基于CNKI和可視化方法的我國物聯網領域研究現狀分析

周新麗　鄧琳　楊良斌

摘 要：選取中國知網（CNKI）《中國期刊全文數據庫》作為數據統計來源，應用科學計量和可視化方法對2003-2012年我國物聯網領域的期刊論文的歷年發文量、重點作者、重點機構、重點關鍵詞、高被引論文、基金資助情況和研究層次等進行了統計和分析。探討了物聯網領域的研究現狀，并得出了相應的結論。

關鍵詞：物聯網；可視化；研究現狀；CNKI；科學計量

中圖分類號：G311 文獻標識碼：A 文章編號：2095-1302（2015）08-00-05

0 引 言

物聯網的概念最早于1999年由IBM公司提出，之后便受到各界的關注。2005年國際電信聯盟（ITU）發布了《Internet of Things》[1]，正式確定了“物聯網”的概念并對應用前景進行了展望。有學者在此基礎上定義：“物聯網（The Internet of Things）”是指通過RFID、紅外感應器、全球定位系統、激光掃描器等信息傳感設備，按照約定的協議，以有線或無線的方式把任何物品與互聯網連接起來，以計算、存儲、分析等處理方式構成所關心事物的動態和靜態的信息知識網絡，用以實現智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網絡[2]。現在，主要技術發達國家都從國家戰略的高度大力推動物聯網的發展，2009年IBM向奧巴馬政府提出“智慧地球”戰略[3]，2009年6月歐盟提出“物聯網行動計劃”[4]，韓國、日本也紛紛加快“u-Korea”、“u-Japan”計劃的實施。中國國務院總理溫家寶在2010 年的政府工作報告中指出，代表著中國傳感網、物聯網的“感知中國”計劃成為重要發展戰略。

在領域研究現狀方面，衛軍朝等選擇SSCI《美國社會科學引文索引》中圖書情報學領域專利研究的相關文獻數據[5]，利用Web of Science的在線分析功能和Citespace II軟件，分別從國外圖書情報學領域專利研究現狀分析、研究熱點分析、關鍵節點分析三個視角，分析了國外圖書情報學領域專利研究現狀和研究熱點；樂思詩等運用科學計量學方法分析了專利計量學領域的研究現狀與發展趨勢[6]；龐弘燊等基于多重共現的視角[7]，提出可用于研究領域主題發展趨勢的分析模型，選取了競爭情報研究領域作為實證分析，通過分析該研究領域中的年份-關鍵詞-機構、年份-關鍵詞-發表期刊這兩個多重共現關系，發現競爭情報研究領域中研究主題在年份、研究機構、發表期刊間的發展趨勢與變化情況。大量學術研究趨勢表明：圍繞著物聯網核心技術的研究和論文成為熱點。

隨著物聯網領域技術的快速發展，愈來愈多的技術突破正在實現，面對紛繁復雜的技術進步，對于管理決策者或研究人員來說，認清我國物聯網領域的研究現狀是十分必要且有意義的。本文應用中國知網（CNKI）《中國期刊全文數據庫》作為統計源，以科學計量學方法為手段，對我國物聯網領域2003-2012年10年間的重點作者、重點機構、關鍵詞等方面進行統計分析，從文獻計量學角度探尋我國物聯網領域研究現狀，為物聯網領域研究和決策提供量化數據的背景性材料。

1 研究方法和數據來源

1.1 研究方法

在綜合多方面因素的情況下，我們決定選取中國知網（CNKI）《中國期刊全文數據庫》作為統計來源，該庫是目前世界上最大的連續動態更新的中國期刊全文數據庫，收錄我國9 100多種重要期刊。試圖對2003-2012年我國物聯網領域的論文的年度分布、機構分布、期刊載文、重點作者等相關情況，進行統計分析，以此窺探我國物聯網領域的研究現狀。

本文還以關鍵詞為基礎繪制了我國物聯網領域的知識圖譜，使用的可視化軟件是Citespace軟件，本文使用的可視化工具為CitespaceII，版本號為3.0.R5，是美國德雷賽爾大學陳超美團隊基于Java平臺開發的科學文獻分析工具，是一種多元、分時、動態的復雜網絡分析的新一代信息可視化技術。在對某一特定的技術領域與學科進行分析時，通過關鍵詞共現分析、文獻共被引分析，繪制該領域或學科的科學知識圖譜，從而顯示一個學科或知識域在一定時期發展的趨勢與動向，形成若干研究前沿領域的演進歷程。CitespaceII可以在其主頁自由下載，并免費使用。

1.2 數據來源

本文確定以期刊作為研究數據的來源和檢索類型，主要在于期刊上的文章相對于專著、學位論文以及會議論文是“已鑒定過的知識”，已經得到該領域主要研究人員的認可，且這些文章對引文使用比較規范，可以使研究結果的可信度提高。

本文研究數據來源于中國知網（CNKI），時間選擇為2003-2012年，數據庫選擇為中國期刊網網絡出版總庫，文獻類型選擇為期刊論文，檢索式為：TI='互聯網'+'射頻識別'+'rfid'+'電子標簽'，包括“中英文擴展檢索”，檢索結果為13 720條記錄，被引論文數為5 980條，被引率為43.6%，數據下載日期為2012年9月28日。首先利用CNKI自帶的在線分析功能對檢索結果進行分析，可以了解我國物聯網領域的研究狀況，包括歷年發文量、重點作者、重點機構、重點期刊等。然后利用CitespaceII對下載的數據進行可視化分析。

2 統計與分析

2.1 論文年度和機構分布

2003-2012年我國物聯網領域論文年度分布如圖1所示，除2012年因統計時間較短論文偏少外，從2003年至2011年九年間論文數量增加了3 351篇，九年間論文年均增長率為52.8%。論文數量逐年上升，凈增長上升幅度最大的是2010年，其論文數比2009年增長了91%。特別是近三年來，每年增長論文1 000篇左右，預計2012年論文總數超過4 000篇。這說明我國物聯網領域的研究正處于快速上升時期。

2003-2012年我國物聯網領域發表論文的機構分布如表1所列，該表列出了物聯網領域發表論文最多的15個研究機構。南京郵電大學、華南理工大學和華中科技大學位列論文數最多的前三甲，它們是我國物聯網領域的主要研究機構。從h指數來看，除個別機構外，前15個機構的h指數均是10左右，可見國內研究機構在中文期刊上發表的物聯網領域高質量論文還不多。值得注意的是北京航空航天大學，其論文引用率達到68.6%，篇均被引10.7，均大大超過該領域論文的引用率和篇均被引數，其引用率和篇均被引數居于前15機構之首，說明在質量上，北京航空航天大學在該領域發表的中文論文領先于其它機構。

2.2 重點論文作者和期刊

2003-2012年我國物聯網領域發表論文最多的作者如表2所列，表2中的論文不是只對第一作者進行統計的。從表2中可以看到，物聯網領域發表論文較多的研究人員主要來自高校，這說明我國已經形成了一支較穩定的科研隊伍。從論文數量上看，湖南大學的何怡剛、華南理工大學的賴聲禮和清華大學的張春占據前三。從論文質量上看，復旦大學的閔昊，篇均被引次數高達10.6，排名第一，華南理工大學的賴聲禮，篇均被引次數高達6.9，排名第二，說明他們在我國物聯網領域具備一定的影響力。

2003-2012年刊載我國物聯網領域論文最多的期刊如表3所列。《射頻世界》、《金卡工程》和《物聯網技術》位列2003-2012年我國物聯網領域論文載文量前三位，這是我國物聯網領域中文論文發表的主要陣地，但從這三種期刊的篇均被引情況來看，其篇均被引次數均在1.5以下，處于較低水平。從期刊質量上看，篇均被引次數最高的前三位是《微計算機信息》、《計算機工程》和《物流技術》，它們的篇均被引次數分別為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，它們都列于北大中文核心期刊目錄中，說明《微計算機信息》、《計算機工程》和《物流技術》是我國物聯網領域較高水平論文發表陣地的代表。

2.3 高被引論文

2003-2012年我國物聯網領域前15篇高被引論文如表4所列。由表4可知，2003-2012年我國物聯網領域有10篇論文被引次數超過100次，其中被引最多的是王保云的論文《物聯網技術研究綜述》[8]。在《物聯網技術研究綜述》中，介紹了物聯網技術的概念、歷史與發展現狀。以最具代表性的EPC Global物聯網體系架構和Ubiquitous ID物聯網系統為例，對物聯網的網絡體系與服務體系進行了闡述；分析了物聯網研究中的關鍵技術，包括RFID技術、傳感器網絡與檢測技術、智能技術和納米技術。被引次數排名第二的是沈蘇彬等所寫的《物聯網的體系結構與相關技術研究》[9]，這篇論文通過對現有物聯網技術文獻和應用實例的分析，探討了物聯網與下一代網、網絡化物理系統和無線傳感器網絡的關系；提出了物聯網的服務類型和結點分類，設計了基于無源、有源和互聯網結點的物聯網體系結構和系統模型；在總結物聯網特征的基礎上，對物聯網的研究提出了建議。被引次數排名第三的是蔣皓石等發表的《無線射頻識別技術及其應用和發展趨勢》[10]，這篇論文簡述了目前RFID技術的優勢和發展狀況，詳細介紹了RFID系統的組成及其工作原理，RFID技術的分類，相關技術標準，并且列出了四種典型產品，最后討論了RFID技術應用和發展趨勢。由15篇高被引論文的研究內容可看出，物聯網研究中的關鍵技術，包括RFID技術、傳感器網絡與檢測技術、體系結構、射頻識別技術等是當前研究的熱點和未來一段時間的研究趨勢。

2.4 熱點關鍵詞和知識圖譜

2003-2012年我國物聯網領域論文重點關鍵詞如表5所列。關鍵詞是規范化了的自然語言，是作者描述其所寫文章的詞語，希望別人能通過其所列出的關鍵詞找到需要的文章。由表5可知，28個關鍵詞出現次數均在28次以上。排名第一的關鍵詞RFID（Radio Frequency Identification），其為射頻識別的英文縮寫，又稱電子標簽，包括RFID技術和射頻識別技術，它們總共出現次數達4 864次之多，可見射頻識別幾乎就是物聯網領域技術的代名詞。

對2003-2012年我國物聯網領域論文的28個重點關鍵詞繪制知識圖譜，采用譜聚類的方法對關鍵詞共被引網絡進行聚類，如圖2所示，圓圈大的節點（中心度高）表示從一個聚類躍遷到另外一個聚類的關鍵節點。本文利用CitespaceII對從CNKI下載到的關鍵詞數據進行共被引分析，時區選擇為2003-2012年，時間跨度選擇1年，每個節點代表一個關鍵詞，節點向外延伸的圓圈描述了該關鍵詞在不同年份出現的時間序列，圓圈的厚度與相應年份的出現次數成正比。

圖2標出了前10個重點關鍵詞所代表的序號，該序號和關鍵詞名對應于表5的前10個關鍵詞。此圖譜可類似于關鍵詞之間的關聯關系圖，從圖2可見，關鍵詞1（RFID）、2（射頻標簽）、3（電子標簽）和4（RFID技術）處于重要位置，是其他關鍵詞相互聯系的橋梁。另外，關鍵詞5（無線射頻識別）、6（物聯網培養目標）和7（標簽）也顯示了較為重要的特點，它們是其它更少出現次數的關鍵詞的聯系紐帶。從長遠來看，今后物聯網的研究重點還是集中于射頻識別和電子標簽等重要關鍵方向上，這與對高被引論文的研究內容的分析結果非常相似。

2.5 基金資助和研究層次分布

2003-2012年我國物聯網領域論文的資助基金排名如表6所列。由表6可知，國家自然科學基金、863計劃和支撐計劃資助的論文位于前三。四大基金（國自科、863、973和支撐計劃）資助的論文數總和為1 287篇，約占總論文數的10%. 其余地方基金中，廣東、上海、江蘇、北京、山東、陜西和湖南等科學技術發達地區的基金資助表現搶眼，資助的論文數均在20篇以上。

2003-2012年我國物聯網領域論文按研究層次分布如圖3所示。應該說，工程技術和基礎與應用基礎研究方面的論文是本論文重點搜尋并加以研究的原始材料，它們的論文數共有7 494篇，占據總論文數的54.6%. 其余行業指導等方面的非研究性論文占據了45.4%，可見我國國內發表的物聯網領域論文，其研究水平還處于較低階段。

3 結 語

本文的研究是利用中國知網（CNKI）《中國期刊全文數據庫》作為數據統計源，基于科學計量和可視化方法對物聯網領域的研究現狀進行探索性研究。研究結果表明，在我國物聯網領域，其研究正處于快速上升時期，發表論文最多的機構和學者主要來自高校，北京航空航天大學的論文質量較高，物聯網研究中的關鍵技術，包括RFID技術、傳感器網絡與檢測技術、體系結構、射頻識別技術等是當前研究的熱點，射頻識別幾乎就是物聯網領域技術的代名詞，四大基金（國自科、863、973和支撐計劃）資助的論文數約占總論文數的10%，工程技術和基礎與應用基礎研究方面的論文占據總論文數的54.6%，我國物聯網領域研究水平還處于較低階段。

從對中文論文的研究結果可以看到，雖然我國物聯網領域已經形成了一支較穩定的研究隊伍，但與國際先進水平相比，還存在一些差距，原創性研究成果偏少，許多方面的基礎工作還存在不足，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，因為我國研究人員很可能將重要論文發表到國外期刊上，所以CNKI的中文論文不一定能真實的反映我國研究人員研究水平，這是本文的一個缺憾，也是今后筆者需要著手做的一個工作，但是本文的研究方法對于探索我國物聯網領域的大致研究現狀，還是較為符合實際并能在一定程度上反映實際的。

參考文獻

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[10] 蔣皓石，張成.無線射頻識別技術及其應用和發展趨勢[J].電子技術應用， 2005， 31（5）： 5-10.