發(fā)布時間：2020-04-21所屬分類：科技論文瀏覽：1次
摘 要： 摘要：智能可穿戴設(shè)備技術(shù)在信息化時代和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展下得到了廣泛重視和快速發(fā)展。智能空調(diào)是智能家居領(lǐng)域中的典型應(yīng)用。本文通過全球及中國申請量、技術(shù)來源國、重點(diǎn)技術(shù)申請人等方面，分析和梳理智能可穿戴設(shè)備在空調(diào)領(lǐng)域的應(yīng)用的整體狀況和發(fā)展趨勢
摘要：智能可穿戴設(shè)備技術(shù)在信息化時代和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展下得到了廣泛重視和快速發(fā)展。智能空調(diào)是智能家居領(lǐng)域中的典型應(yīng)用。本文通過全球及中國申請量、技術(shù)來源國、重點(diǎn)技術(shù)申請人等方面，分析和梳理智能可穿戴設(shè)備在空調(diào)領(lǐng)域的應(yīng)用的整體狀況和發(fā)展趨勢。
關(guān)鍵詞：智能可穿戴設(shè)備;空調(diào);傳感器;專利
1引言
物聯(lián)網(wǎng)(InternetofThings)已經(jīng)逐漸走進(jìn)人們生活和工作的各個方面。國際電信聯(lián)盟于2005年在世界信息峰會上發(fā)布了指出物聯(lián)網(wǎng)時代的來臨[1]。
智能可穿戴設(shè)備技術(shù)(smartwearabledevicetechnolo⁃gy)最早是由美國麻省理工學(xué)院于20世紀(jì)60年代提出的。進(jìn)入21世紀(jì)以來，伴隨著物聯(lián)網(wǎng)的蓬勃發(fā)展，智能可穿戴設(shè)備也取得了顯著的進(jìn)步，工信部提及了加強(qiáng)智能可穿戴設(shè)備等新型消費(fèi)終端產(chǎn)品的研發(fā)創(chuàng)新，支持面向互聯(lián)網(wǎng)的智能可穿戴等智能硬件核心關(guān)鍵技術(shù)突破，加強(qiáng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和知識產(chǎn)權(quán)等公共服務(wù)平臺建設(shè)[2]。
智能空調(diào)是智能家居領(lǐng)域中的典型應(yīng)用。傳統(tǒng)的空調(diào)控制方法是基于環(huán)境溫度變化而做出相應(yīng)的制冷或制熱調(diào)節(jié)，一些空調(diào)內(nèi)部設(shè)置了睡眠模式等控制模式，增加了時間變量，但仍舊難以根據(jù)用戶的個體身體情況或舒適性選擇為目標(biāo)來制定針對當(dāng)前用戶身體情況的智能運(yùn)行控制方式。同時，由于室內(nèi)環(huán)境溫度的不均勻性，進(jìn)而使得空調(diào)運(yùn)行的控制方式進(jìn)一步偏離了用戶舒適化和人性化的控制需求。
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本文從專利文獻(xiàn)出發(fā)，通過全球及中國申請量、技術(shù)來源國、重點(diǎn)技術(shù)申請人等方面，分析和梳理智能可穿戴設(shè)備在空調(diào)領(lǐng)域的應(yīng)用的整體狀況和發(fā)展趨勢。
2數(shù)據(jù)分析結(jié)論
2.1專利申請布局分析
在全球范圍內(nèi)，關(guān)于智能可穿戴設(shè)備在空調(diào)中的應(yīng)用的專利申請最早于2007年開始出現(xiàn)，在2007—2011年的時間范圍內(nèi)處于萌芽階段，這個時期全球相關(guān)申請非常少，全部是國外申請。中國關(guān)于智能可穿戴設(shè)備在空調(diào)中的應(yīng)用的申請最早于2012年開始出現(xiàn)，并且在2012—2016年度申請量大幅增加，與此同時，在2012—2016年，在全球范圍內(nèi)關(guān)于智能可穿戴設(shè)備在空調(diào)中的應(yīng)用的申請量也同樣大幅增加(見圖1)。上述變化趨勢主要是因?yàn)橹悄芸纱┐髟O(shè)備的蓬勃興起與發(fā)展。隨著智能可穿戴設(shè)備能夠隨時監(jiān)測用戶的生理參數(shù)以及識別用戶動作的特性，其與智能家居設(shè)備的可聯(lián)動性的研究和相關(guān)申請也越來越受到重視。雖然我國在該領(lǐng)域的研究起步較晚，最早的專利申請直到2012年才出現(xiàn)，但是我國關(guān)于智能可穿戴設(shè)備在空調(diào)中的應(yīng)用的研究發(fā)展異常迅速，尤其是2014年以后，我國關(guān)于智能可穿戴設(shè)備在空調(diào)中的應(yīng)用的專利申請迎來了井噴式的發(fā)展，這一部分原因是我國創(chuàng)新企業(yè)較多，申請主體較多，另一部分原因是與我國關(guān)于“互聯(lián)網(wǎng)+”的戰(zhàn)略政策的扶持。同時需要注意的是，從2016—2018年，全球范圍內(nèi)關(guān)于智能可穿戴設(shè)備在空調(diào)中的應(yīng)用的申請量開始下降，這主要可能有兩方面的原因，其一是2016下半年之后申請的專利申請部分尚未公開;其二是在關(guān)鍵元器件包括計(jì)算芯片、傳感器、電池等的研究沒有進(jìn)一步的直接的較為創(chuàng)新的發(fā)展之前，其在空調(diào)領(lǐng)域的應(yīng)用研究同樣受到了阻礙。
專利申請的技術(shù)來源國分布可反映出各國創(chuàng)新主體、申請人對于智能可穿戴設(shè)備在空調(diào)中應(yīng)用上的研究的重視程度和創(chuàng)新意愿。智能可穿戴設(shè)備在空調(diào)中應(yīng)用的專利申請主要來源國為中國、日本、韓國和美國。雖然中國在該領(lǐng)域的研發(fā)起步較晚，但在后期發(fā)展迅速。而在空調(diào)領(lǐng)域，日本一直以來處于領(lǐng)先地位，且其專利申請起步時期早，因此申請量也具有大幅占比(見圖2)。
智能可穿戴設(shè)備在空調(diào)中的應(yīng)用領(lǐng)域，全球主要申請人按申請量依次為：美的集團(tuán)、三星集團(tuán)、格力集團(tuán)、小米集團(tuán)、三菱株式會社、東芝株式會社、樂金集團(tuán)、華為公司、電裝株式會社和谷歌公司，上述申請人主要集中在空調(diào)設(shè)備制造商、半導(dǎo)體、互聯(lián)網(wǎng)設(shè)備制造商，這是由于該技術(shù)領(lǐng)域同時涉及通信領(lǐng)域智能設(shè)備制造和傳統(tǒng)空調(diào)設(shè)備制造的交叉領(lǐng)域。
2.3專利技術(shù)路線演進(jìn)分析
通過對智能可穿戴設(shè)備在空調(diào)中的應(yīng)用的技術(shù)分支以及發(fā)展階段進(jìn)行梳理，得出了智能可穿戴設(shè)備在空調(diào)中的應(yīng)用的技術(shù)路線演進(jìn)示意圖，如圖3所示。在2009年以前，該技術(shù)領(lǐng)域的研究主要集中于日本公司，技術(shù)核心是利用智能可穿戴設(shè)備能夠測量人體生理參數(shù)，尤其是體溫參數(shù)，直接控制空調(diào)設(shè)定溫度。在2010—2012年，由于智能可穿戴設(shè)備研究的技術(shù)瓶頸，上述三年間發(fā)展緩慢，同樣是主要檢測用戶體溫和環(huán)境溫度，但在控制方式上，美國企業(yè)進(jìn)一步考慮到了節(jié)能減排的問題，通過用戶體溫和環(huán)境溫度參數(shù)，控制空調(diào)的開啟和關(guān)閉。2013—2015年，智能可穿戴設(shè)備在空調(diào)中的申請迎來了超高速發(fā)展，該時期內(nèi)將多種人體生理參數(shù)，包括體溫、心率、血壓等參數(shù)，以及多種環(huán)境參數(shù)，包括室內(nèi)外環(huán)境溫度、環(huán)境濕度、噪聲量、光強(qiáng)度、輻射強(qiáng)度等均引入人體熱舒適度評價系統(tǒng)中，進(jìn)而通過各種數(shù)學(xué)方式進(jìn)行空調(diào)運(yùn)行方式的優(yōu)化研究。在2016—2018年，國內(nèi)外申請主體對于將人體生理參數(shù)和環(huán)境參數(shù)應(yīng)用于人體熱舒適度評價體系的研究在上述研究的基礎(chǔ)上進(jìn)一步細(xì)化和優(yōu)化，同時通過智能可穿戴設(shè)備對于用戶動作的捕捉和識別，將其映射為控制指令的技術(shù)方案得到了長足的發(fā)展。
綜上所述，智能可穿戴設(shè)備在空調(diào)中的應(yīng)用技術(shù)的專利技術(shù)方案主要分為兩個分支，其一是，智能可穿戴設(shè)備通過對佩戴者指令(動作或語音)的識別，將識別到的動作映射成存儲的相關(guān)控制指令進(jìn)行控制，另一種是，智能可穿戴設(shè)備通過傳感器對于環(huán)境參數(shù)的測量和/或佩戴者生理參數(shù)的測量，將上述測量數(shù)據(jù)上傳云端處理器或根據(jù)內(nèi)部處理器的控制函數(shù)對空調(diào)的運(yùn)行模式做出自動控制。同時，可以發(fā)現(xiàn)的是，其技術(shù)主體方案已經(jīng)日趨成熟，并且，該領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展在很大程度上受限于智能可穿戴設(shè)備中核心元器件——計(jì)算芯片、傳感器和電池的技術(shù)研究的發(fā)展程度。
3結(jié)語
本文對智能可穿戴設(shè)備在空調(diào)中的應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展進(jìn)行了分析、統(tǒng)計(jì)和整理，對申請量隨年度的變化、技術(shù)來源國、技術(shù)發(fā)展趨勢、主要申請人進(jìn)行分析。
