分揀傳送設備（CN205868868U）、分揀系統（CN206265704U，CN20634388U），以及分揀機器人（CN206288654U）。蘇寧易購申請了使用AGV機器人進行運輸的專利（CN107025491A）。

4 結論與建議

通過對基于物聯網的移動物流運輸現狀及全球專利和中國專利的分析顯示，在市場競爭方面，國外技術研發力量強，技術起步較早，國內技術研發開始較晚，然而近些年已經開始迎頭趕上。國內企業應努力探索其與數據挖掘、圖像識別、智能汽車等前沿技術的融合，以尋求更大的突破。因此，研究更快速且質量高的物流運輸方式是今后的發展趨勢，國內企業應加強研究，提前進行專利布局，保證市場競爭力。

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