商业化困难重重，可穿戴电子的未来在哪里？

     “可穿戴设备”，即直接贴附于人体皮肤表面或集成在衣服或配件里的一种便携式电子设备。几十年的发展中，它已不仅仅是一种硬件设备，更是可集成软件支持，数据交互，云端交互等高科技来实现强大的功能。可穿戴医疗设备可监测人体的一系列生命活动特征，其中包括生命体征，睡眠和神经监测，可作为心电图仪以及胎儿和产科设备。除此之外，可穿戴医疗设备可用于活动监控、智能手表、智能服装。今年来，各国对于可穿戴医疗设备领域的知识产权的申请量也与日俱增，但是，可穿戴设备在商业化转化过程中需要克服一系列监管障碍，以创建清晰的商业化途径。与此同时，医学和医疗保健的可穿戴设备市场正在迅速扩展，并为学术界和工业界带来了挑战和机遇。
        近日，伦敦帝国理工学院Ali K. Yetisen教授课题组在可穿戴设备的市场前景以及专利转化方面进行了重要总结。本研究综述了穿戴式医疗设备（WMD）将推动即时诊断和治疗，全面分析了可穿戴设备的市场和知识产权之间的关系。调查表明，具有活动监视功能的可穿戴设备具有最大的市场份额，而知识产权领域则由电子公司主导，作者从多个角度分析了可穿戴领域的专利成果难以商业化转换的关键性问题。该工作以标题“Market and Patent Analyses of Wearables in Medicine” 发表于国际著名出版社Cell旗下的Trends in Biotechnology上。
        
       本文亮点：
        1：可穿戴设备发展所面临的机遇与挑战。
        2：可穿戴设备领域专利商业化转化率低的原因。
        1. 可穿戴设备市场分析
        
        图1. 可穿戴设备市场渗透率分析。（A）全球可穿戴设备数量以及在美国使用可穿戴设备的用户。（B）全球可穿戴设备的售出量和收入。插图显示了2016年和2017年可穿戴医疗设备（WMD）的市场价值，并预测了到2022年。（C）全球各地区可穿戴设备的销量。（D）按全球产品类型预测的出货量。腕带：用于测量与健身相关指标的活动跟踪器；混合手表：机械表和链接装置的组合。（E）按应用程序类型划分的可穿戴设备。（F）按身体位置分类的可穿戴设备。
        可穿戴医疗设备的市场在2018年的市值为74亿美元，预计到2021年将达到121.4亿美元（复合年增长率CAGR为18.3％）。可穿戴设备在全球范围内的销售覆盖包括北美，亚太地区和西欧。据估计，到2021年，亚太市场的复合年增长率为30％，并成为增长最快的区域。
        从可穿戴设备的表现形式来讲，2017年的可穿戴医疗设备主要类型为腕带型，其次是智能手表。由于智能手表的吸引力日益增加，其市场份额预计将从2017年的55％进一步增长到2021年的67％，这部分的增长主要归因于具有竞争力和资产实力雄厚公司的参与，例如Google。尽管智能手表具有丰富的信息图形处理和通信功能，但是这些功能仅有一部分可用于医疗领域。
        除了常用的活动跟踪器和智能手表之外，人们对智能服装的兴趣也大大增加。备受关注的是，用于饮食和运动信息的活动监控器在2017年的可穿戴医疗设备的市场份额达到最大。临床医学是最主要的分销渠道，2016年可穿戴医疗设备的销售额达到77亿美元。然而，从2015年到2016年，在线销售的可穿戴医疗设备销售额增长了5％，2016年的收入达到47亿美元。
        2. 可穿戴设备的专利申请量分析
        
       图2. 可穿戴医疗设备（WMD）的专利分析。（A）按年份，在美国和欧洲专利局公开的专利申请量。（B）亚太地区授予的WMD专利数量。（C）美国和欧洲专利局的专利代理人及其专利数量（2010-2018年）。插图显示了专利数量及其公司的分布。（D）在美国和欧洲专利局的专利中引用的关键字。
        在2010-2018年期间，大量可穿戴医疗设备相关的专利申请数量有所增加。这些专利包括来自美国专利商标局，欧洲专利局，国家知识产权局（中国专利局），日本专利局和韩国知识产权局的专利，其中关键词包括“医学”或“药品”或“医疗保健”一词”，“可穿戴设备”或“可穿戴技术”或“可穿戴医疗设备”或“可穿戴传感器”。中国在可穿戴设备专利申请数量上有了重大飞跃，但是，这些专利中只有4％是在境外申请的。通用可穿戴设备中最具实力的专利申请人分别是Microsoft，Philips和Alphabet。在可穿戴医疗设备中，三星，LG和英特尔领导着专利申请，其次是苹果，谷歌和Verily（Alphabet的子公司）。
        少数大型公司拥有大量专利，而许多小型公司和创业公司仅获得了一些技术的专利。这种趋势可能是由于较大的国际性公司的全面专利战略及其在专利和许可方面的专业知识水平所致。大多数可穿戴医疗设备专利均与心率测量、脉搏和睡眠监测相关。通常跟踪类似参数的腕戴式设备在可穿戴医疗设备市场中最为突出。但是，大多数经过分析的专利尚未纳入商业化产品中，这可能归因于可穿戴医疗设备产品的漫长的监管过程和开发周期。
        小结
        依托强大的设备开发技术、低成本以及快速的制造技术，亚太市场有望成为可穿戴设备增长最快的市场。传统的手表和时尚品牌将进一步细分医疗可穿戴设备领域，包括微型传感器、电源单元和低功耗蓝牙通信网络在内的电子产品，将推动可穿戴设备市场的扩展。尽管现有可穿戴设备在单个单元中发挥作用，但下一代可穿戴设备将集成在物联网中，并依靠5G通讯技术实现互联。文中指出，人工智能和机器学习将助力可穿戴设备的快速发展。