下一代互联网关键技术细分领域专利分析

人工智能、云技术、大数据、区块链、安全、引擎渲染、虚拟现实、数字孪 生是下一代互联网关键技术和重要组成部分。

1.人工智能

1.1 专利申请量变化趋势

互联网技术的发展，加速了人工智能的创新研究，促使人工智能技术进一步 走向实用化；过去十年，人工智能蓬勃发展，大幅跨越了科学与应用之间的“技 术鸿沟”，诸如图像分类、语音识别、知识问答、人机对弈、无人驾驶等人工智 能技术实现了从“不能用、不好用”到“可以用”的技术突破，从而迎来爆发式 增长的新高潮1。 如图 6 所示，近十年来，全球人工智能领域专利申请量达 222.68 万件，其 中，中国专利申请量为 78.15 万件。2013-2021 年期间，相关领域全球专利申请 量年均增长率是 9.91%，而我国的年均增长率为 25.77%。人工智能领域专利申请 量占下一代互联网技术专利申请量五成以上。

2013-2018 年，头部申请人2主要来自国外，微软位居首位。2019 年之后，国内外头部申请人重新洗牌，国内主体后来居上，2019-2021 年，腾讯、 华为的申请量跃居该时段第一和第二的位置，且专利申请量远超同期其他主体。

1.2 专利全球布局地域分析

在全球范围内，各个国家或地区不断升级人工智能战略，纷纷抢抓重要发展 机遇，从专利申请的布局区域来看，中国、美国、欧洲、日本是相 关主体布局的重点地域。其中，布局在中国、美国的专利申请分别为 78.15 万件 和 53.09 万件。国外来华申请人中，三星在华专利布局最多，申请量为 0.63 万 件。

从专利技术来源地分布来看，中国、美国两国申请人技术 活跃度最高，专利申请量分别为 75.06 万件和 57.88 万件，日本、韩国、德国申 请人的专利申请量相对较多，分别为 29.00 万件、15.72 万件和 7.45 万件。

从中国申请人的海外专利布局情况分析，华为、腾讯、百度、创新先进、OPPO 的海外专利布局较多。其中，华为在人工智能领域海外专利申请是 5199 件，主 要集中在欧洲、美国、印度和澳大利亚；腾讯在人工智能领域海外专利申请是 3480 件，其中进入美国的达 1958 件。除美国外，欧洲、印度也是主要的海外布 局区域；百度、创新先进的海外专利布局多集中在美国；OPPO 则在印度布局专 利较多。

1.3 专利主体竞争格局

全球科技巨头加速推进 AI 战略，把握人工智能新机遇，在相关领域进行了 大量的专利布局，从专利申请量和有效专利数量来看，排名靠前的主体均为企业， 且主要来自于美国、中国和韩国。 如图 11-12 所示，国内企业中，腾讯、百度的专利申请量和有效专利数量均 进入前十；华为的专利申请量位居第四位。同时，这三家企业也是中国人工智能 领域的领航力量，均上榜量子位发布的《2022 年度人工智能领航企业 TOP50》 榜单3。 国外企业中，美国微软、IBM、谷歌、高通和韩国三星、LG 的申请量和有 效专利数量均进入前十，其中微软、IBM、谷歌和三星较为突出。结合近年动向 来看，微软、IBM 和谷歌进一步在大模型、AI 平台建设等方面发力，未来专利 申请数量有望大幅增加。

1.4 专利技术领域分布及应用领域

人工智能领域专利 技术分布主要涉及计算机视觉、生物 识别、虹膜识别、指纹识别、静脉识 别；自然语言处理、语义、翻译、知 识图谱；图像识别、图像检测、二值 化、矫正、风格迁移；基于解释的学 习、类比学习、演绎学习、归纳学习、 增强学习；智能机器人、感知与控制、 决策规划；智能博弈、认知建模、离线预训练、在线适变；语义理解、对话场景、 情感反馈、机器对话、语义交互；语音识别、关键词检出、匹配训练、语音分析； 视频译码、帧间译码、译码节点、视频编码器-解码器等方面。

人工智能领域相关专利主要应用领域分布在字符和模式识别、生物学模型、特殊数据处理应用、数字数据信息检索、图像分析、图像增强、自 然语言处理、机器学习、程序控制设计、图形图像转换等领域，其中，字符和模 式识别细分应用最多。

2.云技术

2.1 专利申请量变化趋势

“云”是对云计算服务模式和技术实现的形象比喻。“云”由大量组成“云” 的基础单元（云元，Cloud unit）组成。“云”的基础单元之间由网络相连，汇聚 为庞大的资源池4。当前，在大模型、算力等技术发展及需求刺激下，云技术进入 持续增长阶段5。 如图 15 所示，近十年来，全球云技术领域专利申请量达 133.98 万件，其中， 中国申请量为 63.89 万件。云技术领域专利申请量占全球下一代互联网技术专利 申请量三成以上。2013-2021 年期间，相关领域全球专利申请量年均增长率是 18.73%，而我国该领域专利申请量年均增长率为 29.23%。

2013-2015 年，头部申请人6主要来自国外，IBM、微软、谷歌 的申请量位居前三。2016-2018 年，瑞典爱立信发力，申请量跃居第二。进入 2019 年之后，国内主体上榜，腾讯申请量增长迅速，2019-2021 年，腾讯、华为、百 度的专利申请量进入前五位，其中，腾讯的专利申请量超越 IBM、爱立信，位居第一。

2.2 专利全球布局地域分析

近年来，各个国家或地区加速推进“云”战略，聚焦云技术赋能行业价值。 如图 17 所示，从专利申请的布局区域来看，中国、美国、欧洲、印度是相关主 体布局的重点地域，其中，布局在中国、美国的专利申请数量分别为 63.89 万件 和 35.28 万件。国外来华申请人中，微软、三星、高通、谷歌、英特尔在华布局 专利较多，其中，微软在华申请量为 5021 件。

从专利技术来源地分布看，中国、美国两国申请人技术活 跃度最高，申请量分别为 62.14 万件和 45.36 万件。此外，韩国、日本、德国申 请人的专利申请量也相对较多，分别为 3.73 万件、3.43 万件和 2.53 万件。

从中国申请人的海外专利布局情况分析，华为、OPPO、百度、创新先进、 腾讯的海外专利布局较多。其中，华为在云技术领域的海外申请专利 4720 件， 主要集中在印度、欧洲、美国；OPPO 在云技术领域海外专利申请 2043 件，其 中进入印度的达 603 件。

2.3 专利主体竞争格局

随着云技术的发展和市场规模的不断扩大，云技术已成为科技巨头们的必争 之地。从专利申请量和有效专利数量来看，排名靠前的主体均为企业，且主要来 自于美国和中国。 如图 20-21 所示，国内企业中，腾讯和华为的申请量和有效专利数量均进入 前十；腾讯专利申请量 2.1 万件，排名第二，华为专利申请量 1.7 万件，排名第 五。百度和国家电网的申请量分别位居第九位和第十位，但有效专利数量未能进 入前十。 国外企业中，美国 IBM、微软、谷歌、英特尔、Oracle 和瑞典爱立信的申请 量和有效专利数量均进入前十，其中 IBM、微软较为突出，Oracle 也值得关注， Oracle 在云计算方面起步稍晚，但对云技术的布局力度较大；

2.4 专利技术领域分布及应用领域

云技术领域专利技 术分布主要涉及网络管理、网址接入、 地址分配、资源管理；虚拟化、虚拟 机、架构、环境配置；云数据库、云 服务器、云存储模块；资源池、云集 群、资源分配、动态部署；备份与恢 复、用户备份、云端创建、数据迁移； 边缘计算、边缘智能、协同信息处理； 接收器、路由、无线电力传输、无线电力；容灾、拷贝、故障；账号安全、账号 验证、安全登录；身份认证、身份合法、后台信息、远程身份等方面。云技术相关专利主要分布在生物学模型、特殊数据处理应用、 字符和模式识别、数字数据信息检索、图像分析、图像增强、计算机安全装置、 数据交换网络、商业、资源等领域。

3.大数据

3.1 专利申请量变化趋势

大数据的应用是在互联网快速发展中诞生的，大数据是需要新处理模式才能 具有更强的决策力、洞察发现力和流程优化能力的海量、高增长率和多样化的信 息资产。当前，大数据技术发展及应用创新不断迈向新高度，不断向商业、科技、 医疗、政府、教育、经济、交通、物流及社会的各个领域渗透7。 近十年来，全球大数据领域专利申请量接近 23.68 万件，其 中，中国专利申请量超过 9.07 万件。2013-2021 年期间，相关领域全球专利申请 量年均增长率为 19.90%，而我国的专利申请量年均增长率为 51.92%。大数据领 域专利申请量占全球下一代互联网技术专利申请量的 5.7%。

2018 年以前，头部申请人8中国外企业申请量更为突出，尤其 是微软、IBM；国内申请人中，腾讯、华为虽进入各时期排名前五，但申请量远 不及国外企业。进入 2019 年之后，腾讯发力反超国外申请人，2019-2021 年，腾 讯申请量跃居第一。

3.2 专利全球布局地域分析

当前，各个国家或持续深化推进自身大数据战略，数据释放和共享成为关注 点。如图 26 所示，从专利申请的布局区域来看，中国、美国、韩国、欧洲是相 关主体布局的重点地域，其中布局在中国、美国的专利申请数量分别为 9.07 万 件和 6.47 万件。国外来华申请人中，微软、NVIDIA、三星、IBM、Fisher 布局 在华布局专利较多，微软在华申请量为 473 件。

从专利技术来源地分布看，中国、美国、韩国三国申请人 技术活跃度最高，专利申请量分别为 9.95 万件、7.26 万件和 2.80 万件。此外， 日本、德国申请人的专利申请量排名靠后，分别为 0.97 万件、0.33 万件

从中国申请人的海外专利布局情况分析，华为、腾讯、百度、阿里巴巴、创 新先进的海外专利布局较多。其中，华为在大数据领域的海外申请专利申请为 2524 件，主要集中在美国和欧洲；腾讯在大数据领域海外专利申请 2119 件，其 中，进入美国的专利申请为 1143 件。

3.3 专利主体竞争格局

随着大数据相关技术的不断迭代，数据平台的功能也越来越强大，功能及技 术融合已成为趋势，无论是平台企业，还是通信设备制造商，都在积极布局大数 据领域的专利申请。 如图 29-30 所示，从专利申请量和有效专利数量来看，排名靠前申请人主要 来自于中国和美国。国内企业中，腾讯、华为、百度、阿里巴巴的申请量和有效 专利数量均进入前十；其中：腾讯排名第一，申请量 1.15 万件，华为排名第五， 申请量 0.46 万件。 从有效专利数量看，腾讯为 4050 件，处于优势地位。国外企业中，美国 IBM、 微软、Oracle 和韩国三星的申请量和有效专利数量均进入前十，其中 IBM、微软 较为突出。

3.4 专利技术领域分布及应用领域

大数据领域专利技 术分布主要涉及数据采集、信息采集、 实时数据、在线数据；数据预处理、 数据特征提取、数据样本、数据归一 化；数据存储、备份存储、临时存储、 数据转存；数据分析、汇总分析、二 次分析；数据模型、数据抽象、结构 化数据、半结构化数据；播放方法、视频信息、视频播放；服务层、信息处理方 法、事故、路况等方面。

大数据相关专利主要分布在特殊数据处理应用、数字数据信 息检索、字符和模式识别、商业、资源、自然语言数据处理、金融、预测、办公 自动化、数据交换网络等领域。