随着社会经济的发展和人民生活水平的提高，工业化生产以及人们的日常生活对空气造成的污染越来越严重。近年来，在市场上涌现了大量以空气净化技术为核心的各类空气净化产品。在科技不断发展的过程中，为了进一步改善居住条件、提升生活品质，智能家居已深入人们的生活中。物联网是一种利用局部网络或互联网等通讯技术将传感器、控制器、机器、人和事物连接起来的新方式，它形成了一个信息化、远程管理控制和智能化的网络。随着物联网技术的不断发展与创新，改变了现有空气净化产品的功能与结构，基于物联网的智能化空气净化技术，不仅能够过滤空气中对人体有害的物质，还可以对空气质量进行科学的评估。

 

本文针对基于物联网的空气净化技术的在华专利申请进行检索，由检索结果分析该领域的在华专利申请趋势、地域分布情况、技术领域分布情况以及解读重点专利技术，从而为该领域创新主体的研究方向和专利布局提供参考。

基于物联网空气净化技术在华的专利申请共计451项。基于物联网的空气净化技术相关专利申请整体上呈上升趋势，如图1所示。2013年之前，有关该技术的专利申请量相对较少，年申请量均在5项以下。伴随物联网技术在我国迅速发展，且将物联网技术应用于空气净化技术的专利在2013年之后，申请呈稳步上升趋势，于2018年达到峰值，2018年专利申请量为110项，这是由于国家高度重视环境治理出台一系列大气污染防治计划，人们对空气质量要求有所提升，该领域在国内的受重视程度逐渐提高。2018年之后，专利申请量开始减少，技术进入平稳回落阶段，国内对该领域的技术研究日益成熟，但仍具有一定的创新发展空间，具有广阔的开发前景。

图1  专利申请趋势

 

基于物联网空气净化技术的专利申请地域分布，如图2所示。基于物联网的空气净化技术专利申请量排名前10位的省市共申请专利347项，占全国专利申请总量的77%。其中，江苏省以81项专利申请排名第一，广东省和四川省分别以76项、39项专利申请排名第二、第三。通过图2可以看到，专利申请量较高的省市均为经济发展速度较快、人口密度较大的地方，如江苏省、广东省、四川省、浙江省、北京市等。这些省市较早地意识到该领域技术发展的重要性，同时重视该技术的研发以及市场投入，尝试对该领域的技术进行专利布局，也代表了我国各省市技术创新的能力。

图2  专利申请地域分布

 

为了找出基于物联网空气净化技术中较活跃的专利技术领域，通过对专利申请涉及的技术领域进行分析，统计IPC（国际专利分类法）大组分类号出现的次数，排名前10位的IPC大组分类号分布，可以了解该领域的技术构成，如图3所示。

图3  专利技术领域IPC分类

 

其中，属于F24F3（从一个或多个集中式空调站向可以得到二次处理的房间或场所内的分配装置供给经过处理的一次空气的空气调节系统；专门为这种系统设计的设备）的专利申请占比最高，占总体比例的21%， F24F11（控制或安全系统布置）、F24F1（空气调节用房间单元，例如分体式或一体式装置，或接收来自集中式空调站一次空气的装置）、F24F8（处理，例如除加热、冷却、加湿或干燥外，净化供应给人类生活或工作空间的空气），分别占总体比例的20%、16%、9%，排名前4名的IPC大组分类号均属于同一IPC小类分类号F24F，总占比为66%。可见，对于该技术（F24F：空气调节、空气增湿、通风、空气流作为屏蔽的应用）的改进是目前技术创新的重点。因此，后续如果要对基于物联网的空气净化技术进行专利布局时，需要重点筛查以上技术领域的专利申请，同时可考虑拓展新的技术分支进行专利布局，规避领域中的已有专利。

 

近年来，我国对基于物联网的空气净化技术研究整体呈增长趋势，可见该技术已受到国内创新主体的广泛关注。下面，对基于物联网的空气净化技术中受关注度较高的技术进行解读。

CN110500671A（申请日：2019年11月26日）公开了一种智慧空气净化系统，包括数据服务中心、现场管理终端、离子发生单元、灰尘收集单元、环境检测单元、数据显示单元、中继控制单元；离子发生阵列、灰尘收集阵列、环境检测阵列、数据显示阵列；所述系统设有“人—机—环境”理论的空气质量管理模型，所述模型预设人因工程方面的参数，所述参数由系统用户自主修正、或根据运行数据自学习修正；所述系统可以根据健康、舒适、高效等不同需求级次的运行目标，按照和效率、费用、能耗等约束条件，向空中释放与推送正负离子，吸附与滤除所述空气污染物，优化配置相关的环境参数，实现“人—机—环境”的最佳匹配；所述系统同时灭杀微生物、消除气态有机物、消除气态无机物、清除固态颗粒物。

CN204963019U（申请日：2016年1月13日）公开了一种基于物联网智能空气净化器，主控制器MCU分别与空气净化器、无线通信模块和智能PM2.5检测仪连接，个人移动监控终端通过无线关网与无线通信模块连接；空气净化器包括净化器箱体、进气风扇、出气风扇、空气净化室、空气干燥室，净化器箱体外侧上方安装有抽吸空气的进气风扇，进气风扇后侧的净化器箱体内设置有空气净化室，空气净化室后侧设置有空气干燥室，空气干燥室对应的净化器箱体上设有净化空气排出口；净化器箱体内侧下方安装有室内空气排出的出气风扇；空气净化室包括淋雨系统、空气隔板、储水室和净水滤芯，空气隔板将空气净化室隔离成2个以上空气净化区，相邻两个空气净化区通风口错位分布，储水室设置在空气净化室下方，过滤后的污水经净水滤芯回流到储水室。

CN106940548A（申请日：2017年7月11日）公开了一种物联网智能化除尘设备管控系统，尤其涉及易燃易爆粉尘的除尘设备系统及生产过程中的安全防爆、火花探测、自动启闭、自动隔爆、泄爆等的智能化管控系统，该系统包括除尘设备系统、数据传感监测系统、智能自控系统、网关通信系统和后端数据处理平台，数据传感监测系统包括若干个传感监测模块和监测终端，智能自控系统包括控制终端和继电器，传感监测模块通过ZigBee网络连接监测终端，监测终端通过移动通信网络连接智能网关，控制终端通过继电器连接除尘设备的控制开关，并通过移动通信网络连接智能网关，智能网关通过以太网网络连接后端数据处理平台。该系统能够实现密闭环境下的除尘设备的物联网化智能自动管控。

随着工业化社会的迅速发展，导致了严重的空气污染问题，人们对空气质量的改善需求日益增加。物联网技术的不断发展与创新，改善了现有空气净化技术的不足，在净化空气质量的同时实现智能化控制是主要的研究方向。本文通过对基于物联网的空气净化技术在华专利的统计与分析，针对该领域现状的结论如下：

专利申请趋势  基于物联网的空气净化技术相关专利申请整体上呈上升趋势，表明该技术的研究稳步发展，并持续升温，正在以较快的速度进行专利布局。

专利申请地域分布  国内专利申请主要集中在江苏省、广东省、四川省、浙江省、北京市等省市，这些省市较早地意识到该领域技术发展的重要性，同时重视该技术的研发以及市场投入。

专利技术领域分布  该技术的专利申请主要集中在对空气调节（F24F）方面的改进，对基于物联网的空气净化技术进行专利布局时，需要重点筛查该技术领域的专利申请，同时可考虑拓展新的技术分支进行专利布局，规避领域中的已有专利。

（作者单位：国家知识产权局专利局专利审查协作北京中心）

参考文献

[1] 马德明. 基于单片机+物联网控制的校园空气净化计划系统设计[J]. 电脑编程技巧与维护, 2021, (7): 58-59.

[2] 卢令, 蔡乐才, 高祥, 李随群. 基于物联网的室内空气质量智能感知与净化系统[J]. 四川理工学院学报(自然科学版), 2018, 31(4): 63-67.