近年商用無人機崛起，舉凡運輸、農牧、搜救巡檢及國防等產業，都可以看到無人機的身影，應用領域相當廣泛，成長不容小覷，已成為未來各大產業發展的關鍵要件，經濟部智慧財產局近期委託財團法人中衛發展中心及專利檢索中心執行《新興科技產業專利布局分析報告【無人機之智慧飛控技術趨勢分析】》，針對無人機的智慧飛控技術進行專利分析，幫助產業界了解技術整體發展趨勢、搶攻無人機的新藍海商機。

專利檢索策略

     根據智慧無人機之技術概要設定檢索策略，本次檢索區域為全球，其主要分析區域以中國（CN）、美國（US）、日本（JP）、韓國（KR）、歐洲專利局（EPO）、世界智慧財產權組織（WIPO）以及台灣（TW）為主，檢索時間為2021 年12 月31 日前之公開、公告專利案，使用資料庫為全球專利檢索系統（Global Patent Search System，GPSS）與Derwent Innovation，檢索策略可分為無人機與人工智慧兩大區塊，兩者皆採用關鍵字與分類號作為檢索條件。

專利歷年申請趨勢

       本報告透過專利歷年申請趨勢，可以得知智慧無人機相關專利在全球的布局趨勢，截止至2021年，智慧無人機專利申請總量為3484件，其中專利家族為2667案。

       從2012年人工智慧演算法之深度學習崛起，開始有智慧無人機相關專利申請，當年度共有20件；直到2016年AI助長無人機商用發展，美國亞馬遜科技（Amazon）發表具有AI智慧無人機的原型機，智慧無人機開始蓬勃發展，全球專利申請數量較2015年增加一倍多，共有240件。2017~2019年申請數量亦逐年穩步增加，直到2020年智慧無人機專利申請急速上升，申請數量共有986件，該年Amazon申請無人機遞送包裹獲美國聯邦航空總署（FAA）核准通過，象徵無人機送貨的時代已經來臨；2021年中國成立「無人機人工智慧發展研究院」；2022年台灣成立「台灣無人機大聯盟（UAS-TAIWAN）」及「亞洲無人機AI 創新應用研發中心」，無人機國家隊成軍，預期智慧無人機相關專利申請將會持續成長。

專利申請地區分析

      目前智慧無人機專利主要布局地區，前五名分別是中國、美國、WIPO、韓國以及日本，第一名的中國共有1805件，占比過半（約54%），申請數量遙遙領先與其他地區；第二名美國共有628件（19%），其次WIPO為288件（8.7%）、日本為191件（5.8%）以及韓國為125件（3.8%），台灣以29件（0.9%）位居第9名。

       中國無人機產業相當發達，並在全球積極申請無人機專利，中國企業及學研單位都在布局智慧無人機專利，故申請量居首；美國的無人機專利著重於專精領域布局，航太產業和人工智慧產業於各自領域申請技術專利，再透過跨業聯盟生產智慧無人機，在整合型專利申請數量略少一些。

       進一步從時間點來看，2012年至2016年，美國及中國在智慧無人機技術處於領先的地位，掌握大量智慧無人機專利技術，且美國與中國皆是人工智慧技術的領導者；但從2017年中國開始快速成長，甩開其他國家遙遙領先。

       2016年AI助長無人機商用發展，各國家/地區智慧無人機專利開始顯著增加並穩定成長，策略性透過WIPO申請專利的數量也增加；韓國、日本、歐洲三者並駕齊驅，緊隨美國之後，尤以韓國專利數量較多。台灣智慧無人機發展則稍微落後，2014年開始有專利權人布局智慧無人機專利，2017年專利數量開始增加，每年維持穩定的專利申請數量。

智慧無人機前十大IPC 分析

      透過智慧無人機國際專利分類號（IPC）分類進行專利數量之關聯性分析，可觀測各主要技術分類落點的發展動向，作為後續產業技術發展方向之參考依據。

     本報告將智慧無人機專利以家族整併後，接著統計前十大IPC 分類號，經由三階分類號統計出四個主要的技術領域，分別為影像處理（G06K、G06T）1466 件、控制處理（G05D）1099 件、人工智慧（G06N）958 件及無人機領域（B64C、B64D）854 件。

       在影像處理領域中，又以圖像識別技術（G06K9/00）專利數量最多，共有635件，由於無人機的許多人工智慧相關任務都在處理圖像識別，因此無人機必須能夠以感測和收集環境或物體的相關數據，此外，無人機執行圖像識別、目標檢測、圖像分割等任務，均需運用到圖像識別、影像分析等技術，才能進行後續的決策任務，因此影像處理的識別技術領域技術為智慧無人機之核心技術。而應用電子設備進行識別（G06K9/62）及影像分析（G06T7/00）為第二與第三，分別為603件與228件。

       在控制處理領域中，飛行控制系統是無人機的大腦，主要完成飛行姿態控制、導航管理、發動機管理、機載設備管理系統監管等多項飛行任務，對無人機的安全性至關重要，針對無人機三維之位置或航向的同時控制（G05D1/10）技術共有675 件，而針對無人機的路徑高度姿態控制（G05D1/00）及單純針對無人機姿態控制（G05D1/08）為第二與第三，分別為257件與172件。

       無人機要完全實現自主飛行，必須引進人工智慧技術，而人工智慧技術的核心是神經網路，在人工智慧領域的專利申請中，主要針對神經網路模型建構（G06N3/04)技術共有496件，神經網路學習（G06N3/08）技術共有462件，是智慧無人機重要之分類號。

       在無人機領域中，主要是具有特殊用途的智慧無人機（B64C39/02）共有639件，用以執行巡檢、追蹤、物流等各項任務；另無人機上的攝影機（B64D47/08）相關技術共有462件。

前十大專利權人分析

     目前智慧無人機專利主要由能源公司、電子科技以及學研單位所持有，由於中國政策積極推動無人機發展，對於專利布局也相當重視，因此在前十大專利權人中，中國專利權人就占九個，其中國營事業和學研單位就占八個；美國企業亞馬遜科技則排名第五。

      在能源公司部分，中國國家電網持有91案、廣東電網有62案，兩者皆為中國國營企業，主要業務皆為電網建設以及相關供電營運，兩者兼具有龐大幅員遼闊的電力電網系統，因此積極開發智慧無人機來巡檢電力電網系統，透過智慧無人機自動目標檢測，實時自動維護，減少巡檢所需的大量人力成本。電子科技則有深圳大疆科技（81案）、中國電子科技（21案）。深圳大疆科技為全球民用無人機及航拍技術領導者，以往布局非智慧無人機專利居多，近年亦逐步跨入智慧無人機專利布局。

     學研單位在智慧無人機專利布局具有舉足輕重的地位，且專精於人工智慧演算法的研究開發，其中以北京航空航天大學案數最多（80案），其次為南京航空航天大學57案、西北工業大學49案、天津大學36案及北京工業大學26案。

      除了中國之外，前十大專利權人只有美國亞馬遜科技入榜，共有61案排名第五，亞馬遜科技專司無人機物流，2016年即發表具有AI智慧無人機的原型機，為智慧無人機的先驅者。

台灣無人機專利之申請趨勢

       分析台灣無人機專利申請概況，與智慧無人機相關之申請數量共有29件，外國專利權人僅3位，尚未見全球主要專利權人大舉布局之跡象，專利申請的主流趨勢為「目標檢測/辨識/跟蹤」、「飛行控制/調整」及「導航/路徑規劃」；主要的產業應用為「巡檢/監測/檢測」（20%）、「農業」（12%）及「民用」（12%）；整體來看，台灣智慧無人機相關專利數量不多，尚有很大的布局空間。

      由申請趨勢可看出，2014年開始有專利權人布局智慧無人機專利；2017年智慧無人機專利較2016年大幅增加，申請數量為7件；2018年至今，申請數量維持5~6件。由專利申請人分析，顯示台灣申請人申請數量為23件，占約79%，外國申請人申請數量為9件，占約21%；台灣智慧無人機獲證專利為20件，台灣申請人獲證數量為17件，外國申請人獲證數量為3件。

      由專利權人分析專利權人其所屬產業，其中學研單位占35%、電子科技占30%、自然人占25%，台灣學研單位向來鑽研於人工智慧程式語言開發撰寫，陽明交通大學、長榮大學、虎尾科技大學，在智慧無人機皆有研究，其中虎尾科技大學還成立「亞洲無人機AI創新應用研發中心」；台灣電子科技代表有經緯航太科技，於2016年開始投入智慧無人機研究與開發，為台灣業界研發智慧無人機的先驅者。

      台灣在智慧無人機產業最大的利基點是ICT產業及半導體產業發達，包括無人機電池、AI控制晶片、微處理晶片、攝影鏡頭組裝、影像處理晶片等，上中下游供應鏈完善，在研發成本管控、系統整合具有優勢，加上美國對於中國產品的輸入輸出禁令，也為台灣創造機會。透過專利申請的地區分析，建議台灣企業專利可布局在歐洲、日韓等具有高度發產潛力的國家；另外，受惠於美國對中國大陸政策禁令，台灣企業或許獲得轉單效益，若要出口商品需要專利保護，電力、綠能、交通及民用等產業應用都還有專利布局空間。

資料來源：2022/10/20，經濟部智慧財產局，「無人機之智慧飛控技術之產業專利分析」。
註：本報告關鍵字部分以無人機與人工智慧相關同義詞/衍生字，分類號以B64C、B64D、G05D、G06K、G06T、G06V、G06N、G06F、Y10S 等相關分類號，基於無人機與人工智慧的檢索條件組合之檢索策略及人工整理，篩選出與無人機之智慧飛控技術相關專利申請數量共3484 件，其中專利家族為2667 案，如表5 所示無人機之智慧飛控技術之檢索策略。

專利申請量為將專利透過申請號整併後之專利數量。

作者：吳碧娥

現任：北美智權報主編

學歷：政治大學新聞研究所

經歷：北美智權報資深編輯

驊訊電子總經理室特助

經濟日報財經組記者

東森購物總經理室經營企劃

【詳細內容請見《北美智權報》323期；歡迎訂閱《北美智權報》電子報】

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