基于CNKI和可视化方法的我国物联网领域研究现状分析

周新丽　邓琳　杨良斌

摘 要：选取中国知网（CNKI）《中国期刊全文数据库》作为数据统计来源，应用科学计量和可视化方法对2003-2012年我国物联网领域的期刊论文的历年发文量、重点作者、重点机构、重点关键词、高被引论文、基金资助情况和研究层次等进行了统计和分析。探讨了物联网领域的研究现状，并得出了相应的结论。

关键词：物联网；可视化；研究现状；CNKI；科学计量

中图分类号：G311 文献标识码：A 文章编号：2095-1302（2015）08-00-05

0 引 言

物联网的概念最早于1999年由IBM公司提出，之后便受到各界的关注。2005年国际电信联盟（ITU）发布了《Internet of Things》[1]，正式确定了“物联网”的概念并对应用前景进行了展望。有学者在此基础上定义：“物联网（The Internet of Things）”是指通过RFID、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按照约定的协议，以有线或无线的方式把任何物品与互联网连接起来，以计算、存储、分析等处理方式构成所关心事物的动态和静态的信息知识网络，用以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络[2]。现在，主要技术发达国家都从国家战略的高度大力推动物联网的发展，2009年IBM向奥巴马政府提出“智慧地球”战略[3]，2009年6月欧盟提出“物联网行动计划”[4]，韩国、日本也纷纷加快“u-Korea”、“u-Japan”计划的实施。中国国务院总理温家宝在2010 年的政府工作报告中指出，代表着中国传感网、物联网的“感知中国”计划成为重要发展战略。

在领域研究现状方面，卫军朝等选择SSCI《美国社会科学引文索引》中图书情报学领域专利研究的相关文献数据[5]，利用Web of Science的在线分析功能和Citespace II软件，分别从国外图书情报学领域专利研究现状分析、研究热点分析、关键节点分析三个视角，分析了国外图书情报学领域专利研究现状和研究热点；乐思诗等运用科学计量学方法分析了专利计量学领域的研究现状与发展趋势[6]；庞弘燊等基于多重共现的视角[7]，提出可用于研究领域主题发展趋势的分析模型，选取了竞争情报研究领域作为实证分析，通过分析该研究领域中的年份-关键词-机构、年份-关键词-发表期刊这两个多重共现关系，发现竞争情报研究领域中研究主题在年份、研究机构、发表期刊间的发展趋势与变化情况。大量学术研究趋势表明：围绕着物联网核心技术的研究和论文成为热点。

随着物联网领域技术的快速发展，愈来愈多的技术突破正在实现，面对纷繁复杂的技术进步，对于管理决策者或研究人员来说，认清我国物联网领域的研究现状是十分必要且有意义的。本文应用中国知网（CNKI）《中国期刊全文数据库》作为统计源，以科学计量学方法为手段，对我国物联网领域2003-2012年10年间的重点作者、重点机构、关键词等方面进行统计分析，从文献计量学角度探寻我国物联网领域研究现状，为物联网领域研究和决策提供量化数据的背景性材料。

1 研究方法和数据来源

1.1 研究方法

在综合多方面因素的情况下，我们决定选取中国知网（CNKI）《中国期刊全文数据库》作为统计来源，该库是目前世界上最大的连续动态更新的中国期刊全文数据库，收录我国9 100多种重要期刊。试图对2003-2012年我国物联网领域的论文的年度分布、机构分布、期刊载文、重点作者等相关情况，进行统计分析，以此窥探我国物联网领域的研究现状。

本文还以关键词为基础绘制了我国物联网领域的知识图谱，使用的可视化软件是Citespace软件，本文使用的可视化工具为CitespaceII，版本号为3.0.R5，是美国德雷赛尔大学陈超美团队基于Java平台开发的科学文献分析工具，是一种多元、分时、动态的复杂网络分析的新一代信息可视化技术。在对某一特定的技术领域与学科进行分析时，通过关键词共现分析、文献共被引分析，绘制该领域或学科的科学知识图谱，从而显示一个学科或知识域在一定时期发展的趋势与动向，形成若干研究前沿领域的演进历程。CitespaceII可以在其主页自由下载，并免费使用。

1.2 数据来源

本文确定以期刊作为研究数据的来源和检索类型，主要在于期刊上的文章相对于专著、学位论文以及会议论文是“已鉴定过的知识”，已经得到该领域主要研究人员的认可，且这些文章对引文使用比较规范，可以使研究结果的可信度提高。

本文研究数据来源于中国知网（CNKI），时间选择为2003-2012年，数据库选择为中国期刊网网络出版总库，文献类型选择为期刊论文，检索式为：TI='互联网'+'射频识别'+'rfid'+'电子标签'，包括“中英文扩展检索”，检索结果为13 720条记录，被引论文数为5 980条，被引率为43.6%，数据下载日期为2012年9月28日。首先利用CNKI自带的在线分析功能对检索结果进行分析，可以了解我国物联网领域的研究状况，包括历年发文量、重点作者、重点机构、重点期刊等。然后利用CitespaceII对下载的数据进行可视化分析。

2 统计与分析

2.1 论文年度和机构分布

2003-2012年我国物联网领域论文年度分布如图1所示，除2012年因统计时间较短论文偏少外，从2003年至2011年九年间论文数量增加了3 351篇，九年间论文年均增长率为52.8%。论文数量逐年上升，净增长上升幅度最大的是2010年，其论文数比2009年增长了91%。特别是近三年来，每年增长论文1 000篇左右，预计2012年论文总数超过4 000篇。这说明我国物联网领域的研究正处于快速上升时期。

2003-2012年我国物联网领域发表论文的机构分布如表1所列，该表列出了物联网领域发表论文最多的15个研究机构。南京邮电大学、华南理工大学和华中科技大学位列论文数最多的前三甲，它们是我国物联网领域的主要研究机构。从h指数来看，除个别机构外，前15个机构的h指数均是10左右，可见国内研究机构在中文期刊上发表的物联网领域高质量论文还不多。值得注意的是北京航空航天大学，其论文引用率达到68.6%，篇均被引10.7，均大大超过该领域论文的引用率和篇均被引数，其引用率和篇均被引数居于前15机构之首，说明在质量上，北京航空航天大学在该领域发表的中文论文领先于其它机构。

2.2 重点论文作者和期刊

2003-2012年我国物联网领域发表论文最多的作者如表2所列，表2中的论文不是只对第一作者进行统计的。从表2中可以看到，物联网领域发表论文较多的研究人员主要来自高校，这说明我国已经形成了一支较稳定的科研队伍。从论文数量上看，湖南大学的何怡刚、华南理工大学的赖声礼和清华大学的张春占据前三。从论文质量上看，复旦大学的闵昊，篇均被引次数高达10.6，排名第一，华南理工大学的赖声礼，篇均被引次数高达6.9，排名第二，说明他们在我国物联网领域具备一定的影响力。

2003-2012年刊载我国物联网领域论文最多的期刊如表3所列。《射频世界》、《金卡工程》和《物联网技术》位列2003-2012年我国物联网领域论文载文量前三位，这是我国物联网领域中文论文发表的主要阵地，但从这三种期刊的篇均被引情况来看，其篇均被引次数均在1.5以下，处于较低水平。从期刊质量上看，篇均被引次数最高的前三位是《微计算机信息》、《计算机工程》和《物流技术》，它们的篇均被引次数分别为6.8、5.4和4.1，较大的超出了其它同类期刊的篇均被引次数，它们都列于北大中文核心期刊目录中，说明《微计算机信息》、《计算机工程》和《物流技术》是我国物联网领域较高水平论文发表阵地的代表。

2.3 高被引论文

2003-2012年我国物联网领域前15篇高被引论文如表4所列。由表4可知，2003-2012年我国物联网领域有10篇论文被引次数超过100次，其中被引最多的是王保云的论文《物联网技术研究综述》[8]。在《物联网技术研究综述》中，介绍了物联网技术的概念、历史与发展现状。以最具代表性的EPC Global物联网体系架构和Ubiquitous ID物联网系统为例，对物联网的网络体系与服务体系进行了阐述；分析了物联网研究中的关键技术，包括RFID技术、传感器网络与检测技术、智能技术和纳米技术。被引次数排名第二的是沈苏彬等所写的《物联网的体系结构与相关技术研究》[9]，这篇论文通过对现有物联网技术文献和应用实例的分析，探讨了物联网与下一代网、网络化物理系统和无线传感器网络的关系；提出了物联网的服务类型和结点分类，设计了基于无源、有源和互联网结点的物联网体系结构和系统模型；在总结物联网特征的基础上，对物联网的研究提出了建议。被引次数排名第三的是蒋皓石等发表的《无线射频识别技术及其应用和发展趋势》[10]，这篇论文简述了目前RFID技术的优势和发展状况，详细介绍了RFID系统的组成及其工作原理，RFID技术的分类，相关技术标准，并且列出了四种典型产品，最后讨论了RFID技术应用和发展趋势。由15篇高被引论文的研究内容可看出，物联网研究中的关键技术，包括RFID技术、传感器网络与检测技术、体系结构、射频识别技术等是当前研究的热点和未来一段时间的研究趋势。

2.4 热点关键词和知识图谱

2003-2012年我国物联网领域论文重点关键词如表5所列。关键词是规范化了的自然语言，是作者描述其所写文章的词语，希望别人能通过其所列出的关键词找到需要的文章。由表5可知，28个关键词出现次数均在28次以上。排名第一的关键词RFID（Radio Frequency Identification），其为射频识别的英文缩写，又称电子标签，包括RFID技术和射频识别技术，它们总共出现次数达4 864次之多，可见射频识别几乎就是物联网领域技术的代名词。

对2003-2012年我国物联网领域论文的28个重点关键词绘制知识图谱，采用谱聚类的方法对关键词共被引网络进行聚类，如图2所示，圆圈大的节点（中心度高）表示从一个聚类跃迁到另外一个聚类的关键节点。本文利用CitespaceII对从CNKI下载到的关键词数据进行共被引分析，时区选择为2003-2012年，时间跨度选择1年，每个节点代表一个关键词，节点向外延伸的圆圈描述了该关键词在不同年份出现的时间序列，圆圈的厚度与相应年份的出现次数成正比。

图2标出了前10个重点关键词所代表的序号，该序号和关键词名对应于表5的前10个关键词。此图谱可类似于关键词之间的关联关系图，从图2可见，关键词1（RFID）、2（射频标签）、3（电子标签）和4（RFID技术）处于重要位置，是其他关键词相互联系的桥梁。另外，关键词5（无线射频识别）、6（物联网培养目标）和7（标签）也显示了较为重要的特点，它们是其它更少出现次数的关键词的联系纽带。从长远来看，今后物联网的研究重点还是集中于射频识别和电子标签等重要关键方向上，这与对高被引论文的研究内容的分析结果非常相似。

2.5 基金资助和研究层次分布

2003-2012年我国物联网领域论文的资助基金排名如表6所列。由表6可知，国家自然科学基金、863计划和支撑计划资助的论文位于前三。四大基金（国自科、863、973和支撑计划）资助的论文数总和为1 287篇，约占总论文数的10%. 其余地方基金中，广东、上海、江苏、北京、山东、陕西和湖南等科学技术发达地区的基金资助表现抢眼，资助的论文数均在20篇以上。

2003-2012年我国物联网领域论文按研究层次分布如图3所示。应该说，工程技术和基础与应用基础研究方面的论文是本论文重点搜寻并加以研究的原始材料，它们的论文数共有7 494篇，占据总论文数的54.6%. 其余行业指导等方面的非研究性论文占据了45.4%，可见我国国内发表的物联网领域论文，其研究水平还处于较低阶段。

3 结 语

本文的研究是利用中国知网（CNKI）《中国期刊全文数据库》作为数据统计源，基于科学计量和可视化方法对物联网领域的研究现状进行探索性研究。研究结果表明，在我国物联网领域，其研究正处于快速上升时期，发表论文最多的机构和学者主要来自高校，北京航空航天大学的论文质量较高，物联网研究中的关键技术，包括RFID技术、传感器网络与检测技术、体系结构、射频识别技术等是当前研究的热点，射频识别几乎就是物联网领域技术的代名词，四大基金（国自科、863、973和支撑计划）资助的论文数约占总论文数的10%，工程技术和基础与应用基础研究方面的论文占据总论文数的54.6%，我国物联网领域研究水平还处于较低阶段。

从对中文论文的研究结果可以看到，虽然我国物联网领域已经形成了一支较稳定的研究队伍，但与国际先进水平相比，还存在一些差距，原创性研究成果偏少，许多方面的基础工作还存在不足，需要我们研究人员加大研究并力图迎头赶上。而从另一角度看，因为我国研究人员很可能将重要论文发表到国外期刊上，所以CNKI的中文论文不一定能真实的反映我国研究人员研究水平，这是本文的一个缺憾，也是今后笔者需要着手做的一个工作，但是本文的研究方法对于探索我国物联网领域的大致研究现状，还是较为符合实际并能在一定程度上反映实际的。

参考文献

[1] International Telecommunication Union （ITU）， Geneva. ITU Internet Reports 2005： The Internet of Things-Executive Summary [C]. 2005.

[2] Heinz Eeihrieh， Harold Koontz， Management： A Global Perspective [M]. Singapore， Economics Science Press，2005： 4.

[3] 彭明盛.智慧的地球[M]. 北京：IBM论坛，2009.

[4] Commission of the European communities. Internet of Things-An action plan for Europe [C]. 2009.

[5] 卫军朝，蔚海燕. 国外图书情报学领域专利研究现状及研究热点分析[J].情报科学， 2012，30（3）： 401-407.

[6] 乐思诗，叶鹰.专利计量学的研究现状与发展趋势[J].图书与情报， 2009 （6）： 63-67.

[7] 庞弘燊，方曙.研究领域的主题发展趋势分析方法研究——基于多重共现的视角[J].情报理论与实践， 2012， 35（8）： 44-47.

[8] 王保云.物联网技术研究综述[J].电子测量与仪器学报， 2009， 23（12）： 1-7.

[9] 沈苏彬，范曲立.物联网的体系结构与相关技术研究[J].南京邮电大学学报（自然科学版）， 2009，29（6）：1-11.

[10] 蒋皓石，张成.无线射频识别技术及其应用和发展趋势[J].电子技术应用， 2005， 31（5）： 5-10.