基于物聯(lián)網(wǎng)空氣凈化技術在我國的專利布局分析

賈寧/文

隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展和人民生活水平的提高，工業(yè)化生產(chǎn)以及人們的日常生活對空氣造成的污染越來越嚴重。近年來，在市場上涌現(xiàn)了大量以空氣凈化技術為核心的各類空氣凈化產(chǎn)品。在科技不斷發(fā)展的過程中，為了進一步改善居住條件、提升生活品質(zhì)，智能家居已深入人們的生活中。物聯(lián)網(wǎng)是一種利用局部網(wǎng)絡或互聯(lián)網(wǎng)等通訊技術將傳感器、控制器、機器、人和事物連接起來的新方式，它形成了一個信息化、遠程管理控制和智能化的網(wǎng)絡。隨著物聯(lián)網(wǎng)技術的不斷發(fā)展與創(chuàng)新，改變了現(xiàn)有空氣凈化產(chǎn)品的功能與結構，基于物聯(lián)網(wǎng)的智能化空氣凈化技術，不僅能夠過濾空氣中對人體有害的物質(zhì)，還可以對空氣質(zhì)量進行科學的評估。

專利發(fā)展態(tài)勢

本文針對基于物聯(lián)網(wǎng)的空氣凈化技術的在華專利申請進行檢索，由檢索結果分析該領域的在華專利申請趨勢、地域分布情況、技術領域分布情況以及解讀重點專利技術，從而為該領域創(chuàng)新主體的研究方向和專利布局提供參考。

專利申請趨勢

基于物聯(lián)網(wǎng)空氣凈化技術在華的專利申請共計451項。基于物聯(lián)網(wǎng)的空氣凈化技術相關專利申請整體上呈上升趨勢，如圖1 所示（見下頁）。2013年之前，有關該技術的專利申請量相對較少，年申請量均在5項以下。伴隨物聯(lián)網(wǎng)技術在我國迅速發(fā)展，且將物聯(lián)網(wǎng)技術應用于空氣凈化技術的專利在2013年之后，申請呈穩(wěn)步上升趨勢，于2018年達到峰值，2018 年專利申請量為110 項，這是由于國家高度重視環(huán)境治理出臺一系列大氣污染防治計劃，人們對空氣質(zhì)量要求有所提升，該領域在國內(nèi)的受重視程度逐漸提高。2018年之后，專利申請量開始減少，技術進入平穩(wěn)回落階段，國內(nèi)對該領域的技術研究日益成熟，但仍具有一定的創(chuàng)新發(fā)展空間，具有廣闊的開發(fā)前景。

專利申請地域分布情況

基于物聯(lián)網(wǎng)空氣凈化技術的專利申請地域分布，如圖2 所示。基于物聯(lián)網(wǎng)的空氣凈化技術專利申請量排名前10位的省市共申請專利347項，占全國專利申請總量的77%。其中，江蘇省以81項專利申請排名第一，廣東省和四川省分別以76 項、39 項專利申請排名第二、第三。通過圖2可以看到，專利申請量較高的省市均為經(jīng)濟發(fā)展速度較快、人口密度較大的地方，如江蘇省、廣東省、四川省、浙江省、北京市等。這些省市較早地意識到該領域技術發(fā)展的重要性，同時重視該技術的研發(fā)以及市場投入，嘗試對該領域的技術進行專利布局，也代表了我國各省市技術創(chuàng)新的能力。

專利技術領域分布情況

為了找出基于物聯(lián)網(wǎng)空氣凈化技術中較活躍的專利技術領域，通過對專利申請涉及的技術領域進行分析，統(tǒng)計IPC（國際專利分類法）大組分類號出現(xiàn)的次數(shù)，排名前10 位的IPC 大組分類號分布，可以了解該領域的技術構成，如圖3所示（見下頁）。

圖1 專利申請趨勢

圖2 專利申請地域分布

圖3 專利技術領域IPC分類

其中，屬于F24F3（從一個或多個集中式空調(diào)站向可以得到二次處理的房間或場所內(nèi)的分配裝置供給經(jīng)過處理的一次空氣的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)；專門為這種系統(tǒng)設計的設備）的專利申請占比最高，占總體比例的21%，F(xiàn)24F11（控制或安全系統(tǒng)布置）、F24F1（空氣調(diào)節(jié)用房間單元，例如分體式或一體式裝置，或接收來自集中式空調(diào)站一次空氣的裝置）、F24F8（處理，例如除加熱、冷卻、加濕或干燥外，凈化供應給人類生活或工作空間的空氣），分別占總體比例的20%、16%、9%，排名前4 名的IPC 大組分類號均屬于同一IPC 小類分類號F24F，總占比為66%。可見，對于該技術（F24F：空氣調(diào)節(jié)、空氣增濕、通風、空氣流作為屏蔽的應用）的改進是目前技術創(chuàng)新的重點。因此，后續(xù)如果要對基于物聯(lián)網(wǎng)的空氣凈化技術進行專利布局時，需要重點篩查以上技術領域的專利申請，同時可考慮拓展新的技術分支進行專利布局，規(guī)避領域中的已有專利。

重點技術分析

近年來，我國對基于物聯(lián)網(wǎng)的空氣凈化技術研究整體呈增長趨勢，可見該技術已受到國內(nèi)創(chuàng)新主體的廣泛關注。下面，對基于物聯(lián)網(wǎng)的空氣凈化技術中受關注度較高的技術進行解讀。

CN110500671A（申請日：2019 年11 月26 日）公開了一種智慧空氣凈化系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)服務中心、現(xiàn)場管理終端、離子發(fā)生單元、灰塵收集單元、環(huán)境檢測單元、數(shù)據(jù)顯示單元、中繼控制單元；離子發(fā)生陣列、灰塵收集陣列、環(huán)境檢測陣列、數(shù)據(jù)顯示陣列；所述系統(tǒng)設有“人—機—環(huán)境”理論的空氣質(zhì)量管理模型，所述模型預設人因工程方面的參數(shù)，所述參數(shù)由系統(tǒng)用戶自主修正、或根據(jù)運行數(shù)據(jù)自學習修正；所述系統(tǒng)可以根據(jù)健康、舒適、高效等不同需求級次的運行目標，按照和效率、費用、能耗等約束條件，向空中釋放與推送正負離子，吸附與濾除所述空氣污染物，優(yōu)化配置相關的環(huán)境參數(shù)，實現(xiàn)“人—機—環(huán)境”的最佳匹配；所述系統(tǒng)同時滅殺微生物、消除氣態(tài)有機物、消除氣態(tài)無機物、清除固態(tài)顆粒物。

CN204963019U（申請日：2016 年1 月13 日）公開了一種基于物聯(lián)網(wǎng)智能空氣凈化器，主控制器MCU 分別與空氣凈化器、無線通信模塊和智能PM2.5 檢測儀連接，個人移動監(jiān)控終端通過無線關網(wǎng)與無線通信模塊連接；空氣凈化器包括凈化器箱體、進氣風扇、出氣風扇、空氣凈化室、空氣干燥室，凈化器箱體外側上方安裝有抽吸空氣的進氣風扇，進氣風扇后側的凈化器箱體內(nèi)設置有空氣凈化室，空氣凈化室后側設置有空氣干燥室，空氣干燥室對應的凈化器箱體上設有凈化空氣排出口；凈化器箱體內(nèi)側下方安裝有室內(nèi)空氣排出的出氣風扇；空氣凈化室包括淋雨系統(tǒng)、空氣隔板、儲水室和凈水濾芯，空氣隔板將空氣凈化室隔離成2 個以上空氣凈化區(qū)，相鄰兩個空氣凈化區(qū)通風口錯位分布，儲水室設置在空氣凈化室下方，過濾后的污水經(jīng)凈水濾芯回流到儲水室。

CN106940548A（申請日：2017 年7 月11 日）公開了一種物聯(lián)網(wǎng)智能化除塵設備管控系統(tǒng)，尤其涉及易燃易爆粉塵的除塵設備系統(tǒng)及生產(chǎn)過程中的安全防爆、火花探測、自動啟閉、自動隔爆、泄爆等的智能化管控系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括除塵設備系統(tǒng)、數(shù)據(jù)傳感監(jiān)測系統(tǒng)、智能自控系統(tǒng)、網(wǎng)關通信系統(tǒng)和后端數(shù)據(jù)處理平臺，數(shù)據(jù)傳感監(jiān)測系統(tǒng)包括若干個傳感監(jiān)測模塊和監(jiān)測終端，智能自控系統(tǒng)包括控制終端和繼電器，傳感監(jiān)測模塊通過ZigBee網(wǎng)絡連接監(jiān)測終端，監(jiān)測終端通過移動通信網(wǎng)絡連接智能網(wǎng)關，控制終端通過繼電器連接除塵設備的控制開關，并通過移動通信網(wǎng)絡連接智能網(wǎng)關，智能網(wǎng)關通過以太網(wǎng)網(wǎng)絡連接后端數(shù)據(jù)處理平臺。該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)密閉環(huán)境下的除塵設備的物聯(lián)網(wǎng)化智能自動管控。

隨著工業(yè)化社會的迅速發(fā)展，導致了嚴重的空氣污染問題，人們對空氣質(zhì)量的改善需求日益增加。物聯(lián)網(wǎng)技術的不斷發(fā)展與創(chuàng)新，改善了現(xiàn)有空氣凈化技術的不足，在凈化空氣質(zhì)量的同時實現(xiàn)智能化控制是主要的研究方向。本文通過對基于物聯(lián)網(wǎng)的空氣凈化技術在華專利的統(tǒng)計與分析，針對該領域現(xiàn)狀的結論如下：

專利申請趨勢基于物聯(lián)網(wǎng)的空氣凈化技術相關專利申請整體上呈上升趨勢，表明該技術的研究穩(wěn)步發(fā)展，并持續(xù)升溫，正在以較快的速度進行專利布局。

專利申請地域分布國內(nèi)專利申請主要集中在江蘇省、廣東省、四川省、浙江省、北京市等省市，這些省市較早地意識到該領域技術發(fā)展的重要性，同時重視該技術的研發(fā)以及市場投入。

專利技術領域分布該技術的專利申請主要集中在對空氣調(diào)節(jié)（F24F）方面的改進，對基于物聯(lián)網(wǎng)的空氣凈化技術進行專利布局時，需要重點篩查該技術領域的專利申請，同時可考慮拓展新的技術分支進行專利布局，規(guī)避領域中的已有專利。