淺談智能可穿戴服飾專利

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【摘要】本文基于智能可穿戴服飾專利分析的角度，從專利申請現狀、權利范圍、權利布局、熱點領域、熱點地域、主要創新主體等多維度對目前可穿戴服飾的智能化專利情況進行分析，從而為從該領域的相關創新主體對后續的技術研發方向提供參考。

【關鍵詞】智能；可穿戴；專利申請；創新主體

一般來講，服飾主要包括服裝、面料、帽、鞋、襪、手套、領帶、圍巾等衣著裝飾，本文中的智能可穿戴服飾所指的是基于實現健康監測、體感溫度調控、濕度調節等特殊功能而將相關可穿戴技術植入到日常普通服飾上構成的智能化服飾。目前，定位服裝類[1]、醫療健康類[2]已在特定人員得以應用，隨著科學技術的發展以及人們對生活品質、健康的日益關注，通信技術、醫療技術和紡織技術的交叉融合越發緊密，可穿戴智能服飾的應用場景極大提高，適用人群從特殊群體逐漸過渡到追求時尚、健康的普通消費者。目前已可見較多對于可穿戴技術研究的文章，但對于可穿戴技術的專利技術及其專利保護的研究文獻還很少涉及，本文從可穿戴專利分析的角度，說明可穿戴服飾的專利現狀，統計數據為截至2019年8月30日的發明專利申請。

1智能可穿戴服飾專利申請情況

1.1全球主要國家的歷史專利分布經統計

（參見圖1），目前智能可穿戴服飾發明專利申請全球主要國家分布在中、美、韓、日、德、英等國（注：2019年數據為不完全統計），其中中國從2012年開始，申請量增長速度迅猛，2018年已超700件；美國在2001-2013年關于智能可穿戴服飾的發明專利申請整體增幅平緩，2014年以后申請量持續走高，2017年的申請數量達到100件；韓國從2010年開始在智能可穿戴服飾的發明專利申請量有增長趨勢；日本、德國、英國申請量隨時間的變化趨勢基本相同，各年有一定波動，但整體發展比較平穩。此外，無論是增長速度還是發展規模，我國智能服飾的專利申請量在2012年以后的階段遠遠超出其他主要國家，處于壓倒性優勢，可見國內申請人已經意識到該領域的潛在發展市場，開始注重技術研發和技術保護，在智能服飾方面營造了良好的技術與保護相結合的專利生態環境。

1.2全球主要國家創新主體的專利布局

如圖2所示，在智能可穿戴服飾申請量方面，中國申請人申請量遙遙領先于美、韓、日、德等主要國家，是位列第二的美國申請量的近5倍，但從跨國申請的比例來講，中國在主要國家/地區中是最低的，僅達到4.3%，相反美國、德國、意大利等國家的跨國申請量卻很高，這些國家的申請人有半數以上的跨國申請量。結合圖3可見，瑞士、英國、德國、荷蘭等國家平均家族數量均在4個以上，而中國申請人的平均同族數量僅為1.1，說明在智能可穿戴服飾領域，國內申請人創新意識非常強，申請量很高，但專利布局的視野僅局限于國內專利保護，基本上把智能服飾的專利布局在國內市場，很少涉及國外專利布局。這與部分創新主體的戰略發展目標有關，部分創新主體在考慮國外專利布局時，往往會考慮智能化服飾產業在國外的潛在市場、發展前景、國外當地的利好政策性因素，從而進行必要的專利組合，但由此說明由于未從時間、地域、技術以及產品等維度構建高效嚴密的專利保護網絡，將導致國內相關創新主體失去智能可穿戴服飾領域的專利競爭優勢。 

2全球主要國家(地區)智能可穿戴服飾的專利權項布局

如圖4所示，在權利要求的平均項數指標方面，對于智能可穿戴服飾領域，在主要國家/地區中，美國以平均每件發明專利申請擁有19.4項權利要求高居榜首，其與排在第二位的荷蘭的平均權利要求項數均高于10項，在前10位主要國家/地區中，中國位列最后，甚至整體上低于中國的臺灣，說明中國在智能可穿戴服飾領域發明專利申請的權項較少，導致主權項的穩定性不高，整體權利要求的權利穩定性相對較低。導致這樣的結果主要有兩點原因：一是與不同國家/地區的專利法律政策有一定的關系，在中國權利要求項數超過10項需要單獨加收申請附加費，申請人基于經濟效益方面的考量會將權項數限制在10項以內；二是與創新主體或機構對智能可穿戴服飾后續專利有效性、侵權風險的意識把控有關，在該領域，國內申請人為了提高申請本身獲得授權的可能性，一般會把獨立權利要求寫得較長，特征限定較細，后果是導致權利要求保護范圍過窄，從而未從權利要求深度和廣度的統一維度進行考慮。

3智能可穿戴服飾的熱點領域及其創新主體

如表1所示，目前可穿戴服飾創新熱度最高的技術主題處于外衣領域，其次是與人類運動密切相關的鞋類領域，此外，帽類、機織物類、纖維類（化學特征方面）、針織類、層狀品類、緊身衣和乳罩、紗線類均是目前創新主體比較關注的焦點，需要注意的是，外衣、防護服和帽類是最近幾年專利申請增長最快的領域（參見表2的左下區），說明外衣、防護服、帽類的智能化集成度越來越高，技術研究和專利開發均處于高度發展階段，具有廣闊的市場前景，相關領域申請人應重點在這幾個領域進行必要的專利布局。如圖5所示，其中在外衣和防護服領域（A41D），以江南大學和東華大學領跑專利申請；在鞋類領域（A43B），國外有耐克和阿迪專業運動鞋類生產商的智能化先導者，同時國內鴻星爾克也開始在鞋類方面進行專利開發；在帽類領域（A42B），達菲瑪汽配科技有限公司的專利申請高居榜首，主要在安全帽的智能化方面作研發；在機織物方面（D03D），美國佐治亞理工學院的智能織物專利申請量較多；而在纖維類（D01F，化學特征方面），以韓國曉星集團為創新主體的代表，主要研發氨綸纖維的耐變色性以及聚酰胺纖維的形狀記憶功能；在針織領域（D04B），以研究變色織物的信泰（福建）科技有限公司以及致力于溫敏織物開發的MMIIPCO為典型代表；在層狀產品（B32B）方面主要以國內申請人為主；此外，紅豆集團的智能化服飾專利申請主要集中在緊身衣和乳罩領域（A41C）；而在紗線原材料（D02G）的智能研究方面，國內外申請人均有涉及，其中ASAHICHEM主要研究紗線的防變色性能。

4國內智能可穿戴服飾的熱點區域及其創新主體

如圖6所示，智能服飾的國內專利在地市上主要分布在沿海一帶，說明沿海一帶是創新主體的主要活躍地域，其中無錫排名第一，其智能服飾專利申請量高于500件，遙遙領先于排名在2-9位的蘇州、上海、深圳、北京、南通、泉州、杭州、天津和成都。無錫以江南大學為首，其關注的技術主題主要涉及智能帽類（例如通過超聲波提供安全預警的智能預警安全帽）、智能服裝類（例如能夠發聲發光、為手機等小型電器充電、太陽能電熱調溫、溫度測量、針灸按摩、內置基站智能定位、具備振動及顯數反饋的超聲測距功能、智能保暖、智能吸濕排汗、兒童智能尿濕感應）、形狀記憶類、智能材料類（監測人體活動的智能導電紗線、光/熱雙致變色纖維、溫致變色夜光纖維），其研發重點在于智能服裝。蘇州在智能服飾的研究方面以蘇州大學為代表，其申請專利的主題涉及到織物類（具有調溫功能的絹絲/Outlast混紡織物、具有形狀記憶功能的絹絲/PTT混紡織物、親疏水性智能化真絲織物、基于分形自相似結構的仿生紡織品（提高紡織品的導濕效率和改善紡織品的保暖性能））、智能服裝類（如智能調節熱濕傳遞的消防服、）、智能材料（變色抗菌納米纖維膜、形狀記憶合金阻燃紗線）以及可穿戴設備（空調系統）。上海在智能服飾的研究方面以東華大學為代表，其在該領域的專利申請量達到了64件，主要涉及的技術主題為智能防護服（如毒氣監測、熱流監測、逐級相變耗熱與金屬增強散熱的防護織物、溶膠-凝膠技術制備調溫織物、紅外迷彩偽裝織物、溫控型智能帳篷用織物、）、手套（智能測溫、基于布拉格光纖傳感器的智能醫用監護手套、集成紡織基應力應變傳感網絡的手語識別智能手套）、智能纖維（可調環境溫度響應的水凝膠基智能纖維、儲能調溫纖維、兼具pH變色以及抗菌性和釋藥性的多功能纖維、可拉伸電熱致變色纖維、溫度響應智能納米纖維、海藻酸鈉/石墨烯仿生假發纖維絲）、智能頭盔、智能服裝（測量人體尺寸的智能服裝、基于形體記憶合金的導濕快干男士運動背心、基于N-異丙基丙烯酰胺的熱敏形態記憶棉織物、可調尺度與形狀記憶的柔性拉脹面料、光熱轉換蓄熱調溫棉織物）、智能鞋墊（基于多傳感融合的智能運動鞋墊、改善拇外翻足底壓力異常分布的智能鞋墊）。此外，在以北京為例，在智能服飾的研究方面以京東方科技集團和小米移動公司為代表，其中京東方的研發主題涉及到智能手套、能檢測空氣質量的智能口罩、智能可穿戴導航設備、智能鞋和智能面料及服裝，小米移動公司的研發主題在于可調節溫度的圍巾、溫感調溫服裝、以及智能鞋。

5結語

首先，外衣、防護服、帽類的智能化技術因市場需求發展迅速，這幾個國際專利分類涉及的技術主題也是最近幾年專利申請增長最快的技術領域，潛在的市場前景廣闊，創新主體可對這幾個領域的可穿戴技術加以關注。其次，國內創新主體在智能可穿戴服飾領域的專利保有量較高，但目標市場基本聚焦在國內市場，建議創新主體在服飾的智能化方面可進一步挖掘高價值專利申請，充分考慮智能化服飾產業在國際上的潛在市場和發展前景，從時間、地域、技術以及產品等多維度構建智能化專利保護網絡，提升可穿戴服飾領域的專利競爭優勢。

參考文獻

[1]何佳琦,龔紫晗,呂璐,等.智能定位服裝的現狀與發展[J].上海紡織科技,2019,47(4):1-3.

[2]黎淑婷,張海煊,滕萬紅.智能服裝的應用現狀及發展前景[J].紡織科技進展,2019(4):4-6.

作者：陳韋態 單位：國家知識產權局專利局專利審查協作北京中心