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智能联网产品领域的全球创新发展速度大大加快，这是最近出炉的 “专利与第四次工业革命” 研究报告的结果 。
2010年至2018年期间，物联网、大数据、5G以及人工智能领域的专利申请量以每年20%的速度在全球范围内递增。 研究表明，第四次工业革命所涵盖的技术领域的增长速度是所有其他技术领域平均水平的5倍之多。
该报告首次以国际专利族（international patent families，IPF）的形式概述了2010年至2018年间工业4.0技术创新的主要趋势。每个专利族都代表了一项高价值的发明，并包含了已在全球两个或多个专利机构提交的专利申请。由于专利申请是在产品投放市场之前的几个月甚至几年内提交的，因此其通常被视为未来技术趋势的早期指标。
仅在2018年，全球各地的企业和机构在工业4.0技术领域便提交了近4万个新的IPF，占全球专利总数的10%以上。同年，来自德国的IPF超过2,000个，占全球专利总量的5％以上。
这使德国成为该领域欧洲的领导者，几乎贡献了近三分之一的欧洲新发明。然而在全球范围内德国仅排名第五，位于美国、日本、韩国和中国之后。德国的IPF以每年14.9％的速度增长，远远落后于美国（18.5％），韩国（25.2％）和中国（39.3%）的年增长率。
德国在安全、定位和数据管理这三个技术领域具备高度专业化的能力，这些技术通常与联网对象结合使用，广泛应用于 汽车 、制造业和农业领域。
但是，根据这项研究，德国在工业4.0核心技术，例如IT硬件，软件和连通性以及人工智能方面处于明显劣势地位。
全球范围内，在2010年至2018年期间，韩国公司三星和LG是专利申请数量最多的两家企业。
排名最靠前的德国公司西门子位列第18位。从专利类型可以看出， 西门子更注重数据管理方面的研发 ，尤其是在规划和控制，以及分析和诊断、连通性等方面。该公司在制造、医疗卫生、基础设施和智能 汽车 的应用领域中表现出高度专业化。
在所有的研究机构中，弗劳恩霍夫应用协会排在韩国研究机构ETRI之后，位居第二。
研究还表明，创新能力主要集中在某些区域的创新集群内。世界上最大的20个创新集群是各自国家的创新领导者。工业4.0专利中有一半以上（56.3％）来自这些集群。在德国主要涉及三个集群，慕尼黑（第17名）、斯图加特（排名20）、纽伦堡（第31名）。
慕尼黑创新集群的年增长率为16.1％。该地区的企业研究的工业4.0主题包括定位，数据安全以及3D系统和车辆。西门子，宝马和大众集团（其子公司奥迪位于英戈尔施塔特）为该集群贡献了40％的IPF。
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