中國智能家居領域研究現狀、熱點及前沿：基于CNKI和CiteSpace可視化計量分析

關鍵詞：智能家居；CiteSpace；可視化分析

中圖分類號：TP399；TU855 文獻標識碼：A

0 引言

智能家居利用物聯網、人工智能、云計算等技術連接設備，提供舒適、便捷、安全的生活體驗，促進節能減排[1]。中國智能家居市場規模自2016年增長至2020年，年均復合增長率為18.51%，推動了相關技術創新和產業升級[2]。智能家居通過改變生活方式，實現舒適、便捷、安全、節能、環保的居住體驗。未來發展趨勢為通過應用感應控制、語音控制、遠程控制等技術，推動智能家電、智能照明、智能安防監控等產品發展[3]。預計到2025年，中國智能家居市場規模將達到8439.9億元[4]。

1研究工具和數據來源

使用中國知網（CNKI）平臺檢索關鍵詞“智能家居”，限定條件為“CSSCI”和“北大核心”，文獻來源為學術期刊（截至2024年4月16日）。從2002年首次涉及智能家居的核心期刊文獻開始統計，共檢索相關文獻926篇。采用CiteSpace6.2.R4和Excel365軟件進行可視化分析。

2研究結果分析

2.1智能家居領域的時序演化特征

從時序角度觀察智能家居領域研究的整體發展歷程和進展，智能家居領域經歷了3個主要階段，如圖1所示。第一階段：2002—2011年，該階段文獻數量較少，智能家居概念初現，研究屬于起步階段，論文數量緩慢增長，平均每年約為5篇，并且集中在智能家居的基礎性研究。第二階段：2012—2016年，智能家居研究進入快速增長階段。2012年，工業和信息化部發布《物聯網“十二五”發展規劃》，同年，中國智能家居產業聯盟成立；2014年住房和城鄉建設部發布《智慧社區建設指南（試行）》，以推動產業發展。CNKI智能家居論文數量快速增加，在2016年達到峰值，市場規模也迅速增長。第三階段：2017—2024年屬于穩步發展期，2019年政策的支持促進產業穩定，研究主要聚焦于新技術在智能家居領域的應用。關于智能家居領域研究的文獻數量的增長態勢趨于平緩，基本契合人們對待新鮮事物的“觀望、追隨、狂熱、冷靜、理智”的思維過程[5]。

2.2智能家居領域研究的前沿熱點和可視化分析

利用CiteSpace軟件繪制了我國智能家居領域研究關鍵詞共現知識圖譜，結果顯示，圖譜中共有573個節點、612條連線，反映了智能家居領域研究內容的豐富性和復雜性。關鍵詞“物聯網”出現頻次最高且中心性高，表明我國學者自2002年以來持續關注和研究物聯網，其他研究熱點包括遠程控制、無線通信、單片機、嵌入式、人工智能、網關、傳感器、云計算、智能電網等。物聯網是智能家居領域廣泛關注的關鍵主題。遠程控制、無線通信和單片機等關鍵詞出現的次數較多，文獻研究不斷探索遠程控制技術、通信技術和嵌入式系統在智能家居中的應用。人工智能作為一個熱門話題，在智能家居中的角色備受研究者關注[6]。網關、傳感器和云計算運用在智能家居系統架構和數據處理。

如ub8Tj7HvSOkel+FtWBl3Yg==表1所示，智能家居領域關鍵詞研究熱點包括“物聯網”“遠程控制”“無線通信”；關鍵詞如“物聯網”“嵌入式”“遠程控制”在共現分析中的中心性較高。知識圖譜展現了圍繞物聯網遠程控制、無線通信等主題的聚集性研究。這些關鍵詞之間緊密相關，表明智能家居研究領域內部聯系密切。對于“嵌入式”，雖然出現次數少，但中心性高，在研究網絡中扮演重要連接角色，表明相關研究存在趨同性。

2.3智能家居領域關鍵詞聚類分析

本文利用CiteSpace軟件繪制關鍵詞共現圖譜，聚焦智能家居研究熱點、知識結構和主題關系，該圖譜具有顯著結構（Q=0.6947）和高可信度（S=0.972）。如表2所示，Size指聚類中所含的成員的數量，Sigma指數是CiteSpace中反映結合節點在網絡結構中重要性（中介中心性）和節點在時間上重要性的復合指標。表2中的15個關鍵詞聚類包括智能家居、物聯網、無線通信、傳感器、遠程控制、人工智能等，揭示了國內智能家居研究的主題分布。15個聚類密度均大于1，最緊密的聚類包括“物聯網”“智能控制”“人工智能”“無線通信”“網關”。研究進一步總結智能家居領域的研究熱點主題可分為三大類，包括設備與技術聚類、應用場景聚類以及功能與特性聚類。

（1）設備與技術聚類：包括物聯網、無線通信、傳感器、遠程控制、嵌入式、網關、單片機（#1、#2、#3、#4、#6、#7、#8）。該聚類體現了物聯網及其重要組成部分和相關技術。無線通信技術如蜂窩網絡、Wi-Fi、藍牙和LoRa成為關鍵手段，傳感器不斷演進出新型技術[7]，遠程控制技術被廣泛應用于智能家居[8]，嵌入式系統廣泛應用于物聯網設備[9]，網關則在物聯網設備與互聯網之間扮演橋梁作用，單片機是物聯網設備的控制器[10]。

（2）應用場景聚類：包括智能家居、智能電網、家庭網關、遠程監控、智能控制（#0、#9、#10、#11、#14）。物聯網技術在不同領域的廣泛應用包括智能家居、智能電網、家庭網關、遠程監控和智能控制等應用場景。智能電網運用物聯網技術提升電網管理效率、可靠性和安全性，促進可再生能源利用[11]。家庭網關作為家庭物聯網設備的中心提供連接、控制和服務支持[12]。遠程監控技術廣泛應用于工業、交通、環境等領域，實現遠程監控與管理[13]。智能控制技術通過物聯網實現設備智能化控制和運行優化，推動各行業自動化與智能化發展[14]。

（3）功能與特性聚類：包括人工智能、交互設計、安全（#5、#12、#13）。在物聯網領域，人工智能、交互設計和安全是3個關鍵領域。人工智能技術的廣泛應用提升了物聯網設備的智能化水平，通過數據分析、模式識別和決策制定，提升用戶體驗和設備性能[15]。交互設計的重要性體現在設計人與物聯網設備之間的互動方式，提高用戶體驗并實現人性化交互界面[16]。

2.4智能家居領域研究時區圖

通過關鍵詞突現分析和時區分析，能清晰描繪智能家居研究的發展軌跡。對在智能家居研究領域突現強度排名前15位的聚類關鍵詞進行量化統計，以1年為時間切片，繪制了智能家居期刊相關研究的關鍵詞時區圖（圖2），關鍵詞“智能家居”出現頻次最高且研究時間最長，表明我國學者自2002年以來持續關注和研究智能家居。

（1）初步探索階段（2002—2010年）。物聯網研究專注于無線通信、傳感器技術和遠程控制等基礎要素，旨在建立物聯網系統的基礎框架。這一階段的研究側重于技術的探索和驗證，為未來物聯網發展奠定了堅實基礎，為后續研究提供了有力支持。

（2）研究深化階段（2011—2020年）。物聯網技術逐漸成熟，研究重點轉向智能家居、智能電網和智慧城市等應用領域。新技術的引入使家庭生活更便利和智能化，同時致力于保護隱私。智能電網促進了能源管理和可持續能源利用，智慧城市的發展提升了城市運行效率和居民生活質量，為智能化生活和智慧城市建設提供了更多可能性和創新性。

（3）新發展階段（2021—2024年）。智能家居研究關注安全、隱私保護和交互設計。研究人員致力于發展安全加密技術、身份認證機制和安全通信協議，確保數據傳輸和存儲的安全性。大數據分析幫助系統了解用戶行為，云計算提供高效的數據存儲和處理能力，推動了智能家居領域的發展，為智能化生活和智慧城市的實現提供更多的可能性和更廣闊的前景。

3智能家居的趨勢與展望

（1）從時序演化特征看，2002—2011年智能家居相關研究處于起步階段，每年平均發表論文約5篇。2012—2016年迅速增長，行業標準和技術規范推動了智能家居概念普及和市場規模擴大。2017—2024年穩步發展，政策支持促進了產業穩定，研究重點轉向新技術應用。整體上，智能家居研究逐漸成熟穩定，為智能化生活打下堅實基礎。

（2）通過關鍵詞共現分析發現，我國學者長期專注于智能家居研究，關鍵詞涵蓋智能家居、物聯網、遠程控制、無線通信、單片機、嵌入式、人工智能、網關、傳感器、云計算等熱點領域。相關研究的交叉融合推動了不同技術合作，促進綜合發展。高頻關鍵詞具有高中心性，聯系緊密；低頻高中心性關鍵詞如“嵌入式”發揮重要作用，凸顯共同趨勢和聯系。

（3）通過關鍵詞時區知識圖譜分析，物聯網研究在初步探索階段（2002—2010年）建立了基礎框架，奠定了基礎。在研究深化階段（2011—2020年），關注應用領域如智能家居、智能電網、智慧城市，提升生活質量和城市智能化水平。隨著科技的發展，智能家居新發展階段（2021—2024年）聚焦安全、隱私保護和新技術應用，加速發展，為智能家居的未來發展奠定堅實基礎，并開拓無限可能。

4結語

本文利用CiteSpace知識圖譜工具對2002—2024年中國智能家居文獻進行了可視化探索，分析關鍵詞頻率、聚類和趨勢變化。該方法可以客觀準確展示信息，但需加強質性分析以全面呈現研究現狀。未來智能家居將繼續向著更智能化、更個性化、更環保和更互聯的方向發展。技術將不斷革新，如人工智能、大數據分析、無線通信等將進一步融合，這將會進一步提升智能家居的智能化水平和用戶體驗，滿足個性化需求。同時，注重能源節約和環保，利用可再生能源，推動綠色生活。邊緣計算等新興技術的普及將增強智能家居設備之間的互聯性，實現更智能、更便捷的互聯體驗。