2019年6月住建部等部委發(fā)布了《關(guān)于在全國(guó)地級(jí)及以上城市全面開(kāi)展生活垃圾分類(lèi)工作的通知》，要求北京、天津等46個(gè)重點(diǎn)城市到2020年底基本建成垃圾分類(lèi)處理系統(tǒng)。2019年7月1日起，《上海市生活垃圾管理?xiàng)l例》正式實(shí)施，上海率先強(qiáng)制實(shí)行垃圾分類(lèi)。隨后，新修訂的《北京市生活垃圾管理?xiàng)l例》于2020年5月1日起實(shí)施。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的提高，垃圾的總量不斷增加。當(dāng)前，我國(guó)垃圾普遍具有成分復(fù)雜、分類(lèi)成本高等特點(diǎn)，居民、政府、企業(yè)三個(gè)垃圾分類(lèi)的主體之間存在著垃圾分類(lèi)權(quán)責(zé)模糊、主體意識(shí)淡薄、參與度不高等問(wèn)題。近兩年垃圾分類(lèi)和回收領(lǐng)域活力十足，2018年上半年有77個(gè)垃圾分類(lèi)項(xiàng)目放出，累積中標(biāo)金額5億元。垃圾分類(lèi)逐漸成為人們關(guān)注的熱門(mén)話題，垃圾分類(lèi)技術(shù)也成為了研究熱點(diǎn)。我國(guó)在垃圾分類(lèi)技術(shù)方面的研究市場(chǎng)需求較大，仍存在著很大的研究空間。

由于傳統(tǒng)的垃圾處理方法存在不同程度的不足，隨著人們對(duì)垃圾處理效果與效率的不斷追求，智能垃圾分類(lèi)技術(shù)已經(jīng)成為垃圾處理領(lǐng)域的一個(gè)重要的研究發(fā)展方向。智能垃圾分類(lèi)技術(shù)融合了大數(shù)據(jù)技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、人工智能等多種創(chuàng)新技術(shù)。智能垃圾分類(lèi)技術(shù)具有智能化、操作簡(jiǎn)單、便于數(shù)據(jù)分析及實(shí)時(shí)監(jiān)控等優(yōu)點(diǎn)，受到了極大關(guān)注。針對(duì)智能垃圾分類(lèi)技術(shù)在我國(guó)的專(zhuān)利申請(qǐng)進(jìn)行檢索，由檢索結(jié)果分析該領(lǐng)域在我國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)狀況、技術(shù)現(xiàn)狀以及研究趨勢(shì)，從而為該領(lǐng)域科研人員的研究方向和專(zhuān)利布局提供參考信息。

專(zhuān)利申請(qǐng)狀況

專(zhuān)利申請(qǐng)的總體情況分析

智能垃圾分類(lèi)技術(shù)在我國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)總量呈逐年上升趨勢(shì)，如圖1所示。1992年至2000年處于技術(shù)起步階段，該領(lǐng)域的年申請(qǐng)量均在10件以下。2001年至2018年專(zhuān)利申請(qǐng)量開(kāi)始迅速上升，總體趨勢(shì)呈逐漸增加的態(tài)勢(shì)，這主要是由于國(guó)內(nèi)對(duì)環(huán)境保護(hù)和資源綜合利用的關(guān)注以及人們環(huán)保意識(shí)的提升，對(duì)智能垃圾分類(lèi)技術(shù)的研究成為熱點(diǎn)。2019年后，由于專(zhuān)利從申請(qǐng)到公開(kāi)或公告需要一定的審查周期，許多專(zhuān)利還尚未公布，所以并不能代表該段時(shí)間專(zhuān)利申請(qǐng)的實(shí)際數(shù)量。從總體趨勢(shì)上可以預(yù)見(jiàn)，智能垃圾分類(lèi)技術(shù)在我國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)量中一定的時(shí)間段內(nèi)，仍然會(huì)維持在一個(gè)較高的水平，申請(qǐng)人對(duì)該領(lǐng)域的技術(shù)研發(fā)熱情和投入力度比較高。

圖1 專(zhuān)利申請(qǐng)量年度分布

主要專(zhuān)利申請(qǐng)人排名情況

為了了解申請(qǐng)人的主體以及專(zhuān)利申請(qǐng)的集中程度，對(duì)該領(lǐng)域我國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)量前10位的申請(qǐng)人做了分析后，不難看出該領(lǐng)域在我國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)的申請(qǐng)人均為企業(yè)，如表1所示（見(jiàn)下頁(yè)）。這說(shuō)明國(guó)內(nèi)的企業(yè)已經(jīng)意識(shí)到智能垃圾分類(lèi)技術(shù)的重要性，同時(shí)重視該技術(shù)的研發(fā)和市場(chǎng)投入，在傳統(tǒng)垃圾分類(lèi)技術(shù)的基礎(chǔ)上，不斷探索新的智能垃圾分類(lèi)技術(shù)，同時(shí)嘗試對(duì)該領(lǐng)域的技術(shù)進(jìn)行專(zhuān)利布局。而從另一方面來(lái)看，雖然國(guó)內(nèi)企業(yè)在總體申請(qǐng)量上占據(jù)了一定的優(yōu)勢(shì)，但前10位申請(qǐng)人均沒(méi)有與其他企業(yè)或高校院所進(jìn)行聯(lián)合申請(qǐng)，每個(gè)企業(yè)的申請(qǐng)量并不高，技術(shù)分散在不同的企業(yè)中，體系性不高，難以將企業(yè)在專(zhuān)利技術(shù)上的申請(qǐng)量?jī)?yōu)勢(shì)轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)的市場(chǎng)占有份額。

表1

專(zhuān)利技術(shù)領(lǐng)域分布

為了找出智能垃圾分類(lèi)技術(shù)中較活躍的專(zhuān)利技術(shù)領(lǐng)域，分析了相關(guān)專(zhuān)利主要涉及的IPC（國(guó)際專(zhuān)利分類(lèi)法）分類(lèi)大組，取前10個(gè)IPC大組分類(lèi)號(hào)進(jìn)行排序，通過(guò)對(duì)IPC大組分類(lèi)號(hào)的分析，以及主要IPC大組技術(shù)領(lǐng)域，如表2所示，進(jìn)行分析可以了解該領(lǐng)域的技術(shù)構(gòu)成。

表2

在智能垃圾分類(lèi)技術(shù)的專(zhuān)利申請(qǐng)中，如圖2所示（見(jiàn)下頁(yè)），屬于B65F1的專(zhuān)利申請(qǐng)量明顯多于其他分類(lèi)下的申請(qǐng)量，占總體比例的43.27%。其次是B09B3、B09B5，分別占總體比例的16.99%和12.18%?？梢?jiàn)，智能垃圾分類(lèi)技術(shù)的熱點(diǎn)專(zhuān)利技術(shù)領(lǐng)域主要包括垃圾貯器、固體廢物的破壞或?qū)⒐腆w廢物轉(zhuǎn)變?yōu)橛杏没驘o(wú)害的東西、固體廢物的處理等方面。

圖2 專(zhuān)利技術(shù)領(lǐng)域IPC分類(lèi)

技術(shù)現(xiàn)狀

智能垃圾分類(lèi)技術(shù)的研究整體呈增長(zhǎng)趨勢(shì)，這說(shuō)明智能垃圾分類(lèi)技術(shù)早已受到關(guān)注，隨著技術(shù)手段、方法及理念的更新，對(duì)該領(lǐng)域的探究熱度不斷上升。研究人員主要從四個(gè)方面對(duì)智能垃圾分類(lèi)技術(shù)進(jìn)行了研究與探索：第一，對(duì)分類(lèi)識(shí)別的研究，例如公開(kāi)號(hào)為CN109264259A的中國(guó)專(zhuān)利公開(kāi)了智能廢棄物分類(lèi)收集垃圾桶的智能廢棄物分類(lèi)收集方法，其中自動(dòng)識(shí)別分類(lèi)的方法為基于霍爾傳感器原理的接近開(kāi)關(guān)探測(cè)金屬；利用敲擊被測(cè)物發(fā)聲，使用特定裝置采集處理聲音信號(hào)，對(duì)信號(hào)進(jìn)行時(shí)域與頻域分析，區(qū)分玻璃、塑料和其他類(lèi)；第二，對(duì)云技術(shù)的研究，例如公開(kāi)號(hào)為CN109969639A的中國(guó)專(zhuān)利公開(kāi)了通過(guò)設(shè)置云端服務(wù)器，與云端服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)通訊連接的智能垃圾分類(lèi)回收終端、用戶(hù)終端、大數(shù)據(jù)顯示終端、運(yùn)營(yíng)終端，通過(guò)云端服務(wù)器將所有終端設(shè)備連成空間網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)通訊進(jìn)行數(shù)據(jù)信息交互及數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)；第三，對(duì)語(yǔ)音識(shí)別的研究，例如公開(kāi)號(hào)為CN110282286A的中國(guó)專(zhuān)利公開(kāi)了語(yǔ)音識(shí)別模塊識(shí)別語(yǔ)音采集模塊采集的垃圾種類(lèi)的名稱(chēng)，云端服務(wù)器根據(jù)垃圾種類(lèi)的名稱(chēng)輸出控制指令到垃圾桶控制器以控制對(duì)應(yīng)的第一驅(qū)動(dòng)裝置打開(kāi)桶蓋；第四，對(duì)太陽(yáng)能供電的研究，例如公開(kāi)號(hào)為CN106429101A的中國(guó)專(zhuān)利公開(kāi)了太陽(yáng)能電池板及設(shè)于控制箱內(nèi)的蓄電池，該太陽(yáng)能電池板與蓄電池連接，蓄電池為自動(dòng)分類(lèi)的生活垃圾收集裝置進(jìn)行供電。

隨著人們對(duì)環(huán)境保護(hù)問(wèn)題的日益重視，對(duì)垃圾分類(lèi)技術(shù)的研究也快速升溫。通過(guò)對(duì)智能垃圾分類(lèi)技術(shù)在我國(guó)專(zhuān)利的統(tǒng)計(jì)與分析，針對(duì)該領(lǐng)域目前的狀況，提出幾點(diǎn)建議：

從專(zhuān)利申請(qǐng)量年度分布數(shù)據(jù)來(lái)看，該領(lǐng)域的專(zhuān)利申請(qǐng)總量在近幾年呈現(xiàn)逐年上升趨勢(shì)，同時(shí)具有很大的發(fā)展?jié)摿?；?guó)內(nèi)相關(guān)企業(yè)應(yīng)抓住機(jī)遇，及時(shí)進(jìn)行專(zhuān)利布局。從專(zhuān)利申請(qǐng)人排名來(lái)看，國(guó)內(nèi)申請(qǐng)人主要集中在企業(yè)，但企業(yè)還未形成技術(shù)壟斷，高校院所申請(qǐng)量相對(duì)較少；由于高校院所的理論基礎(chǔ)好，企業(yè)的需求貼近實(shí)際生產(chǎn)需要，因此建議企業(yè)和高校院所加強(qiáng)合作，優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，以解決科研與生產(chǎn)脫節(jié)的問(wèn)題，及時(shí)把科研成果投入生產(chǎn)。從專(zhuān)利技術(shù)領(lǐng)域分布來(lái)看，目前國(guó)內(nèi)申請(qǐng)人的申請(qǐng)熱點(diǎn)主要集中在以結(jié)構(gòu)為特征的垃圾貯器（B65F1），申請(qǐng)人對(duì)垃圾分類(lèi)容器設(shè)計(jì)的關(guān)注程度較高；國(guó)內(nèi)研究人員應(yīng)重視開(kāi)發(fā)多角度的研究方向，加快我國(guó)智能垃圾分類(lèi)技術(shù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)的國(guó)際化進(jìn)程。