第2章 物联网企业知识产权技术基础知识和基础术语解读(1)

第一部分 知识产权法与管理

第一节 物联网企业知识产权相关基础知识

一、OSI的重要作用

物联网企业组合运用了软件和硬件，且和网络密切相关，可以用OSI来评价物联网企业的技术水平。所谓OSI，指的是开放系统互联参考模型（Open System Interconnection Reference Model，OSI/RM），国际标准化组织（ISO）提出了这个网络系统互联模型，这个网络系统互联模型构成了网络技术的基础。该互联模型分为七个层次，其中物理层主要由布线、光纤等线路以及网卡、其他硬件、设施组成，从内部外部两个角度处理通信端点之间的机械特性、电气特性、光学特性、声学特性、功能特性以及其他特性事项，物理层是其他层的硬件基础，物理层解决相关问题往往通过接口实现。数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层等对通信数据的选择、细分、传输、加密起作用，传输层的基本协议为TCP/IP协议。应用层等为网络服务提供接口，其基本协议往往包括HTTP和FTP协议，分别用于网络浏览和文本传输。

OSI实际上在体系上对软件、硬件和通信起到了贯通作用。

二、软件及其分类

软件沟通了用户与硬件，用户通过软件与计算机进行交流。软件是人智能的延伸，软件实质上是程序和文档的综合，不是固定可视的物体。硬件则为可见物。软件分为系统软件和应用软件，系统软件在整体上负责管理和协调计算机系统中各种独立的硬件，系统软件特别强调“系统”二字。系统软件发挥作用主要体现在四个方面：一是语言方面，通过语言程序使用户和计算机硬件之间能够进行交流；二是操作方面，一般通过操作系统来控制和管理计算机系统的硬件和软件资源，我们通常将WINDOWS或DOS等称为操作系统，操作系统便于使组织工作流程合理；三是服务性的诊断和纠错程序等，主要负责问题的诊断和纠正；四是数据库管理系统，在数据管理方面功能卓著，主要帮助用户开发、使用、维持数据。应用软件则特别强调“应用”二字，是为了某种特定的应用而被开发的软件，通过一段或一系列程序来实现特定功能。实践中还经常提到嵌入式软件概念，嵌入式软件特别强调“嵌入”，指嵌入在硬件中的操作系统和开发工具软件，嵌入式软件可以是系统软件也可以是应用软件，主要目的是适应千变万化的计算机软件系统和应用。移动电话、掌上电脑等很多都用到了嵌入式软件。

软件也可分为商品软件、共享软件、开源软件和免费软件，这种分类从市场角度具有更重要意义。商品软件是需要付费才能使用的软件；共享软件是先提供试用，试用期后还使用则需要付费的软件；开源软件则需要满足开源条款而免费或收费使用；免费软件则不需要付费。各类软件使用条款其实可以另行由开发者或所有者创设。

三、硬件及其分类

计算机硬件由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备等五个逻辑部件组成。计算机硬件包括主板、CPU、内存、硬盘、显卡、电源、辅助部门、外接部件。主板包括南桥、北桥、电源控制、内存插槽、显卡插槽、扩展接口（PCI扩展口、网卡接口、硬盘接口、打印接口、串口、USB接口、IDE接口、控制接口、电源与温度控制），CPU包括核心数量、主频、倍频、一级缓存和二级缓存，辅助部件包括显示器、光驱、机箱、声卡、键盘鼠标，外接设备包括打印机、摄像头、麦克风、手写板、绘图仪、投影机、扫描仪、外部存储介质等。[1]

四、集成电路布图设计

集成电路，是指半导体集成电路，即以半导体材料为基片，将至少有一个是有源元件的两个以上元件和部分或者全部互连线路集成在基片之中或者基片之上，以执行某种电子功能的中间产品或者最终产品。集成电路布图设计（以下简称布图设计），是指集成电路中至少有一个是有源元件的两个以上元件和部分或者全部互连线路的三维配置，或者为制造集成电路而准备的上述三维配置。值得注意的是，集成电路布图设计图纸可以适用著作权法保护，但集成电路布图设计本身虽然在形态上是一种图形设计，但由于其工业功能限定性和表现形式单一等原因，它不被看待作品意义上一定思想的表达形式，也不具备艺术性，不能采用著作权法加以保护。集成电路布图设计也不是外观设计，创造性也难以达到专利法标准，不能适用专利法保护。集成电路布图设计广泛的运用于计算机和通信设备中，对物联网发展起到重要作用。

当前，我国对集成电路布图设计保护的法律规定主要有《集成电路布图设计保护条例》《集成电路布图设计保护条例实施细则》《集成电路布图设计行政执法办法》等，根据这些规定，集成电路布图设计权利人特别需要注意集成电路布图设计申请登记的时间，布图设计自其在世界任何地方首次商业利用之日起2年内，未向国务院知识产权行政部门提出登记申请的，国务院知识产权行政部门不再予以登记。布图设计专有权经国务院知识产权行政部门登记产生，未经登记的布图设计不受本条例保护。因此，集成电路布图设计权利人特别要关注这个时间点。另外，集成电路布图设计权利人还要注意，在登记过程中，涉及保密信息的，布图设计在申请日之前没有投入商业利用的，该布图设计登记申请可以有保密信息，其比例最多不得超过该集成电路布图设计总面积的50%。含有保密信息的图层的复制件或者图样页码编号及总页数，应当与布图设计登记申请表中所填写的一致。布图设计登记申请有保密信息的，含有该保密信息的图层的复制件或者图样纸件，应当置于在另一个保密文档袋中提交。除侵权诉讼或者行政处理程序需要外，任何人不得查阅或者复制该保密信息。可见，集成电路布图设计权利人应充分利用涉及保密信息申请的规定。

五、软件开发过程

软件开发过程实质是满足客户需求的过程，这个过程需要和客户不断交流，充分理解客户需求后才能以技术手段实现客户所需的功能及其组合。第一步应是面向客户的需求分析及调整。系统分析员应向用户初步了解需求，然后用WORD列出要开发的系统的大功能模块，将每个大功能模块细分为小功能模块，这个体系可以用图表来更清晰地和用户交流，一般来说，由于用户可能完全是外行，因此，这个交互过程会费时良久。在初步分析后，系统分析员能够界定一些确定的需求和不确定的需求，这个时候，系统分析员需要更深入了解和分析需求，根据自己的经验向用户提出设计建议，反复交流后可以了解用户明确需求。这个过程是个需要耐心的过程，是市场需求和技术需求匹配的初步阶段。这个过程后，系统分析员可以向用户确认需求。一旦需求确认后，开发者需要对软件系统进行系统设计，从结构上分析系统的组织结构、模块划分、功能分配、接口设计、运行设计、数据结构设计和出错处理设计等，为进一步的深入设计打下基础。深入设计在系统设计的基础上，进一步描述实现每一模块涉及的算法、结构、类、层次及调用关系，明确各个层次中每个模块或子程序的设计，以便于进行编码和测试。深入设计应能具体满足用户的全部需求。编码阶段需要安排各开发人员工作，开发人员根据各自设计要求编写程序，分别实现各模块功能，物联网公司应指定专门人员从整体上对系统的功能、性能、接口、界面等方面进行整合和检测。测试后假定客户满意，软件交付后仍会有不断升级、修补等工作，物联网公司应向用户提交安装程序、安装手册、使用指南、需求报告、设计报告、测试报告、源代码等双方约定的文档。

可见，软件开发实质上贯彻了如何通过软件实现硬件和用户交流、满足用户需求的过程。这个过程通过交流、设计结构和算法来实现。

六、部分物联网基础识别工作原理

RFID是射频识别的通俗叫法，由标签、解读器、数据传输和处理系统组成。标签内芯片存储了信息，RFID读写器通过天线持续发送出一定频率的信号，当RFID标签进入磁场时，凭借感应电流所获得的能量发送出存储在芯片中的产品信息（Passive Tag，无源标签或被动标签），或者主动发送某一频率的信号（Active Tag，有源标签或主动标签）；随后读写器读取信息并解码后，将数据传输到中央信息系统进行有关的数据处理。超市产品能防范被随意带出其实也运用了这个工作原理。

把数字、字母、汉字等信息通过特定的编码翻译成二进制0和1，一个0就是一个白色小方块，一个1就是一个黑色小方块。由于不同颜色的物体，其反射的可见光的波长不同，白色物体能反射各种波长的可见光，黑色物体则吸收各种波长的可见光。所以当摄像头扫描黑白相间的二维码上时，手机利用点运算的阈值理论将采集到的图像变为二值图像，即对图像进行二值化处理，得到二值化图像后，对其进行膨胀运算，对膨胀后的图像进行边缘检测得到条码区域的轮廓；然后经过一项灰度值计算公式对图像进行二值化处理，得到一幅标准的二值化图像后，对该符号进行网格采样，对网格每一个交点上的图像像素取样，并根据阈值确定是深色“1”还是浅色“0”，从而得到二维码的原始二进制序列值，然后对这些数据进行纠错和译码，最后根据条码的逻辑编码规则把这些原始的数据转换成数据。[2]

传感器是一种能把物理量或化学量转变成便于利用的电信号的器件，通常由敏感元件和转换元件组成。国际电工委员会（IEC）的定义为：“传感器是测量系统中的一种前置部件，它将输入变量转换成可供测量的信号”。传感器是传感系统的一个组成部分，它是被测量信号输入的第一道关口。传感器可分为两类：有源的和无源的。[3]

事实上，射频识别、条码技术、传感器等恰恰是将物的识别和计算机网络连接的关键，这也是感知中国物联网的重点，是互联网向物联网变化的重要一步。