基于物联网的物流信息技术专利技术综述

申请概况以及重要申请人的专利布局进行分析，以期为该领域的相关研究提供建议。

关键词：物联网;物流;识别;专利

中图分类号：TP391 文献标识码：A 文章编号：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，由于电子商务和互联网的发展，资金流、信息流都很容易通过网络完成，只有物流还需通过实物载体来实现。物流配送在新形势下面临着更大的挑战，不仅需要实现配送的快速和高效，也要不断地降低物流成本。

物联网是指通过各种信息传感设备，实时采集任何需要监控、连接、互动的物体或过程等各种需要的信息，与互联网结合形成的巨大网络。物联网的体系结构由下到上依次为感知层、网络层、应用层。其中感知层的识别技术是为物品与特定领域内的用户身份证明（User Identification，UID）之间建立起一一对应的关系，通常用于识别目标对象，以区别每一个存在的客体。电子标签识别技术包括条形码、RFID标签、近场通信（Near Field Communication，NFC）等。RFID又称为电子标签，它利用射频信号的空间耦合来实现无接触式的信息传递以达到识别对象的目的。NFC是基于RFID技术开发出的一种近场技术。

从物流配送的整个配送过程划分，基于物联网的物流配送领域的技术分支主要分为：第一阶段，物流发货端的智能化仓储;第二阶段，在物流转运节点的包裹智能化分拣;第三阶段，最后一公里的智能化配送。在智能化仓储中，菜鸟物流自2017年双11首次使用了人工智能算法驱动下的自动化传送带和AGV机器人协同完成仓储运作。在分拨转运节点处，顺丰斥巨资在多地建立了大型仓储中转站实现智能分拣。在收货端，中邮速递易、丰巢快递柜已经入驻各个社区、写字楼、高校等公共场所，给人们生活带来了极大便利。

2 专利申请总体情况

为了获得基于物联网的物流技术的专利申请情况，本文使用S系统，选择相关的关键词（如物流、包裹、快递、标签、二维码，logistics、parcel、delivery、RFID、NFC、tag）和分类号G06Q 10/08，检索CNABS数据库和VEN数据库来获得进行统计分析的专利申请样本。

2.1 历年专利申请量

图1示出了基于物联网的物流配送的专利申请趋势状况，从图中可以看出，2010年至2013年之间，国内外的申请量均呈现平稳增长，且国外申请量一直领先于国内。从2013年开始，国内外的申请量增长速度明显加快，且国内申请量开始逐渐多于国外申请量，并且仍然呈现增长趋势。这种发展趋势说明国内已经开始逐渐重视该领域的知识产权保护，意识到专利的价值并逐渐加大了研发投入。

2.2 各国家/地区/组织专利申请量

由图2可以看出，中国、美国、日本、韩国在该领域的申请量位居前四，美国和中国的专利申请量占了总申请量的54%左右。其中，美国专利申请量最多，占申请总量的30%;其次是中国，占申请总量的24%;再次是日本和韩国，各自占申请总量的11%。可见，美国和中国在物流配送领域投入研究较多。

2.3 主要申请人排名

从专利申请量前10名的企业来看，主要来自美国、日本、中国、德国。其中，美国联合包裹服务公司（UPS，United Parcel Service），亚马逊（Amazon）以及国际商业机器公司（IBM，International Business Machines Corporation）分别占据了申请量前三位。中国的阿里巴巴和京东也占据了排名第六和第八位。从排名前十位的企业可以发现，该领域的主要申请人主要集中在三种类型的行业，即传统物流运输行业、电商平台以及电子制造与信息技术公司。例如，美国联合包裹服务公司与德国邮政均属于物流服务提供公司。亚马逊、阿里巴巴、京东、沃尔玛以及Ebay属于电商平台。IBM，Hitachi，NEC，Fujitsu属于电子制造与信息技术公司。

3 重要申请人分析

3.1 国外申请人

3.1.1 美国联合包裹服务公司。UPS早期的专利申请多涉及电子标签信息的采集和传递，致力于解決提高物流速度的技术问题。例如文献US2005171738A1、US2006011721A1、US2007000989A1通过在物品上使用电子标签标记，实现对物流运输期间的实时跟踪。文献US2014104036A1融合了RFID标签与图像识别技术进行综合交叉验证。US2016275441A1通过X射线成像技术生成装运包裹内部的图像，验证并及时更新货物信息。US2017255489A1结合物联网在整个物流运输环境中部署货物标签、车辆标签，对应于特定活动的标签，从而实现对整个物流运输的全过程监控。由此可见，UPS近期的专利申请开始注重于提升物流运输的服务质量，即物流安全性和准确性，并将物联网技术与图像识别、大数据处理等各个技术领域进行了交叉。

3.1.2 亚马逊。亚马逊公司是美国最大的网络电子商务公司，该公司于2012年收购了机器人研发公司Kiva Systems，旨在提高其仓储物流水平。文献US2012143709A1随机产生买方有关的送货标签联系号码，通过该号码呼叫买方以实现用户隐私保护。US2013188039A1使用包裹监控系统感测装运包裹，通过图像分析实现货物跟踪并检测异常。US2018053141A1综合使用电子标签技术和AGV车辆技术提高仓储端的库存运输效率。

3.2 国内申请人

相较于国外，国内该领域的研究虽起步较晚，但是从近些年来的专利申请来看，已经开始与国外的相关研究平分秋色。

3.2.1 京东。京东的专利布局囊括了物流配送过程的各个环节，包括发货端、分拣转运中心以及收货端。例如CN105631638A将相应货位上的容纳该订单的全部商品的周转箱推送到输送线上，实现仓储端的自动发货;CN104689996A将二维码设置在包裹上，使用分拣机识别并核对包裹信息实现自动分拣;CN104408590A实现了订单交易系统和自提柜系统之间的实时交互，提高了自提柜的利用率。

3.2.2 阿里巴巴。阿里巴巴的相关专利申请更加侧重于提升用户体验上。例如CN107346479A在包裹的二维码标签中加入了包裹的存储条件信息，根据存储条件分配合适的仓柜，保证了包裹存储质量。CN106897847A为了应对网购用户中途变更地址，借助于用户界面以及订单标签类型，及时在物流环节响应用户的操作变更。

3.2.3 其他申请人。国内的其他申请人在基于物联网的物流运输领域也有研究。

顺丰的专利布局涵盖了分拣传送设备（CN205868868U）、分拣系统（CN206265704U，CN20634388U），以及分拣机器人（CN206288654U）。苏宁易购申请了使用AGV机器人进行运输的专利（CN107025491A）。

4 结论与建议

通过对基于物联网的移动物流运输现状及全球专利和中国专利的分析显示，在市场竞争方面，国外技术研发力量强，技术起步较早，国内技术研发开始较晚，然而近些年已经开始迎头赶上。国内企业应努力探索其与数据挖掘、图像识别、智能汽车等前沿技术的融合，以寻求更大的突破。因此，研究更快速且质量高的物流运输方式是今后的发展趋势，国内企业应加强研究，提前进行专利布局，保证市场竞争力。

参考文献：

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