基于CNKI和可視化方法的我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域研究現(xiàn)狀分析

周新麗　鄧琳　楊良斌

摘 要：選取中國(guó)知網(wǎng)（CNKI）《中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù)》作為數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)來源，應(yīng)用科學(xué)計(jì)量和可視化方法對(duì)2003-2012年我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的期刊論文的歷年發(fā)文量、重點(diǎn)作者、重點(diǎn)機(jī)構(gòu)、重點(diǎn)關(guān)鍵詞、高被引論文、基金資助情況和研究層次等進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)和分析。探討了物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀，并得出了相應(yīng)的結(jié)論。

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)；可視化；研究現(xiàn)狀；CNKI；科學(xué)計(jì)量

中圖分類號(hào)：G311 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-1302（2015）08-00-05

0 引 言

物聯(lián)網(wǎng)的概念最早于1999年由IBM公司提出，之后便受到各界的關(guān)注。2005年國(guó)際電信聯(lián)盟（ITU）發(fā)布了《Internet of Things》[1]，正式確定了“物聯(lián)網(wǎng)”的概念并對(duì)應(yīng)用前景進(jìn)行了展望。有學(xué)者在此基礎(chǔ)上定義：“物聯(lián)網(wǎng)（The Internet of Things）”是指通過RFID、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備，按照約定的協(xié)議，以有線或無線的方式把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來，以計(jì)算、存儲(chǔ)、分析等處理方式構(gòu)成所關(guān)心事物的動(dòng)態(tài)和靜態(tài)的信息知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，用以實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)[2]。現(xiàn)在，主要技術(shù)發(fā)達(dá)國(guó)家都從國(guó)家戰(zhàn)略的高度大力推動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，2009年IBM向奧巴馬政府提出“智慧地球”戰(zhàn)略[3]，2009年6月歐盟提出“物聯(lián)網(wǎng)行動(dòng)計(jì)劃”[4]，韓國(guó)、日本也紛紛加快“u-Korea”、“u-Japan”計(jì)劃的實(shí)施。中國(guó)國(guó)務(wù)院總理溫家寶在2010 年的政府工作報(bào)告中指出，代表著中國(guó)傳感網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)的“感知中國(guó)”計(jì)劃成為重要發(fā)展戰(zhàn)略。

在領(lǐng)域研究現(xiàn)狀方面，衛(wèi)軍朝等選擇SSCI《美國(guó)社會(huì)科學(xué)引文索引》中圖書情報(bào)學(xué)領(lǐng)域?qū)＠芯康南嚓P(guān)文獻(xiàn)數(shù)據(jù)[5]，利用Web of Science的在線分析功能和Citespace II軟件，分別從國(guó)外圖書情報(bào)學(xué)領(lǐng)域?qū)＠芯楷F(xiàn)狀分析、研究熱點(diǎn)分析、關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)分析三個(gè)視角，分析了國(guó)外圖書情報(bào)學(xué)領(lǐng)域?qū)＠芯楷F(xiàn)狀和研究熱點(diǎn)；樂思詩(shī)等運(yùn)用科學(xué)計(jì)量學(xué)方法分析了專利計(jì)量學(xué)領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)[6]；龐弘燊等基于多重共現(xiàn)的視角[7]，提出可用于研究領(lǐng)域主題發(fā)展趨勢(shì)的分析模型，選取了競(jìng)爭(zhēng)情報(bào)研究領(lǐng)域作為實(shí)證分析，通過分析該研究領(lǐng)域中的年份-關(guān)鍵詞-機(jī)構(gòu)、年份-關(guān)鍵詞-發(fā)表期刊這兩個(gè)多重共現(xiàn)關(guān)系，發(fā)現(xiàn)競(jìng)爭(zhēng)情報(bào)研究領(lǐng)域中研究主題在年份、研究機(jī)構(gòu)、發(fā)表期刊間的發(fā)展趨勢(shì)與變化情況。大量學(xué)術(shù)研究趨勢(shì)表明：圍繞著物聯(lián)網(wǎng)核心技術(shù)的研究和論文成為熱點(diǎn)。

隨著物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域技術(shù)的快速發(fā)展，愈來愈多的技術(shù)突破正在實(shí)現(xiàn)，面對(duì)紛繁復(fù)雜的技術(shù)進(jìn)步，對(duì)于管理決策者或研究人員來說，認(rèn)清我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀是十分必要且有意義的。本文應(yīng)用中國(guó)知網(wǎng)（CNKI）《中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù)》作為統(tǒng)計(jì)源，以科學(xué)計(jì)量學(xué)方法為手段，對(duì)我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域2003-2012年10年間的重點(diǎn)作者、重點(diǎn)機(jī)構(gòu)、關(guān)鍵詞等方面進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，從文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)角度探尋我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域研究現(xiàn)狀，為物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域研究和決策提供量化數(shù)據(jù)的背景性材料。

1 研究方法和數(shù)據(jù)來源

1.1 研究方法

在綜合多方面因素的情況下，我們決定選取中國(guó)知網(wǎng)（CNKI）《中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù)》作為統(tǒng)計(jì)來源，該庫(kù)是目前世界上最大的連續(xù)動(dòng)態(tài)更新的中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù)，收錄我國(guó)9 100多種重要期刊。試圖對(duì)2003-2012年我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的論文的年度分布、機(jī)構(gòu)分布、期刊載文、重點(diǎn)作者等相關(guān)情況，進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，以此窺探我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀。

本文還以關(guān)鍵詞為基礎(chǔ)繪制了我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的知識(shí)圖譜，使用的可視化軟件是Citespace軟件，本文使用的可視化工具為CitespaceII，版本號(hào)為3.0.R5，是美國(guó)德雷賽爾大學(xué)陳超美團(tuán)隊(duì)基于Java平臺(tái)開發(fā)的科學(xué)文獻(xiàn)分析工具，是一種多元、分時(shí)、動(dòng)態(tài)的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)分析的新一代信息可視化技術(shù)。在對(duì)某一特定的技術(shù)領(lǐng)域與學(xué)科進(jìn)行分析時(shí)，通過關(guān)鍵詞共現(xiàn)分析、文獻(xiàn)共被引分析，繪制該領(lǐng)域或?qū)W科的科學(xué)知識(shí)圖譜，從而顯示一個(gè)學(xué)科或知識(shí)域在一定時(shí)期發(fā)展的趨勢(shì)與動(dòng)向，形成若干研究前沿領(lǐng)域的演進(jìn)歷程。CitespaceII可以在其主頁(yè)自由下載，并免費(fèi)使用。

1.2 數(shù)據(jù)來源

本文確定以期刊作為研究數(shù)據(jù)的來源和檢索類型，主要在于期刊上的文章相對(duì)于專著、學(xué)位論文以及會(huì)議論文是“已鑒定過的知識(shí)”，已經(jīng)得到該領(lǐng)域主要研究人員的認(rèn)可，且這些文章對(duì)引文使用比較規(guī)范，可以使研究結(jié)果的可信度提高。

本文研究數(shù)據(jù)來源于中國(guó)知網(wǎng)（CNKI），時(shí)間選擇為2003-2012年，數(shù)據(jù)庫(kù)選擇為中國(guó)期刊網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)出版總庫(kù)，文獻(xiàn)類型選擇為期刊論文，檢索式為：TI='互聯(lián)網(wǎng)'+'射頻識(shí)別'+'rfid'+'電子標(biāo)簽'，包括“中英文擴(kuò)展檢索”，檢索結(jié)果為13 720條記錄，被引論文數(shù)為5 980條，被引率為43.6%，數(shù)據(jù)下載日期為2012年9月28日。首先利用CNKI自帶的在線分析功能對(duì)檢索結(jié)果進(jìn)行分析，可以了解我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的研究狀況，包括歷年發(fā)文量、重點(diǎn)作者、重點(diǎn)機(jī)構(gòu)、重點(diǎn)期刊等。然后利用CitespaceII對(duì)下載的數(shù)據(jù)進(jìn)行可視化分析。

2 統(tǒng)計(jì)與分析

2.1 論文年度和機(jī)構(gòu)分布

2003-2012年我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域論文年度分布如圖1所示，除2012年因統(tǒng)計(jì)時(shí)間較短論文偏少外，從2003年至2011年九年間論文數(shù)量增加了3 351篇，九年間論文年均增長(zhǎng)率為52.8%。論文數(shù)量逐年上升，凈增長(zhǎng)上升幅度最大的是2010年，其論文數(shù)比2009年增長(zhǎng)了91%。特別是近三年來，每年增長(zhǎng)論文1 000篇左右，預(yù)計(jì)2012年論文總數(shù)超過4 000篇。這說明我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的研究正處于快速上升時(shí)期。

2003-2012年我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域發(fā)表論文的機(jī)構(gòu)分布如表1所列，該表列出了物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域發(fā)表論文最多的15個(gè)研究機(jī)構(gòu)。南京郵電大學(xué)、華南理工大學(xué)和華中科技大學(xué)位列論文數(shù)最多的前三甲，它們是我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的主要研究機(jī)構(gòu)。從h指數(shù)來看，除個(gè)別機(jī)構(gòu)外，前15個(gè)機(jī)構(gòu)的h指數(shù)均是10左右，可見國(guó)內(nèi)研究機(jī)構(gòu)在中文期刊上發(fā)表的物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域高質(zhì)量論文還不多。值得注意的是北京航空航天大學(xué)，其論文引用率達(dá)到68.6%，篇均被引10.7，均大大超過該領(lǐng)域論文的引用率和篇均被引數(shù)，其引用率和篇均被引數(shù)居于前15機(jī)構(gòu)之首，說明在質(zhì)量上，北京航空航天大學(xué)在該領(lǐng)域發(fā)表的中文論文領(lǐng)先于其它機(jī)構(gòu)。

2.2 重點(diǎn)論文作者和期刊

2003-2012年我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域發(fā)表論文最多的作者如表2所列，表2中的論文不是只對(duì)第一作者進(jìn)行統(tǒng)計(jì)的。從表2中可以看到，物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域發(fā)表論文較多的研究人員主要來自高校，這說明我國(guó)已經(jīng)形成了一支較穩(wěn)定的科研隊(duì)伍。從論文數(shù)量上看，湖南大學(xué)的何怡剛、華南理工大學(xué)的賴聲禮和清華大學(xué)的張春占據(jù)前三。從論文質(zhì)量上看，復(fù)旦大學(xué)的閔昊，篇均被引次數(shù)高達(dá)10.6，排名第一，華南理工大學(xué)的賴聲禮，篇均被引次數(shù)高達(dá)6.9，排名第二，說明他們?cè)谖覈?guó)物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域具備一定的影響力。

2003-2012年刊載我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域論文最多的期刊如表3所列?！渡漕l世界》、《金卡工程》和《物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)》位列2003-2012年我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域論文載文量前三位，這是我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域中文論文發(fā)表的主要陣地，但從這三種期刊的篇均被引情況來看，其篇均被引次數(shù)均在1.5以下，處于較低水平。從期刊質(zhì)量上看，篇均被引次數(shù)最高的前三位是《微計(jì)算機(jī)信息》、《計(jì)算機(jī)工程》和《物流技術(shù)》，它們的篇均被引次數(shù)分別為6.8、5.4和4.1，較大的超出了其它同類期刊的篇均被引次數(shù)，它們都列于北大中文核心期刊目錄中，說明《微計(jì)算機(jī)信息》、《計(jì)算機(jī)工程》和《物流技術(shù)》是我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域較高水平論文發(fā)表陣地的代表。

2.3 高被引論文

2003-2012年我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域前15篇高被引論文如表4所列。由表4可知，2003-2012年我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域有10篇論文被引次數(shù)超過100次，其中被引最多的是王保云的論文《物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)研究綜述》[8]。在《物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)研究綜述》中，介紹了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的概念、歷史與發(fā)展現(xiàn)狀。以最具代表性的EPC Global物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)和Ubiquitous ID物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)為例，對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)體系與服務(wù)體系進(jìn)行了闡述；分析了物聯(lián)網(wǎng)研究中的關(guān)鍵技術(shù)，包括RFID技術(shù)、傳感器網(wǎng)絡(luò)與檢測(cè)技術(shù)、智能技術(shù)和納米技術(shù)。被引次數(shù)排名第二的是沈蘇彬等所寫的《物聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)與相關(guān)技術(shù)研究》[9]，這篇論文通過對(duì)現(xiàn)有物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)文獻(xiàn)和應(yīng)用實(shí)例的分析，探討了物聯(lián)網(wǎng)與下一代網(wǎng)、網(wǎng)絡(luò)化物理系統(tǒng)和無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的關(guān)系；提出了物聯(lián)網(wǎng)的服務(wù)類型和結(jié)點(diǎn)分類，設(shè)計(jì)了基于無源、有源和互聯(lián)網(wǎng)結(jié)點(diǎn)的物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)模型；在總結(jié)物聯(lián)網(wǎng)特征的基礎(chǔ)上，對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的研究提出了建議。被引次數(shù)排名第三的是蔣皓石等發(fā)表的《無線射頻識(shí)別技術(shù)及其應(yīng)用和發(fā)展趨勢(shì)》[10]，這篇論文簡(jiǎn)述了目前RFID技術(shù)的優(yōu)勢(shì)和發(fā)展?fàn)顩r，詳細(xì)介紹了RFID系統(tǒng)的組成及其工作原理，RFID技術(shù)的分類，相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，并且列出了四種典型產(chǎn)品，最后討論了RFID技術(shù)應(yīng)用和發(fā)展趨勢(shì)。由15篇高被引論文的研究?jī)?nèi)容可看出，物聯(lián)網(wǎng)研究中的關(guān)鍵技術(shù)，包括RFID技術(shù)、傳感器網(wǎng)絡(luò)與檢測(cè)技術(shù)、體系結(jié)構(gòu)、射頻識(shí)別技術(shù)等是當(dāng)前研究的熱點(diǎn)和未來一段時(shí)間的研究趨勢(shì)。

2.4 熱點(diǎn)關(guān)鍵詞和知識(shí)圖譜

2003-2012年我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域論文重點(diǎn)關(guān)鍵詞如表5所列。關(guān)鍵詞是規(guī)范化了的自然語(yǔ)言，是作者描述其所寫文章的詞語(yǔ)，希望別人能通過其所列出的關(guān)鍵詞找到需要的文章。由表5可知，28個(gè)關(guān)鍵詞出現(xiàn)次數(shù)均在28次以上。排名第一的關(guān)鍵詞RFID（Radio Frequency Identification），其為射頻識(shí)別的英文縮寫，又稱電子標(biāo)簽，包括RFID技術(shù)和射頻識(shí)別技術(shù)，它們總共出現(xiàn)次數(shù)達(dá)4 864次之多，可見射頻識(shí)別幾乎就是物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域技術(shù)的代名詞。

對(duì)2003-2012年我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域論文的28個(gè)重點(diǎn)關(guān)鍵詞繪制知識(shí)圖譜，采用譜聚類的方法對(duì)關(guān)鍵詞共被引網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行聚類，如圖2所示，圓圈大的節(jié)點(diǎn)（中心度高）表示從一個(gè)聚類躍遷到另外一個(gè)聚類的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)。本文利用CitespaceII對(duì)從CNKI下載到的關(guān)鍵詞數(shù)據(jù)進(jìn)行共被引分析，時(shí)區(qū)選擇為2003-2012年，時(shí)間跨度選擇1年，每個(gè)節(jié)點(diǎn)代表一個(gè)關(guān)鍵詞，節(jié)點(diǎn)向外延伸的圓圈描述了該關(guān)鍵詞在不同年份出現(xiàn)的時(shí)間序列，圓圈的厚度與相應(yīng)年份的出現(xiàn)次數(shù)成正比。

圖2標(biāo)出了前10個(gè)重點(diǎn)關(guān)鍵詞所代表的序號(hào)，該序號(hào)和關(guān)鍵詞名對(duì)應(yīng)于表5的前10個(gè)關(guān)鍵詞。此圖譜可類似于關(guān)鍵詞之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系圖，從圖2可見，關(guān)鍵詞1（RFID）、2（射頻標(biāo)簽）、3（電子標(biāo)簽）和4（RFID技術(shù)）處于重要位置，是其他關(guān)鍵詞相互聯(lián)系的橋梁。另外，關(guān)鍵詞5（無線射頻識(shí)別）、6（物聯(lián)網(wǎng)培養(yǎng)目標(biāo)）和7（標(biāo)簽）也顯示了較為重要的特點(diǎn)，它們是其它更少出現(xiàn)次數(shù)的關(guān)鍵詞的聯(lián)系紐帶。從長(zhǎng)遠(yuǎn)來看，今后物聯(lián)網(wǎng)的研究重點(diǎn)還是集中于射頻識(shí)別和電子標(biāo)簽等重要關(guān)鍵方向上，這與對(duì)高被引論文的研究?jī)?nèi)容的分析結(jié)果非常相似。

2.5 基金資助和研究層次分布

2003-2012年我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域論文的資助基金排名如表6所列。由表6可知，國(guó)家自然科學(xué)基金、863計(jì)劃和支撐計(jì)劃資助的論文位于前三。四大基金（國(guó)自科、863、973和支撐計(jì)劃）資助的論文數(shù)總和為1 287篇，約占總論文數(shù)的10%. 其余地方基金中，廣東、上海、江蘇、北京、山東、陜西和湖南等科學(xué)技術(shù)發(fā)達(dá)地區(qū)的基金資助表現(xiàn)搶眼，資助的論文數(shù)均在20篇以上。

2003-2012年我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域論文按研究層次分布如圖3所示。應(yīng)該說，工程技術(shù)和基礎(chǔ)與應(yīng)用基礎(chǔ)研究方面的論文是本論文重點(diǎn)搜尋并加以研究的原始材料，它們的論文數(shù)共有7 494篇，占據(jù)總論文數(shù)的54.6%. 其余行業(yè)指導(dǎo)等方面的非研究性論文占據(jù)了45.4%，可見我國(guó)國(guó)內(nèi)發(fā)表的物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域論文，其研究水平還處于較低階段。

3 結(jié) 語(yǔ)

本文的研究是利用中國(guó)知網(wǎng)（CNKI）《中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù)》作為數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)源，基于科學(xué)計(jì)量和可視化方法對(duì)物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀進(jìn)行探索性研究。研究結(jié)果表明，在我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，其研究正處于快速上升時(shí)期，發(fā)表論文最多的機(jī)構(gòu)和學(xué)者主要來自高校，北京航空航天大學(xué)的論文質(zhì)量較高，物聯(lián)網(wǎng)研究中的關(guān)鍵技術(shù)，包括RFID技術(shù)、傳感器網(wǎng)絡(luò)與檢測(cè)技術(shù)、體系結(jié)構(gòu)、射頻識(shí)別技術(shù)等是當(dāng)前研究的熱點(diǎn)，射頻識(shí)別幾乎就是物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域技術(shù)的代名詞，四大基金（國(guó)自科、863、973和支撐計(jì)劃）資助的論文數(shù)約占總論文數(shù)的10%，工程技術(shù)和基礎(chǔ)與應(yīng)用基礎(chǔ)研究方面的論文占據(jù)總論文數(shù)的54.6%，我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域研究水平還處于較低階段。

從對(duì)中文論文的研究結(jié)果可以看到，雖然我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域已經(jīng)形成了一支較穩(wěn)定的研究隊(duì)伍，但與國(guó)際先進(jìn)水平相比，還存在一些差距，原創(chuàng)性研究成果偏少，許多方面的基礎(chǔ)工作還存在不足，需要我們研究人員加大研究并力圖迎頭趕上。而從另一角度看，因?yàn)槲覈?guó)研究人員很可能將重要論文發(fā)表到國(guó)外期刊上，所以CNKI的中文論文不一定能真實(shí)的反映我國(guó)研究人員研究水平，這是本文的一個(gè)缺憾，也是今后筆者需要著手做的一個(gè)工作，但是本文的研究方法對(duì)于探索我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的大致研究現(xiàn)狀，還是較為符合實(shí)際并能在一定程度上反映實(shí)際的。

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