守护“数字镜像”的未来:
数字孪生技术专利布局与侵权风险应对指南
一、引言:当技术狂奔时,创新“数字基因”的守护难题
在数字浪潮的奔涌中,一场颠覆物理与数字边界的技术革命正在如火如荼地进行中。这便是数字孪生(Digital Twin),通过构建物理实体的虚拟模型,其正在深刻改变着工业、医疗、城市管理等领域的运作方式。然而,当技术创新以光速迭代,专利侵权风险也随之增加:诸如算法逻辑的“复制粘贴”、数据模型的“移花接木”,警示一众科研工作者与企业等组织必须直面保护核心技术的问题。
真正的技术领先,从不只是代码的胜利,而是在创新之际筑牢知识产权的防线。本文将从数字孪生技术的专利布局切入,通过分析全国首例“虚拟数字人”侵权案例,探讨技术研发中如何避免侵权风险,并为企业和科研机构提供切实可行的防护策略。
二、数字孪生:虚实共生的技术革命,专利布局已成必争之地
l 概念解读:数字孪生
1. 什么是数字孪生?
《数字孪生技术应用白皮书(2021)》指出,数字孪生是一种数字化理念和技术手段,它以数据与模型的集成融合为基础与核心,通过在数字空间实时构建物理对象的精准数字化映射,基于数据整合与分析预测来模拟、验证、预测、控制物理实体全生命周期过程,最终形成智能决策的优化闭环。
2. 数字孪生有哪些特点?
(1) 虚实映射:数字孪生是构建物理实体在虚拟世界的数字孪生体,物理实体和数字孪生体之间能够实现数据连接、状态交互和双向映射。
(2) 实时演进:物理实体与数字孪生体在数据、技术、机制、运行等方面进行协同,数字孪生体对从设计、生产、运营到报废的物理实体全生命周期进程不断演进更新。
(3) 动态展示:将传感器感知采集运行环境和物理实体组成部件自身状态数据进行数据建模、数据仿真和可视化渲染,实行全系统信息数据和物理实体实时运行态势的动态可视。
(4) 优化控制:数字孪生体可对上行感知数据进行分析、诊断和综合决策,并将最终决策指令反馈给物理实体,实现对物理实体全生命周期的闭环优化。
3. 数字孪生的发展现状
通过构建物理实体的“虚拟镜像”,数字孪生技术已经能够实现数据实时交互、状态模拟与预测优化,目前已广泛应用于智能制造、智慧城市、医疗健康等领域。据IDC预测,到2025年,预计全球数字孪生市场规模将增至264.6亿美元,2020-2025年复合增长率高达38.35%;与此同时,Gartner报告也指出,截至今年,世界范围内超过40%的企业将采用数字孪生可视化技术优化业务流程。
4. 数字孪生技术的侵权风险
前述内容表示,数字孪生技术的创新优势在于实时性、高精度建模与自主决策能力的结合。然而,正是其高度依赖算法、数据模型及跨领域技术融合的特性,使其同时成为专利侵权的高发区。如若缺乏系统的专利布局,创新成果可能面临“技术开源”风险,甚至因侵权纠纷导致巨额赔偿。
(资料来源:https://post.smzdm.com/p/az78k7m5/)
l 概念解读:专利布局
1. 什么是专利布局?
专利布局是对专利申请的周密规划和统筹安排,通过对专利申请时间、地域和途径的选择、专利保护内容的谋划等,有策略地部署形成专利格局。
专利布局是有目的的专利挖掘、专利组合的过程。其中,专利挖掘是从创新成果中提炼出具有专利申请和保护价值的技术创新点和方案,重在“找点”;专利组合则是依照技术上的关联性,围绕不同功效,对专利进行结构和数量上的集合,重在“叠加”和“互补”。依靠不同专利之间的相互协同作用,往往可以打破单个专利在技术、时间保护上的局限性,消除专利文件撰写瑕疵的不利影响等。
2. 专利布局的价值
(1) 保护创新:企业可以通过专利布局保护自身核心技术研发成果,进而维护、巩固和提升市场地位和竞争优势。
(2) 运营获利:企业可以通过专利布局积累专利筹码,而后通过使用许可、专利权转让等获取利润。
(3) 占领市场:企业可以通过专利布局实现未来以交叉许可、专利诉讼、诉讼对冲等手段,与强大市场先入者抗争,获得市场准入机会。
(4) 获得优势:企业可以通过专利布局积累专利实力,警示竞争对手;为潜在的专利诉讼积累筹码,排除市场同质化竞争者;可以围绕竞争产品开展专利布局,进而达到领先竞争对手、阻断替代品的作用。
(5) 议价筹码:企业可以通过围绕上游产品开展专利布局,提高对供应商的议价能力及风险控制能力。
(6) 保护客户:企业可以通过围绕下游产品开展专利布局,提高产业影响力以及为客户保驾护航的能力。
(7) 主导市场:企业可以通过围绕技术标准开展专利布局,并将自有核心专利纳入到标准中进而实现市场主导地位等。
由此可得,专利布局不仅是数字孪生技术保护的“护城河”,更是企业抢占市场话语权的战略工具。
(资料来源:知乎https://zhuanlan.zhihu.com/p/562539392)
三、一场没有硝烟的战争:全国首例“虚拟数字人”侵权案
1. 案件经过
图1 “虚拟数字人”侵权案件报道
(图片来源:澎湃视频)
2019年10月,上海魔珐公司通过公开活动发布了数字人“Ada”,并于同年10月、11月通过某网络平台发布了两段视频,一段用于介绍Ada的场景应用,另一段则用于记录真人演员与Ada的动作捕捉画面。2022年7月,杭州某网络公司未经授权发布了两段含有Ada的视频画面。在发现之际,上海魔珐公司即将杭州某网络公司起诉至杭州互联网法院,并要求其消除影响及赔偿经济损失50万元。其指控杭州某网络公司在未经其授权的情况下传播使用该虚拟数字人,侵害了他们的美术作品、视听作品的信息网络传播权,以及侵害了录像制作者及录像制品中表演者的信息网络传播权,同时还构成了虚假宣传的不正当竞争行为。
2. 案件判决
在这一案件中,虽然虚拟数字人并非法律意义上的表演者,不享有表演者权,也不享有视听作品的著作权或录像制作者的邻接权,但是,上海魔珐公司作为该虚拟数字人的制作方以及真人演员所属公司,在制作超写实虚拟数字人Ada的过程中投入了大量时间和精力,并应用了人工智能表演动画技术、超写实角色智能建模与绑定技术等,其创作活动及其所涉及的新技术的运用理应受到法律保护,同时也依法或依约拥有该虚拟数字人相关的权利。
因此,杭州互联网法院经审理认为,被告杭州某网络公司未经许可使用并传播了相关视频,这种行为侵犯了原告上海魔珐公司的美术作品、视听作品、录像制品以及表演者的信息网络传播权,涉及著作权侵权;另外,杭州某网络公司利用这些视频进行引流营销,并在展示过程中加注了商标标识,可能对消费者的决策产生了一定误导,构成了虚假宣传的不正当竞争。最终,杭州某网络公司被勒令为上海魔珐公司消除影响并赔偿经济损失(包含维权合理费用)12万元。
3. 案件启发
数字人是存在于数字孪生世界中的“人”。鉴于数字孪生的核心在于映射实体,作为其中的一个常见分支,数字人则是对人的形态与行为的映射。通过3D建模、人工智能、自然语言处理等技术的应用,这种数字化外形的虚拟人物具备了“人”一样的外观、动作和互动能力,这意味着数字人不仅是一个虚拟的形象,更是一个能够与物理世界进行交互的智能体。
作为数字孪生的新兴业态,数字人技术的权利保护路径和保护模式在我国目前的知识产权体系下还有很大的探索空间,首例虚拟数字人侵权案的判决对于我国相关案件的审理具有重要的判例意义。
(资料来源:湖南日报https://baijiahao.baidu.com/s?id=1786977342020466465&wfr=spider&for=pc)
四、从技术到权利的关键解码:数字孪生技术专利知识解析
专利布局为数字孪生技术构建了法律维度的技术确权体系。通过系统性权利要求界定,其保障技术成果的独占性、可追溯性及商业化权益,避免核心创新在产业应用中遭受侵权“稀释”。对此,明确数字孪生技术的各项相关专利及其潜在风险则是首要之务。
1. 数字孪生技术的专利范围
在数字孪生技术中,各种方面和组件都可以根据其新颖性、创造性和适用性获得专利,包括但不限于用于数据分析的算法、创建虚拟模型的特定方法以及将实时数据集成到数字孪生中的独特方法,具体可撮要归纳如下。此外,数字孪生技术在医疗保健、制造业和城市规划等行业的创新应用也可能获得专利保护。
(1) 系统架构:用于创建和管理数字孪生的新型架构或框架可以申请专利。这可能包括数字孪生环境中的数据存储、处理、可视化和集成的创新方法。这可能包括数字孪生环境中的数据存储、处理、可视化和集成的创新方法,这些方法可能有资格获得专利保护。
(2) 物理系统与其数字对应物之间的集成、同步和通信:这可能包括物理系统与其数字对应物之间的数据集成、同步和通信的创新方法,以进行专利保护。
(3) 数据建模和表示:在数字环境中建模和表示物理资产或系统的独特方法可以申请专利。这可能涉及用于捕获和组织有关物理实体的相关信息的创新数据结构、算法或本体。
(4) 模拟和分析算法:用于模拟数字孪生中物理系统行为的创新算法或技术可申请专利。这可能包括用于分析数据和预测物理系统未来状态或行为的预测分析、机器学习模型或优化算法。
(5) 与物联网和传感器数据的集成:将物联网设备和传感器数据与数字孪生体集成的创新方法可以申请专利。这可能涉及收集、处理和集成实时传感器数据的新方法,以提高数字表示的准确性和保真度。
(6) 用户界面和交互模型:用于与数字孪生交互和操作的独特用户界面或交互模型可能受到专利保护。这可能包括创新的可视化技术、用户体验设计或利用虚拟现实或增强现实等技术的沉浸式界面。
(7) 安全和隐私措施:确保数字孪生数据安全和隐私的创新解决方案可以申请专利。这可能涉及新颖的加密技术、访问控制机制或数据匿名化方法,以保护与物理系统相关的敏感信息。还可以为增强数字孪生数据整体安全性和隐私性的流程或算法申请专利。
(8) 应用和用例:数字孪生技术在各个行业的具体应用或用例也可以申请专利。这可能包括由数字孪生技术实现的预测性维护、流程优化、远程监控或个性化客户体验的创新解决方案。可能性无穷无尽。
因此,回顾前述的“虚拟数字人”侵权案,在系统架构、模拟和分析算法等方面申请相关专利认证与保护,进行专利布局设置,将有助于研发企业更好维护自身创新成果、提高设计、创新与创造的积极性,并维护行业市场秩序。
(资料来源:上海情报服务中心https://www.istis.sh.cn/cms/news/article/71/26891)
2. 数字孪生技术的相关法律问题
(1) 网络安全合规
数字孪生技术的应用涉及感知、传感器、广域网、建模、人工智能等多个系统及其集成,各系统之间涉及大量的数据交互,系统的网络安全风险极大。鉴于数字孪生系统符合《中华人民共和国网络安全法》第七十六条中网络的含义,因而其应遵守《中华人民共和国网络安全法》、《网络安全审查办法》等法律的相关规定。
其中主要涉及三方面的要求:第一,数字孪生系统应当按照开展网络安全审查;第二,网络运营者应当制定内部安全管理制度和操作规程,确定网络安全负责人,落实网络安全保护责任;第三,网络运营者应当按照网络安全等级保护制度的要求,开展“等级保护测评”、“分级保护测评”和“密码保护测评”。
(2) 数据合规
数字孪生涉及到海量数据的采集、传输、存储、使用等,故应当适用《中华人民共和国网络安全法》和《中华人民共和国数据安全法》等法律的规定,确保数据处于有效保护和合法利用的状态,并具备保障持续安全状态的能力。
首先,数字孪生系统开展数据处理活动,应当遵守法律、法规,尊重社会公德和伦理,遵守商业道德和职业道德,诚实守信,履行数据安全保护义务,承担社会责任,不得危害国家安全、公共利益,不得损害个人、组织的合法权益。
其次,应当定期开展数据安全风险评估、数据安全检测评估和认证;建立健全全流程数据安全管理制度,采取相应的技术措施和其他必要措施,保障数据安全;明确数据安全负责人和管理机构,落实数据安全保护责任。
再次,建立数据分类分级保护制度,实现“数据的自主可控”,即禁止非法获取用户重要数据,损害用户对自己数据的控制权;同时还要注重对人脸、指纹、车牌、轨迹、疾病等隐私数据的保护,以及边界线、军事设施、看守所等涉及国家秘密地理数据的过滤。
最后,跨主体提供、转移、委托处理核心数据的,应当评估安全风险;未经有关部门批准,数据处理者不得向外国提供存储于中华人民共和国境内的数据。
(3) 算法合规
数字孪生时代,军工航天、智慧城市、健康医疗和工业制造等领域大量使用算法进行自动化决策。有些算法推荐服务提供者将自身的利益诉求植入算法、自动化决策进程追求利益最大化,并将算法、自动化决策进程作为商业秘密封装起来,仅留行为规则对外可见,俗称“算法黑箱”、“算法独裁”或“算法垄断”。该种行为利用“技术中立”原则,回避转嫁决策责任,使得司法实践中法律问责变得非常困难,比如:“大数据杀熟”、“外卖骑手,困在系统里”等。为打破技术成为商业资本的附庸,确保“技术中立”原则,算法治理已是大势所趋。
《互联网信息服务算法推荐管理规定》规定,应用算法推荐技术是指利用生成合成类、个性化推送类、排序精选类、检索过滤类、调度决策类等算法技术向用户提供信息。因此,数字孪生中的调度决策类等算法技术应当适用《互联网信息服务算法推荐管理规定》。
其中,包括但不限于:数字孪生系统应当应当遵守法律法规,尊重社会公德和伦理,遵守商业道德和职业道德,遵循公正公平、公开透明、科学合理和诚实信用的原则;应当坚持主流价值导向,优化算法推荐服务机制,积极传播正能量,促进算法应用向上向善;应当落实算法安全主体责任,建立健全算法机制机理审核、科技伦理审查、用户注册、信息发布审核、数据安全和个人信息保护、反电信网络诈骗、安全评估监测、安全事件应急处置等管理制度和技术措施,制定并公开算法推荐服务相关规则,配备与算法推荐服务规模相适应的专业人员和技术支撑。
(资料来源:https://baijiahao.baidu.com/s?id=1731404511431840905&wfr=spider&for=pc)
五、结语:以专利为锚,驶向数字孪生的蓝海
数字孪生技术的核心,在于算法逻辑、数据模型及系统架构,其不仅是创新的驱动力,更是专利保护的关键对象。在当前的技术洪流时代,将突破性的虚拟映射实践方案转化为法律认可的“技术语言”,则是专利的本质与使命:相比于单纯概念或抽象规则,为那些满足具体性、创新性与实用性的技术方案确权。专利不仅是技术成果的“法律凭证”,更是推动行业开放协作的基石。当虚拟与现实的界限因技术而模糊时,专利体系正为这场革新标注清晰的规则坐标。
【法律条款速查】:扫码直达法规原文
图2 《中华人民共和国网络安全法》
图3 《中华人民共和国数据安全法》
图4 《互联网信息服务算法推荐管理规定》
图 5《网络安全审查办法》