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移动支付关键技术专利布局状况探析
发布时间:2018-01-28 来源:工业和信息化部电子知识产权中心

 

摘要:移动支付近年来越来越受到业内的关注,随着我国移动支付标准的进一步确定,该技术在我国的普及范围越来越广泛。NFC技术作为移动支付的核心技术,其专利布局动态一直是移动支付业界关注的热点。本文从全球和国内的角度分析NFC移动支付关键技术的专利布局状况及知识产权风险,为我国移动支付产业发展政策制定、企业知识产权布局提供信息参考。

关键字:移动支付  NFC  专利

作者:张倩  李秀娟  夏芸

引言:

    随着经济社会的不断发展,人们的生活节奏越来越快,繁琐费时的现金支付已经不能满足人们的需求。继传统的银行卡支付后,一种更为轻松快捷的支付方式——移动支付开始进入人们的生活。 在欧美以及日本,小额移动支付的业务范围已非常广泛,市场份额也逐步提高。在我国,很多城市普及的手机公交卡就是移动支付很好的运用,多家银行开始推出手机移动支付功能。随着4G牌照发放的临近以及国内移动运营商、银行、中间商和其他服务商之间进一步达成共识,手机移动支付在我国步入快速发展阶段。

    NFC技术(13.56MHz技术)作为移动支付的标准是由飞利浦公司发起,诺基亚、索尼等著名厂商联合主推的一项无线技术。与其他移动支付形态(运营商计费、刷卡支付、应用支付)相比,NFC技术优势明显,引起了相关行业的高度重视,成为移动支付的一大亮点。随着NFC技术越来越受到业界的认可,各大企业对NFC技术的专利布局也在不断扩大,大部分核心技术掌握在少数几家通讯电子行业巨头手中,全球的知识产权环境不容乐观。本文将针对NFC移动支付技术展开全球和国内范围的专利布局状况分析,为国内NFC移动支付的参与主体提供信息参考。

全球NFC移动支付专利分析

    NFC作为移动支付的关键技术和发展趋势,近年来得到众多芯片厂商和通信公司的青睐。NFC技术直观地改变了人们旅行、购物和相互沟通的方式,应用范围迅速扩大。美国、欧洲、日本和韩国汇集了大量半导体、电子、通信等高科技公司,在产品制造和技术推广方面的优势得天独厚。加上国家政策的扶持以及运营商、金融机构的大力支持,极大地加速了这些地区NFC技术的产业化进程。

    全球最早将NFC带入商用时代的是日本的运营商NTT DoCoMo,2004年NTT DoCoMo在日本推出了FeliCa手机钱包业务,支持信用卡、电子货币、公交刷卡、票务、会员卡和优惠券等服务。受NTT DoCoMo示范作用的影响,2006年~2008年,SK电讯、KDDI、韩国电信、VISA等运营商、金融机构都推出了NFC业务。美国三大运营商Verizon、AT&T和T-Mobile联合主导了NFC移动支付企业ISIS,将支付、移动和零售业联系在一起,并获得主要手机制造商和信用卡公司的支持;在欧洲,NFC技术在政府改善公共服务、提高运输系统和居民出行停车效率等措施中发挥了举足轻重的作用,其中法国是NFC手机用户最多的国家,截止至2013年7月,约有350万法国公民可以使用NFC服务;韩国的三星公司在NFC系统研究和手机制造方面投入了较多的研发精力,该国的通信委员会在NFC技术试行和普及方面做了大量工作,包括组建NFC企业联盟,要求加油站等场所安装NFC系统等;中国由于对该技术的重视和后起之秀华为、中兴等通信公司的追赶,近几年来的发展也相当迅速。

    随着NFC技术在全球范围内的迅速发展和普及,中国、美国、欧洲、日本和韩国成为主要的专利布局地区。

 

1、全球专利布局已基本完成,美欧日韩中为主要专利布局区域 

    美国、欧洲、日本、韩国作为电子信息技术领先者,技术储备雄厚,本国企业专利布局较早。同时美国、欧洲、日本和中国作为全球传统重要区域市场,也是全球企业专利布局的重点区域。因此在美国、欧洲、中国、日本、韩国五大局,从上世纪90年代初即有NFC技术的相关专利申请。日本作为NFC移动支付发展的领先国家,最早实现NFC移动支付的商业化,市场应用驱动专利申请,因此在日本的专利申请最为活跃,数量也在其它国家和地区之上。在日本所申请的专利,在NFC手机普及之前,即90年代曾出现过一次小的高峰,手机发布后的2005年再次达到新的高峰。但由于标准尚未统一,前景不太明朗,一些大型通信公司新发布的手机中不具备NFC功能等原因,最近几年的NFC技术骤然遇冷。在以上四个国家和地区的专利申请在2008年已经达到峰值,趋于稳定,近几年有下降趋势。相比之下,中国的NFC产业发展较为滞后,与国外相比差距较大,在中国的专利申请较之其他国家和地区较晚。但近年来NFC移动支付在中国市场受关注程度越来越高,市场前景看好,专利申请呈现持续高速上涨的趋势。

 

2、各国积极向国外扩展,注重海外专利布局

    随着NFC技术全球化普及程度的提高,越来越多的企业迈开了“走出去”的步伐,有意识地在全球重点市场区域进行专利申请,不断提高自己在国际市场上的技术竞争能力,降低市场竞争的知识产权风险。

    下图是各国企业在中、美、日、韩四大市场的专利布局情况(提取申请量大于等于5件的申请国)。在专利的区域布局方面,日本企业不甘人后。在日本受理的4393专利中,日本本土申请人申请了95.6%的专利,专利集中度相当高。除在日本申请专利外,日本专利权人在其它国家和地区的专利布局强度也不容小觑。根据统计,日本申请人在中国、美国、韩国3个国家的专利申请量均排名第二位,仅次于该国本土申请人的申请量。可见,日本在NFC移动支付领域是主要的技术输出国,不仅在本土市场专利申请众多,在其他国家也布局了大量的专利申请。但相比美国、中国等区域市场,日本市场受全球企业专利布局的关注度较低。美国是全球企业布局NFC移动支付专利申请的首要市场,申请量达到5件及以上的其他国家有14个。美国企业也是全球NFC移动支付技术的主要输出国之一,在其他三个市场区域的专利布局数量仅次于日本。目前,我国NFC技术专利申请地区集中在本国范围内,海外专利布局强度较弱。

3、日本在技术、市场方面优势明显,专利储备实力雄厚,中国在全球专利实力相对较弱

    日本由于早期致力于NFC技术标准的研究,众多企业在NFC技术研发方面投入精力,市场发展抢占先机。与国际上习惯使用的NXP/Philips的MIFARE DESFire技术不同,日本国内主流技术是索尼的FeliCa非接触传输技术,日本电信营运商NTT DoCoMo在2004年就已经发布FeliCa的手机,在日本国内的使用频率高,在中国香港和新加坡等周边地区也有一定的普及率。在发展自主研发技术FeliCa的同时,日本积极推进技术走出国门,向外发展。为了与国际主流技术接轨,日本不同产业链的企业共同努力,在市场扩张方面做了大量工作。2011年,日本三大电信业者联合起来要发布能跟MIFARE Type A与Type B技术整合的手机,积极部署海外市场拓展。

    日本对NFC技术的重视,吸引了大量的企业对该技术进行产品生产和专利布局,在5个主要的专利受理国家中,日本受理的专利数量最多,占全部专利受理量的35%。由于有自主研发的技术,日本本土企业占据较大优势,形成了较强的专利壁垒。日本受理的4394件专利中,有4200件专利是日本本土的企业或个人申请,占总受理量的95.6%。在全球范围,日本企业都有不容忽视的实力,在全球排名靠前的30家申请人中,日本申请人占据15家。15家申请人共申请3416件专利,占总体专利申请的1/4。具体情况如下表所示。表中的前八位:索尼、松下、大日本印刷、日立、东芝、三菱、NEC和凸版印刷都为日本知名的通信、电子公司,在全球亦有较大影响力。这八家公司的专利申请数量在全球也是排在前八位,专利在200件及以上。

    相比之下,中国企业的专利申请实力还比较弱。在全球排名靠前的30家申请人中,中国申请人只有4家入围,分别是中兴、握奇、上海华虹、国民技术公司。且这4家申请人共申请353件专利,占全球NFC专利的不足3%。 

表  NFC技术全球专利申请量排名前30位申请人中日本权利人分布 

NFC移动支付在华申请专利分析

    NFC技术在中国起步较早,2004年NXP、索尼和诺基亚创建NFC论坛后,2006年6月,NXP、诺基亚、中国移动厦门分公司与“厦门易通卡”在厦门进行NFC测试,开展中国首次NFC移动支付的测试。2006年8月,Nokia与银联商务公司宣布在上海启动新的NFC测试,这是继厦门之后在中国的第二个NFC试点项目,也是全球范围首次进行NFC空中下载试验。在NXP、诺基亚、SONY这些巨头的推动下,全球范围开展了诸多的NFC试验和试点工作,进一步促进了我国NFC产业的商业化运作及产业链的上下联动。

    从移动支付的发展路线上看,国内NFC支付起步并不算晚,但过程却异常缓慢,究其主要因素是技术标准的不统一。在我国移动支付发展初期,运营商与银联两大阵营分别开展各自的标准研究与试验试点工作。中国移动主导的2.4GHz RF-SIM标准和银联主导的13.56MHz NFC标准在很长一段时间里互不兼容。直到去年,以中国移动为首的通信阵营和中国银联达成共识,确定采用银联主导的标准,标准之争终于尘埃落定。

    虽然央行在《中国金融移动支付系列技术标准》中确定采用13.56MHz NFC为标准,但2.4GHz标准并未被完全放弃。基于13.56MHz的移动支付解决方案适用于开放的通联通用环境,可兼容多个行业应用,便于联网通用的实现;而基于2.4GHz的移动支付解决方案还有待进一步成熟,目前更适用于封闭网络。根据不同环境应用不同的标准,相辅相成。

    另外,从知识产权的角度上看,据不完全统计,2.4GHz技术标准现有300余项专利申请,全部为国内公司所掌握,其数量还在快速持续增加。其中核心专利大部分都在国外申请了国际专利优先权,为保护我国自主知识产权提供了极为有利的条件。基于13.56MHz的NFC技术标准超过1400项专利掌控在Nokia、SONY、NXP、VISA手中,中国企业仅有34项边缘专利,技术核心专利几乎完全为国外控制。其中少数专利拥有者成立专利池并公开了收费标准,大部分专利持有者尚未加入专利池,专利陷阱隐患是客观存在的[1]。鉴于此,亟需针对NFC重点专利进行侵权风险分析,做好绕开专利保护路径设计,合理规避专利陷阱。

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[1] http://www.chinaz.com/mobile/2012/0806/267332.shtml

1、标准确定后,中国NFC市场活跃,企业专利申请实力有待加强

    近年来NFC移动支付在中国受到广泛关注,市场发展前景优势明显,但与全球发达国家还有较大差距,主要表现在起步晚、技术实力薄弱、地区集聚配套发展不完整等方面。NFC移动支付在中国尚属于新型产业,前期积累较少,培育的企业在数量、技术实力、知识产权保护意识等方面与国际相比,还有较大的差距。在此领域,中国实力强劲的企业为数不多,少数企业积累了技术实力,但国际竞争力还亟待加强;多数企业仍主要依靠政府政策支持发展,处于发展壮大的过程中。

    对比在我国布局专利的国内外申请人,国外申请人在2004年前后在中国布局专利速度较快,近几年有下降趋势,其专利主要集中在终端通信、安全技术等核心技术领域;国内申请人在NFC技术领域的专利申请数量呈现指数增长趋势,最近几年数量上远超过国外申请人专利申请量。由于拥有丰富的应用环境,中国企业对NFC在移动支付应用领域的研发相当重视,与国外申请人相比,中国企业在NFC领域的专利布局有所不同,专利布局主要集中于外围应用领域,在安全模块和制造工艺领域也有一定的专利布局。 

2、中国NFC专利布局未覆盖全产业链,国内外权利人各有侧重

 

    上图详细说明了上、中、下游典型技术领域的主要专利申请人情况。由上图可见,

    1)NFC产业链上游芯片厂商由国外知名企业垄断。在该技术领域中,通信模块专利最多,申请量排名靠前的主要申请人大部分为国外申请人,索尼公司和飞利浦公司在该技术领域有较大的专利优势,我国的中兴和华为分别位列申请量排名的第四位和第八位;

    2)中游的支付平台设计、安全服务领域集中了为数不少的中国企业。以该领域申请量靠前的安全模块和实施方案为例,这两个技术领域的主要专利申请人大部分为我国本土企业,中兴公司在安全模块技术领域专利储备名列前茅,移动支付实施方案领域中,握奇公司的申请量具有较大优势;

    3)NFC下游技术支付设备和支付应用领域中,我国申请人的专利优势更加明显,在移动支付设备领域中,中兴公司的专利申请量最大;相比之下,由于移动支付应用与日常生活关系较密切,且技术水平要求相对较低,该领域的专利申请布局比较分散,没有出现一家独大的情况,有较多小型公司和个人专利申请。

3、我国NFC专利申请人以设备制造商为主,专利授权率偏低

    在华专利申请量统计结果表明,我国的专利申请人类型比较单一,在整个NFC产业链上,中国申请人类型以设备制造商为主,在我国部署NFC相关专利的申请量排名前十的主要申请人有七位本土企业:中兴、上海华虹、复旦微电子、国民技术、华为、天喻和握奇,只有握奇为方案提供商,以上申请人在芯片及运营管理方面的专利储备较少。另外三位国外申请人索尼、松下和NXP专利主要布局在上游技术领域。

    索尼公司作为NFC技术的发起者之一,其研发团队掌握NFC的核心技术,在华专利发明人达到168人,专利申请量达96件,均为发明专利,且有超过一半的专利得到授权,仅有约4%的专利处于无效状态。中兴公司在NFC技术领域属后起之秀,其专利申请大部分是在2006年之后完成的,目前是NFC技术领域在华专利申请量的第一名,在中国拥有160件专利,发明人团队达到210人,发展速度之快令人瞩目。但值得注意的是,中兴公司的专利授权率水平在前十位申请人中最低,仅达到37.5%,有超过16%的专利处于视撤或驳回状态。企业在快速发展NFC技术、提高成果转化率的同时,应加强对专利质量的重视程度、保证专利的创新含量,提高专利授权率,以便最大程度保护技术成果。

结论

    NFC作为移动支付的关键技术,自2004年提出以来越来越受到业界的重视。从全球角度来看,NFC移动支付技术的专利布局格局已基本形成,美国、欧洲、中国、韩国和日本在技术普及应用和迅速发展的过程中储备了大量专利。但NFC技术的发展历程并非一帆风顺,经过2004年到2008年的过热发展后,NFC技术迅速进入了相对沉寂期。2009年到2011年期间,由于NFC技术标准不统一,NFC模块置于手机中还是SIM卡中难以达成共识,加之电信与金融以及公共服务领域的话语权争夺一直僵持不下,导致全球NFC发展陷入低谷。进入2012年以后,随着标准的统一和市场环境的成熟,NFC重又步入了快速发展的轨道。

    NFC的推广应用,吸引了全球大量知名的通信、电子、半导体、消费零食厂商投入其中。日本索尼的表现最为突出,在日本及全球其它地区都布局了大量专利,专利数量为全球之首。以此带动的松下、日立、三菱、凸版印刷、NEC、富士通等众多公司都在该领域成果丰硕。技术的另一发起者飞利浦及其旗下的NXP实力仅次于日本企业,诺基亚、三星和索尼爱立信等通信企业凭借深厚的技术积淀,专利布局力度也较大。中国的中兴和握奇公司在此领域实力较强,跻身全球前列,但专利数量和技术实力与前述大公司相比还有一定差距。中国在致力NFC技术研究的公司数量和实力都有待提升。

    随着近年来移动支付技术的迅猛发展和专利申请量的快速增加,我国企业和相关科研单位应积极布局移动支付相关专利,以便在技术与市场上抢得先机。针对目前我国NFC技术的专利布局中存在的问题提出以下建议。

1、重视NFC技术的海外布局,提高产品的海外竞争力

    从分析结果来看,我国NFC技术领域的企业的主要目标市场还在本国,可能受制于技术积累有限等因素,国际市场扩展缓慢。在海外布局专利的企业屈指可数,专利申请数量也很有限。全球范围来看,中国权利人的专利申请几乎都集中在本国,比例达到98%。然而,索尼不仅在日本有较多专利,在中国、美国、欧洲及韩国也有相当数量的专利申请。相比之下,后进企业中兴却仅在中国有较大专利申请量,在美国、欧洲的申请量仅为两三项。企业要想走出去,不仅需要在本土进行专利申请,更需要在全球范围内做好专利布局,以便使自身产品在竞争当中占有更多话语权。

    从国家政策层面上,为了在激烈的国际竞争中处于有利地位,各国均不同程度出台或实施了促进本国企业对外专利申请的政策或举措。日本在各个时期都推出了在国外申请专利、获取专利的计划和目标,韩国也有类似的计划。有分析指出,在日本本国经济停滞不前的情况下,日本通过专利技术的海外布局,不但保持很高的投资收益,同时在保证可持续创新的情况下保持了这一“国家盈利模式”的可持续性。

    在目前形势下,国家应有针对性的对NFC移动支付行业,培育海外专利优势企业;在海外申请专利方面,给予政策扶持,在培育一批海外专利拥有量较多的企业的同时,有效提升相关行业的国际竞争力;另外,还要优化对外申请专利的环境,加强对外专利申请的宣传与指导,引导企业有效利用PCT途径对外申请专利,提高我国创新主体的海外专利保护意识。

2、加强上游技术研发与成果保护,促进移动支付产业健康发展

    根据分析结果,我国企业在NFC芯片等关键上游技术领域的专利申请实力非常薄弱。大部分关键技术和核心专利均掌握在日本、韩国、美国等企业手中,我国掌握的专利均在中、下游领域,面临的知识产权风险极高。同时,由于基于13.56MHz的NFC技术标准超过1400项专利掌控在Nokia、SONY、NXP、VISA手中,标准中的核心专利几乎完全为国外控制。这对我国NFC移动支付产业的健康发展是非常不利的。

    针对目前我国移动支付产业链发展不均衡的现状,我国企业可通过专利许可等途径降低知识产权风险。同时,应当加快产业链上游关键技术的研究,一方面,通过对国外通信巨头手中的NFC核心专利做好外围专利布局,提高风险防御能力;另一方面,由于新技术更新换代速度快,非常有必要做好NFC技术的预研工作,及时了解行业巨头研发动态,捕捉移动支付技术的发展方向,提前做好布局,在下一代移动支付技术领域中争取更大话语权。

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