安卓系统人机交互专利浅析

安卓（Android）系统作为一个开放源代码的系统，在其生态系统构建中，人机交互占有重要的地位。首先，在Android系统的开发中，众多参与者都只关注应用层人机交互方面的开发而无需理会操作系统底层运作，导致开发难度显著降低，更容易吸引众多的参与者加入Android系统的生态圈；其次，由于人机交互直观性强，在Android系统的历次版本更新中，人机交互方式都有或大或小的改变，通过友好的人机交互方式以及良好的用户体验吸引了更多的用户使用Android系统；最后，人机交互相对于操作系统内核而言，可见性较强，易举证，苹果与Android阵营的三星、HTC多次专利诉讼均发生在人机交互领域，并给Android系统阵营的创新主体带来了巨大的损失，可见基于操作系统的人机交互专利相比于内核专利使用价值更直观。因此，在人机交互领域的专利布局及风险防范更为重要。

通过梳理Android系统历次版本更新在人机交互方面的变化，可以发现人机交互主要集中在GUI（图形用户界面）交互。此外，语音交互、结合虚拟现实、增强现实的体感交互以及以人工智能为依托的智能交互方式都有所涉及。GUI交互是通过在移动终端的触摸屏上显示各种图形用户界面，用户在触摸屏上触摸或者按压产生对应的控制命令，实现与移动终端的交互，典型的应用场景包括手势解锁、按压图标打开子菜单（3d touch）等。语音交互是根据用户输入的语音产生对应的控制命令，实现与移动终端的交互，典型的应用场景是各类语音助手。体感交互是通过捕捉用户的姿态、眼球等动作，进而产生对应的控制命令，实现与移动终端的交互，通常体感交互会与虚拟现实、增强现实相结合，进一步增强用户的体验感，典型的应用场景是以头盔、眼镜为代表的各种可穿戴设备。智能交互是以人工智能为依托，通过深度学习和神经网络，实现用户和移动终端之间“人机交互”到“人人交互”的进化。

Android系统相对于IOS系统和Windows系统属于后起之秀，并且其参与者众多，包括系统开发者谷歌、移动终端制造商三星电子、华为、小米、OPPO、vivo等，因此Android系统专利策略较为复杂。

在专利布局方面，相对于IOS系统和Windows系统， Android系统在GUI交互方面整体布局较晚。例如谷歌2009年开始在GUI交互领域大量布局专利申请，国内的后起之秀vivo则从2015年才开始大量布局，而苹果在2007年就已经在GUI交互领域开始大量布局了。整体而言，Android系统的相关参与者在GUI交互领域拥有的核心专利较少，只能通过大量外围专利积累来应对可能存在的诉讼风险。在语音交互领域，各大创新主体表现不一。谷歌力图掌握更多的核心专利，以争取和苹果、微软对抗的筹码，其通过收购语音初创公司的方式获得了一些语音识别技术；三星电子以自身研发为主，继续在外围专利上下功夫，同时也注重核心专利的获得，近期也通过收购语音初创公司的方式获得核心语音识别技术和专利；华为相对于谷歌和三星布局时间略晚，专利申请量较少，对该领域关注度相对较低；小米、OPPO和vivo进入时间更晚，近年专利申请量呈爆发增长态势，但核心专利仍然较少。在体感交互领域，谷歌和三星电子起步较早，但专利爆发增长期华为、小米仅比谷歌和三星电子滞后一年，并且2017年华为在该领域的专利申请量超过了谷歌和三星电子。可见在该领域，国内企业有迎头赶上的趋势。在智能交互领域，谷歌和三星电子在2012年后已开始大量布局专利，但国内企业则从2015年后才开始大量布局，专利申请量相对于谷歌和三星电子仍然较少。对于海外布局的情况，谷歌、三星电子、华为和小米在中国、美国和欧洲等国家和地区均布局了较多专利，但OPPO和vivo主要关注国内市场，在美欧布局较少。此外，小米还在印度布局了较多专利，这与其海外市场策略有关。

在专利运用方面，作为Android系统的保护伞，早期谷歌通过与微软许可的方式，使用微软的技术，维护早期的Android系统的平稳发展，通过开源的方式吸引大量创新主体的入驻，随着Andriod系统的进一步发展，特别是Andriod系统市场占有率稳居第一后，谷歌力图在新兴领域上获得更多的核心专利，主要通过收购的方式获得较多的核心专利和技术，注重专利质量和数量的积累，以达到和苹果、微软抗衡的目的。三星电子与谷歌定位不同，作为最大的移动终端制造商，早期经过多场专利诉讼后，采取大量布局外围专利的方式对抗其他操作系统的核心专利，其专利申请量在Android系统各创新主体中是居首位的，后期随着新交互技术的发展，为了争取Android系统中更多的话语权，也力图在新的交互方式上获得更多的核心专利，以达到和苹果、微软、谷歌抗衡的目的。华为作为移动通信设备制造商，近年来移动终端出货量稳步增长，特别是在中国市场取得了瞩目的成绩。虽然华为在人机交互领域积累的专利数量不及谷歌、三星，但是在通信领域具有较多核心的专利，特别是新一代的5G通信，掌握了较为核心的技术。华为通过交叉许可的方式，也能争取到较大的抗衡空间。对于国内的其他创新主体，目前还处于外围专利布局以及专利申请量积累阶段。在专利运用上，Android系统的创新主体均较少使用人机交互相关专利作为武器对其他创新主体主动发起诉讼，而更多的是采用防御姿态，通过积累大量核心和外围专利，以避免其他操作系统主体的进攻。

通过对Android系统创新主体在人机交互领域的专利策略分析，笔者认为，对于近年来快速成长的国内移动终端制造商有以下启示：

其一，国内厂商应注重各种人机交互技术的专利提前布局，避免研发的产品被诉侵权。在处于技术跟随者地位的时候，可采取大量布局外围专利的方式对抗核心专利，同时紧密关注技术新发展，发展具有自身特色的交互技术，积累新技术下的核心专利，跻身技术引领者行列。国内厂商一方面可以通过收购的方式，获得较为重要的技术和专利，另一方面，伴随着国内科研院校研究能力的提升，以产学研相结合的方式进行技术创新，也未尝不可。

其二，虽然Android系统本身是一个开源免费的系统，但并不排除谷歌向Android系统使用者收费的可能性。在国产Android系统移动终端市场占有率逐年上升、以人机交互为基础的Android系统应用日益增长的态势下，国内厂商成立产业联盟，打造涵盖硬件、软件、服务的操作系统产业生态已经基本具备条件。在此基础上，国内厂商通过具有特色的人机交互手段提高用户粘性， 逐步从Android系统过渡到自主研发操作系统上也并非不可期待。（安卓（Android）系统作为一个开放源代码的系统，在其生态系统构建中，人机交互占有重要的地位。首先，在Android系统的开发中，众多参与者都只关注应用层人机交互方面的开发而无需理会操作系统底层运作，导致开发难度显著降低，更容易吸引众多的参与者加入Android系统的生态圈；其次，由于人机交互直观性强，在Android系统的历次版本更新中，人机交互方式都有或大或小的改变，通过友好的人机交互方式以及良好的用户体验吸引了更多的用户使用Android系统；最后，人机交互相对于操作系统内核而言，可见性较强，易举证，苹果与Android阵营的三星、HTC多次专利诉讼均发生在人机交互领域，并给Android系统阵营的创新主体带来了巨大的损失，可见基于操作系统的人机交互专利相比于内核专利使用价值更直观。因此，在人机交互领域的专利布局及风险防范更为重要。

通过梳理Android系统历次版本更新在人机交互方面的变化，可以发现人机交互主要集中在GUI（图形用户界面）交互。此外，语音交互、结合虚拟现实、增强现实的体感交互以及以人工智能为依托的智能交互方式都有所涉及。GUI交互是通过在移动终端的触摸屏上显示各种图形用户界面，用户在触摸屏上触摸或者按压产生对应的控制命令，实现与移动终端的交互，典型的应用场景包括手势解锁、按压图标打开子菜单（3d touch）等。语音交互是根据用户输入的语音产生对应的控制命令，实现与移动终端的交互，典型的应用场景是各类语音助手。体感交互是通过捕捉用户的姿态、眼球等动作，进而产生对应的控制命令，实现与移动终端的交互，通常体感交互会与虚拟现实、增强现实相结合，进一步增强用户的体验感，典型的应用场景是以头盔、眼镜为代表的各种可穿戴设备。智能交互是以人工智能为依托，通过深度学习和神经网络，实现用户和移动终端之间“人机交互”到“人人交互”的进化。

Android系统相对于IOS系统和Windows系统属于后起之秀，并且其参与者众多，包括系统开发者谷歌、移动终端制造商三星电子、华为、小米、OPPO、vivo等，因此Android系统专利策略较为复杂。

在专利布局方面，相对于IOS系统和Windows系统， Android系统在GUI交互方面整体布局较晚。例如谷歌2009年开始在GUI交互领域大量布局专利申请，国内的后起之秀vivo则从2015年才开始大量布局，而苹果在2007年就已经在GUI交互领域开始大量布局了。整体而言，Android系统的相关参与者在GUI交互领域拥有的核心专利较少，只能通过大量外围专利积累来应对可能存在的诉讼风险。在语音交互领域，各大创新主体表现不一。谷歌力图掌握更多的核心专利，以争取和苹果、微软对抗的筹码，其通过收购语音初创公司的方式获得了一些语音识别技术；三星电子以自身研发为主，继续在外围专利上下功夫，同时也注重核心专利的获得，近期也通过收购语音初创公司的方式获得核心语音识别技术和专利；华为相对于谷歌和三星布局时间略晚，专利申请量较少，对该领域关注度相对较低；小米、OPPO和vivo进入时间更晚，近年专利申请量呈爆发增长态势，但核心专利仍然较少。在体感交互领域，谷歌和三星电子起步较早，但专利爆发增长期华为、小米仅比谷歌和三星电子滞后一年，并且2017年华为在该领域的专利申请量超过了谷歌和三星电子。可见在该领域，国内企业有迎头赶上的趋势。在智能交互领域，谷歌和三星电子在2012年后已开始大量布局专利，但国内企业则从2015年后才开始大量布局，专利申请量相对于谷歌和三星电子仍然较少。对于海外布局的情况，谷歌、三星电子、华为和小米在中国、美国和欧洲等国家和地区均布局了较多专利，但OPPO和vivo主要关注国内市场，在美欧布局较少。此外，小米还在印度布局了较多专利，这与其海外市场策略有关。

在专利运用方面，作为Android系统的保护伞，早期谷歌通过与微软许可的方式，使用微软的技术，维护早期的Android系统的平稳发展，通过开源的方式吸引大量创新主体的入驻，随着Andriod系统的进一步发展，特别是Andriod系统市场占有率稳居第一后，谷歌力图在新兴领域上获得更多的核心专利，主要通过收购的方式获得较多的核心专利和技术，注重专利质量和数量的积累，以达到和苹果、微软抗衡的目的。三星电子与谷歌定位不同，作为最大的移动终端制造商，早期经过多场专利诉讼后，采取大量布局外围专利的方式对抗其他操作系统的核心专利，其专利申请量在Android系统各创新主体中是居首位的，后期随着新交互技术的发展，为了争取Android系统中更多的话语权，也力图在新的交互方式上获得更多的核心专利，以达到和苹果、微软、谷歌抗衡的目的。华为作为移动通信设备制造商，近年来移动终端出货量稳步增长，特别是在中国市场取得了瞩目的成绩。虽然华为在人机交互领域积累的专利数量不及谷歌、三星，但是在通信领域具有较多核心的专利，特别是新一代的5G通信，掌握了较为核心的技术。华为通过交叉许可的方式，也能争取到较大的抗衡空间。对于国内的其他创新主体，目前还处于外围专利布局以及专利申请量积累阶段。在专利运用上，Android系统的创新主体均较少使用人机交互相关专利作为武器对其他创新主体主动发起诉讼，而更多的是采用防御姿态，通过积累大量核心和外围专利，以避免其他操作系统主体的进攻。

通过对Android系统创新主体在人机交互领域的专利策略分析，笔者认为，对于近年来快速成长的国内移动终端制造商有以下启示：

其一，国内厂商应注重各种人机交互技术的专利提前布局，避免研发的产品被诉侵权。在处于技术跟随者地位的时候，可采取大量布局外围专利的方式对抗核心专利，同时紧密关注技术新发展，发展具有自身特色的交互技术，积累新技术下的核心专利，跻身技术引领者行列。国内厂商一方面可以通过收购的方式，获得较为重要的技术和专利，另一方面，伴随着国内科研院校研究能力的提升，以产学研相结合的方式进行技术创新，也未尝不可。

其二，虽然Android系统本身是一个开源免费的系统，但并不排除谷歌向Android系统使用者收费的可能性。在国产Android系统移动终端市场占有率逐年上升、以人机交互为基础的Android系统应用日益增长的态势下，国内厂商成立产业联盟，打造涵盖硬件、软件、服务的操作系统产业生态已经基本具备条件。在此基础上，国内厂商通过具有特色的人机交互手段提高用户粘性， 逐步从Android系统过渡到自主研发操作系统上也并非不可期待。）