【編者按】人們?yōu)榱藦耐饨绔@取信息内舟，必須借助于感覺器傳感器傳感器官匿乃。傳感器匯總圖片精選(6張)而單靠人們自身的感覺器官桩皿，在研究自然現(xiàn)象和規(guī)律以及生產(chǎn)活動中它們的功能就遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠了。為適應(yīng)這種情況幢炸，就需要傳感器泄隔。因此可以說，傳感器是人類五官的延長宛徊，又稱之為電五官佛嬉。

隨著自動化設(shè)備及控制系統(tǒng)蓬勃發(fā)展，做為電子裝置“感官”元件的傳感器應(yīng)用領(lǐng)域也大幅擴(kuò)展闸天，傳感器可以說是物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)下讓智能連網(wǎng)產(chǎn)品執(zhí)行即時互動的關(guān)鍵元件暖呕。什么是傳感器触擎？傳感器關(guān)鍵廠商專利布局重點有那些？技術(shù)要項又有那些的闹？BOSCH博旬、DENSO、Honeywell翼养、Abbott剪妥、 SIEMENS、STMicroelectronics缘嗦、Infineon等指標(biāo)性大廠相對研發(fā)強(qiáng)度及技術(shù)要項布局如何蝇居？對此，本文進(jìn)行深入剖析與探討烦草。

傳感器專利與商機(jī)一次看清楚刮锹！

技術(shù)簡介

傳感器（Sensor）可以定義為：“能夠感知并檢測欲量測對象物的物理量或化學(xué)量，并將其轉(zhuǎn)換成可以計量的輸出訊號之裝置”幽摔。其中惯狠，量測的物理量包括：溫度、壓力刮便、磁性空猜、光等；而化學(xué)量則包括：pH值恨旱、濃度辈毯、純度、濕度等搜贤。

傳感器可類比為人類的感覺器官（感官）谆沃，像是圖像傳感器（視覺）、壓力傳感器（聽覺）仪芒、溫度傳感器（觸覺）唁影、氣體傳感器（嗅覺）、味傳感器（味覺）等桌硫。

近年來隨著自動化設(shè)備及自動化控制系統(tǒng)的蓬勃發(fā)展夭咬，做為電子裝置“感官”元件的傳感器應(yīng)用領(lǐng)域也大幅擴(kuò)展包括：運輸啃炸、機(jī)械铆隘、建筑、醫(yī)療南用、家電膀钠、資通訊、制造加工等末径。

未來在物聯(lián)網(wǎng)帶動下俺媳，智慧連網(wǎng)產(chǎn)品勢必配備更優(yōu)質(zhì)傳感器以符合即時互動要求情丛，傳感器的重要性可想而知。

圖像傳感器（Image Sensor）

圖像傳感器由于制程技術(shù)差異可區(qū)分為兩大類：CCD傳感器以及CMOS傳感器驮桐。其中暂铭，CCD傳感器主要材質(zhì)為矽晶半導(dǎo)體，基本原理是透過光電效應(yīng)將光線能量轉(zhuǎn)換成電荷寝丹，光線越強(qiáng)底咳、電荷越多，這些電荷就成為判斷光線強(qiáng)弱的依據(jù)肩堡。

CMOS傳感器為可記錄光線強(qiáng)弱變化的半導(dǎo)體珍霉，是利用矽和鍺兩種材質(zhì)做成的半導(dǎo)體，使其在CMOS上共存著帶N極（帶負(fù)電）都璃、P極（帶正電）的半導(dǎo)體嘿杖，這兩個互補效果的電極會對光線產(chǎn)生電流變化，并將光線強(qiáng)弱轉(zhuǎn)換成輸出訊號以舒。

圖像傳感器應(yīng)用領(lǐng)域包括：智慧型手機(jī)趾痘、數(shù)位相機(jī)、遠(yuǎn)端居家監(jiān)視蔓钟、機(jī)器人扼脐、汽車、建筑等奋刽。

壓力傳感器（Pressure Sensor）

壓力傳感器是檢測氣體或液體之壓力強(qiáng)度瓦侮，并將壓力強(qiáng)度轉(zhuǎn)換成輸出訊號。依據(jù)材料差異可區(qū)分為：陶瓷傳感器佣谐、電容傳感器肚吏、半導(dǎo)體傳感器、壓電傳感器等狭魂。

壓力傳感器應(yīng)用領(lǐng)域包括：氣象罚攀、喇叭、麥克風(fēng)雌澄、汽車斋泄、機(jī)器人、建筑等領(lǐng)域略雪。

溫度傳感器（Temperature Sensor）

溫度傳感器藉由對溫度變化極為敏感的材料進(jìn)行溫度值測定癌蚂，并將其轉(zhuǎn)換成輸出訊號。依據(jù)材料差異可區(qū)分為：熱敏電阻傳感器摩赎、白金感溫電阻傳感器在策、熱電偶傳感器等。

溫度傳感器應(yīng)用領(lǐng)域廣泛包括：智慧手環(huán)隘唁、智慧家庭感測控制裝置敌灰、機(jī)器舶抚、汽車、氣象甥晦、建筑等寄硬。

氣體傳感器（Gas Sensor）

氣體傳感器針對可燃性氣體、毒性氣體成分進(jìn)行測定敢亥，并將其轉(zhuǎn)換成輸出訊號柱爵。依據(jù)材料差異可區(qū)分為：半導(dǎo)體傳感器、電化學(xué)傳感器惭舒、催化燃燒傳感器晒来、熱導(dǎo)傳感器、紅外線傳感器等郑现。

氣體傳感器應(yīng)用領(lǐng)域包括：家庭湃崩、辦公大樓、礦場接箫、工場攒读、汽車等。

味傳感器（Taste Sensor）

人類舌頭上的味覺細(xì)胞膜內(nèi)側(cè)與外側(cè)由氯化鈉（NaCl）辛友、氯化鉀（KCl）不同離子濃度的鹽水填滿薄扁，當(dāng)鉀離子從內(nèi)往外流時會產(chǎn)生膜電位變化，若味覺細(xì)胞膜吸 附味道原因離子或化學(xué)物質(zhì)废累，味覺細(xì)胞膜會產(chǎn)生膜電位變化邓梅，并透過味覺細(xì)胞后端的神經(jīng)再將電位變化傳給大腦，此時邑滨，人類就會感覺到味道日缨。

味傳感器就是藉由對離子濃度進(jìn)行電位差測定，并將其電位差值轉(zhuǎn)換成輸出訊號掖看。味傳感器應(yīng)用領(lǐng)域包括：食品檢測匣距、醫(yī)療檢測等。

美商相對投入更多研發(fā)資源發(fā)展醫(yī)療用途傳感器技術(shù)馁捌，目的是布局智能醫(yī)療產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵技術(shù)與商機(jī)梗药。專利探勘

檢索策略

針對傳感器（Sensor）進(jìn)行專利探勘分析，藉此深入瞭解傳感器領(lǐng)域重要專利權(quán)利人（Assignee）專利布局情形及對產(chǎn)業(yè)可能造成之影響往蚕。

擬定如下專利檢索策略與執(zhí)行步驟：

選擇專利資料庫

選定美國專利暨商標(biāo)局（USPTO）專利資料庫做為此次專利探勘分析主要資料來源自凛。

擬定檢索關(guān)鍵字

首先，透過技術(shù)論文森烦、新聞報導(dǎo)癞糙、關(guān)鍵廠商稻嘱、訴訟案件维愈、關(guān)鍵詞匯伦朵、專利分類、科技部落格等相關(guān)訊息的搜尋與瀏覽林狈，標(biāo)定出傳感器專利檢索重要特征訊息暑赏，并采用“資策會專利地圖分析探勘平臺”進(jìn)行專利檢索與分析任務(wù)。

其次菜碌，進(jìn)一步設(shè)定專利申請日期（31995）贼穆、專利分類碼、關(guān)鍵廠商兰粉、關(guān)鍵詞匯等做為傳感器專利探勘檢索故痊。

另外，搭配專利名稱（Title）玖姑、專利摘要（Abstract）愕秫、專利請求項（Claim）等欄位進(jìn)行關(guān)鍵詞匯的輸入與檢索。

篩選資料

針對專利檢索初步結(jié)果進(jìn)行研判與調(diào)整焰络，另外戴甩，再加上相關(guān)引證專利進(jìn)行探勘資料補強(qiáng)，最后闪彼，共計篩選出35甜孤，423件傳感器專利進(jìn)行探勘分析。

趨勢分析

文字探勘（Text Mining）

文字探勘（Text Mining）結(jié)果篩選出28項傳感器專利布局之技術(shù)重點畏腕。值得注意的是缴川，傳感器重要類別以及相對應(yīng)專利透過文字探勘明確篩選出來，包括：圖像傳感器 （5描馅，789件專利）二跋、溫度傳感器（3，701件專利）艺扑、壓力傳感器（3哭练，565件專利）、氣體傳感器（2米法，500件專利）僧憾、加速傳感器（1，037件專 利）短户、轉(zhuǎn)矩傳感器（494件專利）荐呵、觸控傳感器（483件專利）、血糖傳感器（418件專利）唇锡、超音波傳感器（367件專利）蔬聚。

另外，分析物傳感器（968件專利）矗绅、無線傳感器（950件專利）墙违、傳感器節(jié)點（926件專利）征蜻、角速度傳感器（337件專利）、工作電極（317件專利）也是傳感器重要的技術(shù)要項诽表。

資料探勘（Data Mining）

透過資料探勘（Data Mining）功能針對35唉锌，423件傳感器專利進(jìn)行比對分析，進(jìn)而掌握傳感器專利所屬行業(yè)別（Sector）竿奏、領(lǐng)域別（Field）分布情形袄简。

值得注意的是，測量（Measurement）占領(lǐng)域別比重最高達(dá)到37.9%泛啸，諸如：各式各樣感測及其量測技術(shù)皆含括在測量領(lǐng)域绿语。

另外，值得一提的是候址，測量（Measurement）結(jié)合運輸（Transport）構(gòu)成運輸傳感器應(yīng)用技術(shù)汞舱，測量結(jié)合醫(yī)療技術(shù)（Medical technology）構(gòu)成醫(yī)療傳感器應(yīng)用技術(shù)，測量結(jié)合機(jī)器構(gòu)成機(jī)器傳感器應(yīng)用技術(shù)宗雇，后續(xù)可進(jìn)一步展開為運輸傳感器昂芜、醫(yī)療傳感器、機(jī)器傳感器等專題研 究赔蒲。

相對研發(fā)強(qiáng)度分析

透過“資策會專利地圖分析探勘平臺”資料探勘（Data Mining）功能泌神，并針對傳感器專利權(quán)利人（Assignee）相對研發(fā)強(qiáng)度進(jìn)行分析，評比項目包括：專利件數(shù)库樊、他人引證次數(shù)棠裹、自我引證次數(shù)、發(fā)明人數(shù)数壤、平均專利年齡效迹、活動年期等。

資料探勘結(jié)果挑選出30家相對重要的傳感器專利權(quán)利人進(jìn)行相對研發(fā)強(qiáng)度分析趣闻，藉此瞭解其擁有的專利權(quán)對傳感器的產(chǎn)業(yè)影響力啰蕴。

進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)，德商BOSCH在傳感器相對研發(fā)強(qiáng)度表現(xiàn)較佳存学，主要原因為專利件數(shù)码承、發(fā)明人數(shù)等評比項目高于其他29家專利權(quán)利人所致。

很明顯地优生，傳感器以美商城离、日商、歐商較具研發(fā)能力泪确，未來在物聯(lián)網(wǎng)（Internet of Things）帶領(lǐng)下娜食，美、日、歐等國傳感器主要制造商將持續(xù)影響智慧連網(wǎng)產(chǎn)品所屬感測技術(shù)之發(fā)展踊谋，值得相關(guān)科技界密切注意上述主要制造商近期開發(fā)成果與專利布局動向蝉仇。技術(shù)要項布局分析

透過文字探勘（Text Mining）篩選出的28項傳感器技術(shù)要項，并對應(yīng)30家相對研發(fā)強(qiáng)度較強(qiáng)的專利權(quán)利人進(jìn)行技術(shù)要項布局分析褪子，藉此瞭解傳感器重要專利權(quán)利人技術(shù)開發(fā)動向之差異量淌。

進(jìn) 一步發(fā)現(xiàn)骗村，美商在醫(yī)療用途傳感器技術(shù)的布局遠(yuǎn)高過于歐商以及日商嫌褪，因為，文字探勘結(jié)果中與醫(yī)療用途直接相關(guān)的技術(shù)要項包括：分析物傳感器（Analyte Sensor）以及血糖傳感器（Glucose Sensor）胚股。其中笼痛，分析物傳感器有373件專利，美商占359件琅拌、比重達(dá)96.2%缨伊，而握有相關(guān)專利的美商包括：Honeywell、 MEDTRONIC进宝、DexCom刻坊、Abbott、OmniVision佩嘀、General Electric易祖、COVIDIEN LP、FORD等沫杜。

另一方面悍写，血糖傳感器有304件專利，美商占297件垛岛、比重達(dá)97.7%暴艘，并且握有相關(guān)專利的美商包括：JP MORGAN CHASE BANK（投資銀行）、MEDTRONIC限剩、DexCom柬沾、Abbott等。

很明顯地魂麦，歐商及日商較著重發(fā)展資通訊故咽、建筑、機(jī)械橄文、汽車用途傳感器技術(shù)化刻，像是圖像傳感器（Image Sensor）、壓力傳感器（Pressure Sensor）上陕、溫度傳感器（Temperature Sensor）桩砰、氣體傳感器（Gas Sensor）、觸控傳感器（Touch Sensor）、轉(zhuǎn)矩傳感器（Torque Sensor）亚隅、超音波傳感器（Ultrasonic Sensor）硼莽、角速度傳感器（Angular Velocity Sensor）等。

另一方面煮纵，美商則相對投入更多研發(fā)資源發(fā)展醫(yī)療用途傳感器技術(shù)懂鸵。顯然，美商目的就是為了要掌握智慧醫(yī)療產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵技術(shù)與市場先機(jī)行疏，此布局動向值得相關(guān)科技界密切關(guān)注其后續(xù)發(fā)展演變匆光。

日商及歐商相對著重發(fā)展資通訊、汽車酿联、建筑终息、機(jī)械用途傳感器技術(shù)，深耕傳感器目前主要用途贞让。

MIC觀點

測器核心技術(shù)集中于美艺滑、日、歐廠商手中砰染，美商積極布局醫(yī)療用途跳犹，日商及歐商相對著重發(fā)展資通訊、汽車标增、建筑玻冗、機(jī)械用途

針對傳感器進(jìn)行相對研發(fā)強(qiáng)度分析、技術(shù)要項布局分析發(fā)現(xiàn)孕炒，傳感器以美商道婚、日商、歐商較具研發(fā)能力仪但，因為相對研發(fā)強(qiáng)度TOP 30廠商中潦博，美商占有11家、日商占有9家呀净、歐商占有7家竖怯。

另外，傳感器技術(shù)要項布局分析發(fā)現(xiàn)好猪，美商胀茵、日商、歐商投入研發(fā)資源積極發(fā)展資通訊挟阻、汽車琼娘、建筑、機(jī)械附鸽、醫(yī)療用途傳感器技術(shù)脱拼。

其中瞒瘸，美商在醫(yī)療用途傳感器技術(shù)的布局遠(yuǎn)高過于日商及歐商，因為文字探勘結(jié)果發(fā)現(xiàn)血糖傳感器專利美商占比重達(dá)97.7%熄浓、分析物傳感器專利美商占比重達(dá)96.2%情臭。

很明顯地，美商相對投入更多研發(fā)資源發(fā)展醫(yī)療用途傳感器技術(shù)赌蔑，其目的就是布局智能醫(yī)療產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵技術(shù)與商機(jī)俯在。反觀日商及歐商相對著重發(fā)展資通訊、汽車娃惯、建筑跷乐、機(jī)械用途傳感器技術(shù)，深耕傳感器目前主要用途曾罕。

未來在物聯(lián)網(wǎng)帶領(lǐng)下蒙亦，美皮卸、日礼文、歐等國主要傳感器制造商將持續(xù)影響智慧連網(wǎng)產(chǎn)品所屬感測技術(shù)之發(fā)展與應(yīng)用，值得相關(guān)科技界密切注意上述主要制造商近期開發(fā)成果與專利布局動向猿池。

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