中山智能家电专利分析报告

中山市智能家电专利信息推送第一期——智能微波炉2017-08-24中山锐科技中山锐科技中山市是名副其实的家电制造强市，拥有着许多大规模的家电企业，为了让中山市智能家电企业提高专利信息运用能力，促进企业技术创新，中山市生产力促进中心携手中山华进中联知识产权服务有限公司共同推出《智能家电行业专利信息系列推送》，利用汤森路透专利数据库对近20年的智能家电行业的重点产品专利进行深入检索和分析。一、智能厨房烹饪家电的普及智能家电是指采用一种或多种智能化技术，并具有一种或多种智能特性的家用和类似用途的电器。近几年来，随着科技的不断进步发展，家电行业进入了智能化领域，智能化已然成为一种潮流和趋势。借着智能化浪潮，作为微波炉行业领导者，美的、格兰仕、惠而浦等公司纷纷建立实验室进行产品研发，美的新款微波炉应用AI芯片及蒸汽感应器实现全智能烹饪；格兰仕则隆重推出超级大屏智能微波炉。美的与阿里、京东、华为、高通、东软、乐视等从多个层面开展合作，推动突破行业单品智能局限；格兰仕则触电京东，宣布将共同打造“智能家电技术与应用推广平台”。可见，智能化方向已经成为企业转型升级的重要要素。本期内容主要以微波炉为重点介绍对象，深入剖析。二、智能微波炉宏观专利观察通过在汤森路透专利数据库进行专利检索，从1997年1月1日至2017年5月1日，全球智能微波炉相关技术的专利文献达到了3284篇，合并INPADOC同族专利后共计2156项专利申请。全球专利申请趋势如下：通过上图可看出在1997年至2014年，全球的智能微波炉的专利申请数量逐年增加，且走势都是比较平缓。但在2015年呈井喷式增长，专利申请数量是上一年的2倍多，在2016年后，因为专利申请公开延迟的原因，数据趋势图出现向下的趋势。分析全球智能微波炉领域的重点专利权人，由图可见排名前三的申请人为中国的美的集团、韩国的LG电子和三星电子。分析重点专利权人来源国家，可发现来自中国企业占领了前十名的两个席位且申请数量较多，显示出中国申请人在本领域的积极布局，也体现出我国家电企业积极研发智能化家电，面对全球物联网浪潮。而在我国，智能微波炉专利受理主要集中在广东、浙江与江苏三省，说明我国智能微波炉的技术发展在现阶段以这3个省份为导向，进行技术的领导创新。其中广东省排列榜首，浙江排第二。截止至2017年5月1日，如上图所示，中山市可检索到受理的智能微波炉相关技术专利数量达101件。其中实用新型64件，发明专利23件，另有14件外观设计专利，由此可看出我市在智能微波炉领域上的积极布局。三、智能微波炉微观专利技术分析从上图中可知，核心技术专利申请可具体分为通讯连接、加热部件、智能控制系统、识别系统和电源控制五项，而智能微波炉的技术研发重点主要集中在智能控制系统（703件）、加热部件（544件）与通讯连接（479件），也可在这3个领域的对申请量高的申请人进行技术追踪，以明白其技术的发展进度，以便对企业的相关战略进行调整。通过对其核心技术做进一步的分析（如上图），可知控制系统、通讯连接、加热部件这3个领域的专利申请量从1997年至2016年都相对于识别系统和电源系统都比较多，而且总体一直在增长，故这三个领域属于主要技术的发展方向，而识别系统相较于控制系统等3个主要发展方向，专利申请一直比较少，直至2015年后，申请量才相对之前有翻倍的增长；但从专利申请量来看，电源系统的技术发展一直处于比较低迷的状态。与此同时对核心专利区域分布进行分析，由上图可见，我国拥有的核心专利较多，占总体核心专利的37%，这也与我国在全球家电市场占有率相对应。各国家/地区在智能微波炉的不同核心分支技术分布重点有所不同，美国在通讯连接、智能控制系统领域投入占比较高，韩国在加热部件与智能控制系统的投入研发占比较高，而日本、英国和台湾较为均匀，在通讯连接、加热部件与智能控制系统收获的研发成果占比相近。四、重点竞争对手专利情报4.1以色列GOJIFOOD公司以色列GOJIFood公司在2016年之前是一家名不见经传的初创公司，但在2016年其通过射频（RF）技术，研发出一种像微波炉的智能射频微波炉，对比传统的微波炉，GOJI智能射频微波炉可以做到尽管这些食材所需的烹饪时间、方法以及温度各不相同，但该微波炉能同时加工多种食材并根据不同食材特性进行智能化均匀地烹饪。检索GOJI公司对于GOJI智能射频微波炉技术内容，全球共申请相关专利量达111件，总22项INPADOC同族专利。如下图：2009年到2015年，该公司专利量大致呈现上升趋势，2011年后专利申请量缓慢下降。从GOJI公司对该产品的宣传材料可得知，GOJI智能射频微波炉预计2017年开售，而专利从2009年就开始布局，集中在2010到2016年之间布局。这充分体现了“产品未动，专利先行”。GOJI公司大部分为发明类专利，说明了该公司专利质量与稳定性高，科研实力强。而由上图，可以发现GOJI公司在智能微波炉的专利布局热点主要集中在加热部件，由于其开发出的RF射频加热技术属于核心技术，GOJI公司在全球对该技术进行了大量的专利布局。其次，GOJI公司在智能控制系统与识别模块也取得了一定的研发成果。4.2LG电子韩国LG电子在消费类电子产品、移动通信产品和家用电器领域内具备全球领先的技术创新研发能力，且LG电子也是最早一批进入智能家电、智能微波炉的研发企业。通过汤森路透专利数据库检索LG电子株式会社和乐金电子（中国）有限公司作为专利权人检索智能微波炉专利申请数量，截止至2017年5月1日，LG电子在全球共申请98件专利，合并82项INPADOC同族专利，专利申请趋势如下：从上图，可知在2002年至2006年这5年间LG公司在智能微波炉领域投入了巨大的研发热情，并取得了大量的研发成果，申请了49项专利。在2007年后，LG公司在该领域的投入较少，这可能与LG公司在研发重点上进行了转移有关。对LG公司在智能微波炉领域的专利技术类型分布图进行分析，可见LG公司的专利布局热点主要集中在智能控制系统，而凭借LG公司在通讯领域的技术优势，LG公司在智能微波炉的通讯连接技术也取得大量的研发成果。五、协同创新与重要专利权人的合作伙伴5.1专利协同创新在智能微波炉领域专利协同创新发展，可根据既有专利的拥有情况，采取强强联合进行研发创新的协同模式或者优势互补式的模式。通过专利的检索分析，在现阶段智能微波炉的各部件中存在的研发高校有：

5.1.1智能微波炉的加热部件华南理工大学（CN104807050A：微波加热控制系统、微波加热控制方法及微波炉）、四川大学（CN105722264A：一种提高微波加热均匀性的方法）、清华大学（CN2185417Y：矩形多模谐振式高温微波加热炉）、电子科技大学（CN201742593U：具有超颖结构材料的微波加热装置；CN101772231B：具有超颖结构材料的微波加热装置）等科研院校进行研发并申请了专利，故在智能微波炉的加热部件领域可与这些科研院校进行合作进行技术创新和协同创新。

5.1.2智能微波炉通讯连接领域上海理工大学研发一种基于蓝牙或Wi-Fi的定时器提醒装置（专利号：CN204287771U），另华南师范大学与深圳市国华光电研究院共同研发了一种多功能智能家居控制系统（专利号：CN105223820A），上海海事大学申请了一项家居节能装置的专利（专利号：CN103019122A），所以企业可以联合这些高校进行智能通讯领域的技术研发创新。

5.1.3微波炉的智能控制系统领域相关领域的企业可协同浙江大学（CN104977904A：一种可见即可控的智能家居控制系统及控制方法）、上海大学（CN105334891A：给予二维空间3-D模糊控制的烘烤箱温湿度控制系统及方法）和东北电力大学（CN104181898B：一种基于分时电价响应的交互式家电智能控制方法和系统）通力研发，在智能控制领域做精做细，增强该技术领域的研发力量和专利申请。

5.1.4协同创新的成功例子以美的与电子科技大学、华南理工大学协同合作技术研发为例。美的与电子科技大学2003年4月，美的厨房电器携手电子科技大学成立微波管技术及微波能应用联合实验室成立。在美的与电子科技大学合作的项目（高效率高安全小型化微波能应用关键技术）中，攻克了效率、安全和小型化等问题形成四类主要发明如下：（1）提高磁控管效率的新方法；（2）高效率半导体微波能应用新方法；（3）高安全电调控微波能应用新方法；（4）谐振腔体积小型化自适应控制新方法。该项目成果申请发明专利143项，授权66项、其中美国专利1项，相应成果在美的集团获得成功应用，同时该项目成果打破了美日技术垄断，推动了我国微波能应用行业跨越式发展，扭转了我国微波能应用领域大而不强的格局。美的与华南理工大学2013年11月，美的与华南理工大学联合设立“美的微波食品联合研究中心”。在该中心成立后研发申请的专利有：1、CN104676679A微波炉及用于微波炉的微波解冻方法；2、CN104807050A微波加热控制系统、微波加热控制方法及微波炉。5.2重点专利权人的合作伙伴

5.2.1广东美的厨房电器制造有限公司2015年，美的集团与阿里巴巴集团达成全面战略合作，阿里云是国内最大的公共云计算服务提供商，双方在云平台的合作内容包括数据交换，美的可借助用户行为等大数据改进微波炉产品研发和生产，改变传统的微波炉生产模式。2016年美的集团与荷兰恩智浦半导体公司（NXP）合作开发了采用恩智浦的RF功率晶体管的台式微波炉。该款微波炉在加热电路上采用NXP的RF功率晶体管“MHT1004N”，输出功率为300W，拥有利用电子电路实现的“智能”功能。2017年，腾讯QQ与美的集团达成战略合作。双方共同构建基于IP授权与物联云技术的深度合作，这实现对家电产品的连接、对话和远程控制。此次合作融合了腾讯物联云等先进技术，可让微波炉产品向有智慧、懂感知、有温度的智能化物联产品更近一步。

5.2.2广东格兰仕微波炉电器制造有限公司2017年，豆果美食与格兰仕正式合作，豆果美食拥有业内最大的美食数据库，基于大量菜谱资源和有五千万高品质用户群等优势，可为格兰仕的微波炉提供相关内容和技术支持，可为用户提供个性化、定制化的智能厨房。2017年，格兰仕与华为Hilink结成智能家居合作伙伴，在这次和华为的合作中格兰仕可利用华为的智能终端与家电交互控制、云平台数据对接共享等技术，可实现微波炉在云平台之间的数据对接，根据用户习惯进行大数据深入挖掘，从而为用户打造更好的体验。同年，格兰仕与AylaNetworks艾拉物联达成战略合作，基于Ayla在全球的企业级物联网云平台的优势，Ayla可为格兰仕出口国际市场的微波炉产品提供物联网平台服务和相关物联网技术支持，此次与Ayla合作，是格兰仕智慧家居走向国际化的第一步。

5.2.3韩国LG集团2016年，LG电子和亚马逊共同开发智能家居，LG电子打算亚马逊的Alexa虚拟助手服务植入LG设备中，支持SmartThinkQHub，这个设备通过互联网将各家电连接在一起，可通过语音控制LG的家电包括如微波炉，随时可以启动LG微波炉的功能，像通过语音给烤箱设定温度、时间、还可以询问烤箱食物什么时间完成，这给用户带来了更人性化的体验。2017年，LG也和GoogleHome合作了，LG将整合GoogleHome的智能语音助理GoogleAssistant，用户未来可以通过GoogleHome管理LG智能家电，例如对于微波炉和烤炉，可为用户提供所需要的信息同时提醒用户，如此时微波炉的烹饪温度，所设定时间是什么，再者烤炉未关闭可收到发来的提醒、以及当食物热熟了可以提醒用户避免错过用餐最佳时间等提醒服务。六、核心技术分析由专利地图可知，图中颜色的深浅表示专利的密集程度，白色表示专利文献最密集的部分，颜色浅的地方代表专利数量较少，蓝色的部分代表没有专利。从图中可以看出来专利主要集中在四个角的区域，特别是左上图的白色区域面积特别大，其次是右下角。研究重点是智能微波炉的加热技术、智能传感监测技术、无线通讯技术、自动化生产工艺等。而专利地图上，还有浅绿色区域的大量专利，属于加热控制装置技术、远端控制程序、快速冷却或解冻技术等。总体分析可知，目前智能微波炉的研究重点在智能微波炉的加热技术、智能传感监测技术、无线通讯技术、自动化生产工艺等，而技术空白点或者技术较少点在智能供能充电装置技术、变频器处理系统、物联数据处理方式等，所以，这部分具有很大的潜在的价值，可深入挖掘其价值。依据专利权利要求情况、诉讼情况、专利年龄、被引证次数、同族专利数量、重点专利权人等因素，对选取出的四篇高价值专利进行分析：6.1家用电器的能源管理—专利号USA1专利名称为“家用电器的能源管理”，公开号为USA1，申请日在2009年09月15日，其基本情况如下：a.专利权人是美国通用电气公司；独立权利要求有3项；从属权利要求有15项；暂无诉讼情况；专利年龄有8年；被引用量有578件（如下图所示）；b.同族专利共112件，分布在美国、澳大利亚、韩国、加拿大、中国、欧洲专利局、日本、世界知识产权组织等。c.该专利的技术方案为：微波炉包括烹饪腔和被配置为将微波能量输送到烹饪腔中的RF产生模块。控制器可操作地与RF产生模块相关联。控制器接收和处理指示相关联的能量供应实用程序的当前状态的信号，以响应于接收到的信号确定是否将微波炉操作在正常操作模式和节能模式之一。控制器被配置为：如果信号的频率至少部分地由RF产生模块的频率降级，则当RF产生模块被激活时，至少暂时地阻挡信号。d.技术效果呈现为：如果信号的频率至少部分地被RF生成模块的频率劣化，则RF生成模块被激活时，至少暂时阻止所述信号，进而控制家电的能源。6.2家庭环境下的通讯模块—专利号US6557756专利名称为“家庭环境下的通讯模块”，公开号为US6557756，申请日在1999年09月02日，其基本情况如下：a.专利权人是NCRCORPORATION；独立权利要求有4项；从属权利要求有18项；暂无诉讼情况；专利年龄有17年；被引用量达到109件（如下图所示）；b.同族专利共49件，分布在美国、英国、德国、欧洲专利局、日本、世界知识产权组织。c.专利的技术方案为：诸如微波炉的家用电器适用于通过添加可连接到通信网络的基本上独立的离散通信模块与诸如因特网的通信网络进行交互，所述通信模块包括可选地与设备交互的显示装置和命令输入装置。该器具具有安装硬件和适配器，其包括用于附接到安装硬件的装置和用于经由适配器将通信模块安装到器具的装置。通信模块适用于连接到宽带电缆或xDSL网络。如此配备，该设备成为提供多种功能的通信系统的元件，包括家庭内的电视和因特网浏览功能。

d.专利的技术方案为:如果信号的频率至少部分地被RF生成模块的频率劣化，则RF生成模块被激活时，至少暂时阻止所述信号，进而控制家电的能源。6.3在微波炉中发送和接受数据的装置和方法—专利号USA1专利名称为“在微波炉中发送和接收数据的装置和方法”，公开号为USA1，申请日在2004年03月23日，其基本情况如下：a.专利权人是LG电子株式会社；独立权利要求有10项；从属权利要求有2项；暂无诉讼情况；专利年龄有13年；被引用量达到73件（如下图所示）；b.同族专利12件，分布在美国、中国、韩国、欧洲专利局、日本。c.该专利的技术方案为：本发明涉及一种在微波炉和信息装置PDA之间发送/接收数据的装置和方法。该装置包括：无线数据发送/接收单元，与包括信息装置的外部系统进行无线数据通信；数据存储单元，存储通过无线数据发送/接收单元发送/接收的数据和/或从因特网下载的数据；显示单元，显示从无线数据发送/接收单元发送的数据；负载驱动单元，驱动磁电管和/或加热器；和微计算机，与上述元件接口，解释从无线数据发送/接收单元发送的数据和/或检查微波炉的状态，控制无线数据发送/接收单元向信息装置发送微波炉状态数据。根据本发明，具有调制解调器的微波炉的价格增长被减至最小，提供了用户接口，并可以将微波炉的修理成本减至最小。d.

技术效果呈现为：根据本发明，具有调制解调器的微波炉的价格增长被减至最小，提供了用户接口，并可以将微波炉的修理成本减至最小。6.4微波炉预定模式切换—专利号USA1专利名称为“微波炉预定模式切换”，公开号为CN101749757B，申请日在2009年12月18日，其基本情况如下：a.专利权人是美国惠而浦有限公司；独立权利要求有2项；从属权