基于專利共被引矩陣的物聯網技術分析

摘要：物聯網產業被稱為繼計算機和互聯網之后，世界信息產業的第三次浪潮，代表著當前和今后相當一段時間內信息網絡的發展方向。然而，我們也必須看到，物聯網產業在蓬勃發展的同時也逐漸暴露出了一些問題，如社會各方更多地將注意力集中于物聯網概念而輕視其實際應用?；诖?，本文借助統計分析方法，對部分企業物聯網專利申請情況進行統計，通過專利共被引矩陣、系統聚類分析，進一步明顯物聯網技術發展現狀。

關鍵詞：物聯網技術 專利共被引 聚類分析

為了更好地反映物聯網產業發展的趨勢以及確定物聯網關鍵技術，本課題借助專利數據挖掘方法，對全球物聯網產業相關專利技術進行統計分析。

1 專利檢索

目前，世界主要發達國家和地區都建立了比較完善的專利數據庫，比如德溫特（Derwent，全球最權威專利文獻出版機構）、德國專利和商標局專利數據庫、美國專利局（USPTO）、歐洲專利局專利數據庫（ESP）、世界知識產權組織專利數據庫（WIPO）、日本PAJ數據庫以及中國CNIPR數據庫等。為了便于統計分析，本文選取較為權威的Derwent專利數據庫作為專利采集來源。

物聯網技術主要有感知、傳輸和處理三個環節構成，其中感知是數據感知與采集、傳輸是數據傳輸，處理則是無線組網與信息處理反饋。本文在閱讀核心期刊文獻的基礎上，確定物聯網專利檢索關鍵詞：傳感（sensor，transducer，detector），射頻技術（RFID），微機電系統（mems），標簽（label，tag，tab），讀寫器（reader），二維碼（2d barcode），定位技術（GPS，location，global positioning system） ，分布式自組網（ad-hoc，mesh），超寬帶（ultrawideband，uwb），無線usb（wusb），藍牙（bluetooth），無線局域網（wireless man，wman），近距離無線通信（near field communication，nfc），物聯網（internet of things， iot， ubiquitous），傳感網（sensor network）無線傳感器網絡（wsn），拓撲組網（topology+，cluster+）。

同時，由于物聯網技術的集成性，使得相關專利權人非常多，這就給專利共被引矩陣造成很大困難。為此，本課題選取1976年以來物聯網專利技術影響力較高、且比較典型的8家公司作為研究對象，這8家企業專利被引證率高，實際上也能夠在一定程度反映物聯網技術的發展趨勢。專利數據檢索結果如表1所示。

2 專利共被引矩陣分析

專利共被引是指兩項專利技術同時被后來的其他專利引用的情況。例如，A、B兩項專利都被專利C引用，則可認為專利A和B之間存在共被引關系，這種關系通常被認為是兩項技術在理論或方法的表現。通常而言，專利共被引次數多，意味著此項技術較為關鍵。

本課題以上述8位專利權人（8家企業）作為共被引分析的主體，對其專利被引證信息進行統計并相互對比找出共被引信息，建立共被引矩陣。

但是，共被引矩陣對角線上的數值代表企業自引的頻次，其他數值代表8家企業專利共同被引證的頻次。同時，共被引頻次僅能代表兩家企業之間專利被共同引用的絕對值，并不能反映相關聯情況，因此，需將共被引矩陣數值轉化為無量綱相關系。本文采用國內外學者們慣用的方法，將共被引矩陣轉化為Pearson相關矩陣。首先，應用SPSS-Statistics統計分析軟件中的Pearson相關系數進行雙變量相關性分析，最終得到表2。

3 聚類分析

為了更好地對物聯網發展趨勢進行分析，本課題借助SPSS-Statistics統計分析軟件，用系統聚類方法對專利共被引矩陣進行聚類分析。將數據輸入軟件，得到聚類結果。從聚類分析結果可以看出，8家企業被分為兩個類別：一類是施樂、西門子、柯達公司，以圖像采集、定位和處理專利技術為主；二類是鎂光科技、IBM、松下電工、摩托羅拉、惠普、東芝，主要專利技術是中間件、通信網絡和物聯網系統集成。

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作者簡介：

黃新謀（1984-），男，福建莆田人，講師，碩士，主要研究方向：物流與供應鏈管理。