史進(jìn)程，郭洪飛，張 儒，姜 浩+，鄒政偉，屈 挺，許春宇，陳敏詩，何智慧，李從東，黃國全

(1.暨南大學(xué) 科學(xué)技術(shù)研究處，廣東 廣州 510632；2.暨南大學(xué) 物聯(lián)網(wǎng)與物流工程研究院，廣東 珠海 519070；3.暨南大學(xué) 智能科學(xué)與工程學(xué)院，廣東 珠海 519070；4.暨南大學(xué) 管理科學(xué)與工程研究所，廣東 珠海 519070；5.珠海市橫琴新區(qū)建設(shè)工程質(zhì)量檢測中心有限公司，廣東 珠海 519031;6.江西財(cái)經(jīng)大學(xué) 統(tǒng)計(jì)學(xué)院,江西 南昌 330013)

0 引言

自從1999年Kevin Ashton教授在對射頻識(shí)別 (Radio Frequency Identification, RFID)與傳感器組合的全球標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)的定義中，引入“物聯(lián)網(wǎng)”這一概念[1]，物聯(lián)網(wǎng)這一新興領(lǐng)域就受到了全球各國政界、學(xué)術(shù)界及企業(yè)界廣泛關(guān)注。2005年《ITU互聯(lián)網(wǎng)報(bào)告2005:物聯(lián)網(wǎng)》報(bào)告將物聯(lián)網(wǎng)的概念進(jìn)一步拓展為現(xiàn)代互聯(lián)網(wǎng)外延的新維度，將RFID、傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、智能器件及設(shè)備、納米化與小型化技術(shù)作為推薦物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的支持技術(shù)[2]。一般來說，“物聯(lián)網(wǎng)”指的就是信息傳感設(shè)備組合裝置與互聯(lián)網(wǎng)構(gòu)建的巨型網(wǎng)絡(luò)，以實(shí)現(xiàn)“萬物互聯(lián)”與全方位全時(shí)段的系統(tǒng)控制。隨著網(wǎng)絡(luò)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)逐漸演變，從將實(shí)體物件融入網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)相互識(shí)別與控制發(fā)展到實(shí)現(xiàn)實(shí)體物件信息交換通訊與網(wǎng)絡(luò)信息的智能處理[3]。2015年李克強(qiáng)總理在對結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)與現(xiàn)代智能制造、工業(yè)制造4.0等基礎(chǔ)上，提出“互聯(lián)網(wǎng)+”的戰(zhàn)略規(guī)劃。同年，全球物聯(lián)網(wǎng)學(xué)者也進(jìn)一步提出“物聯(lián)網(wǎng)X”的新概念?？梢?，物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)理論及技術(shù)已成為世界各國戰(zhàn)略需求的核心研究領(lǐng)域和熱點(diǎn)話題[4]。

中國工程院院士鄔賀銓[5]在系統(tǒng)介紹物聯(lián)網(wǎng)的組成、網(wǎng)絡(luò)關(guān)系、技術(shù)及功能的基礎(chǔ)上，拓展了物聯(lián)網(wǎng)在生產(chǎn)與生活領(lǐng)域的應(yīng)用；孫其博等[6]利用文獻(xiàn)分析法，針對物聯(lián)網(wǎng)的基本概念、特征、架構(gòu)、關(guān)鍵技術(shù)及標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)行了深入解析,分門別類地進(jìn)行梳理總結(jié)；Ibarra-Esquer等[7]從物聯(lián)網(wǎng)理論及技術(shù)的演化角度，對各大應(yīng)用領(lǐng)域的演化過程進(jìn)行了剖析；Lu等[8]從個(gè)體用戶與組織兩個(gè)角度，對物聯(lián)網(wǎng)的商業(yè)文獻(xiàn)進(jìn)行了分類與系統(tǒng)綜述。部分研究者更加深入地從物聯(lián)網(wǎng)研究領(lǐng)域進(jìn)行了情報(bào)學(xué)視角的定量分析研究。何楊平等[9]基于Web of Science核心合集，通過 CiteSpace 、 HistCite 和 Pajek 工具分析總結(jié)了物聯(lián)網(wǎng)文獻(xiàn)，得到可視化結(jié)果；周新麗等[10]應(yīng)用科學(xué)計(jì)量和可視化方法對中國國家知識(shí)基礎(chǔ)設(shè)施 (China National Knowledge Infrastructure, CNKI)文獻(xiàn)數(shù)據(jù)庫2003～2012年間物聯(lián)網(wǎng)研究論文數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)與分析；孫瑞英等[11]針對CNKI文獻(xiàn)數(shù)據(jù)庫2005～2015年之間物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)的文獻(xiàn)繪制知識(shí)圖譜和分析； Ruiz-Rosero等[12]利用Python語言開發(fā)出的ScientoPy工具，對Web of Science及Scopus文獻(xiàn)數(shù)據(jù)庫2002～2016年之間的物聯(lián)網(wǎng)研究進(jìn)行定量的統(tǒng)計(jì)分析； Erfanmanesh等[13]進(jìn)一步對Scopus數(shù)據(jù)庫2006～2015年期間物聯(lián)網(wǎng)研究相關(guān)的文獻(xiàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行文獻(xiàn)計(jì)量分析、替代計(jì)量分析及網(wǎng)絡(luò)分析。

綜合以上國內(nèi)外物聯(lián)網(wǎng)研究綜述發(fā)現(xiàn)，目前還缺乏對物聯(lián)網(wǎng)未來研究熱點(diǎn)和發(fā)展趨勢的全面梳理，尤其在當(dāng)前信息技術(shù)加速融合與創(chuàng)新的發(fā)展形勢下，如何直觀全面有效地通過可視化分析，更好地挖掘出物聯(lián)網(wǎng)未來更為廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域和創(chuàng)新持久性發(fā)展模式值得深入探索。本研究進(jìn)一步對前人綜述研究進(jìn)行深化和外延，利用可視化工具Citespace軟件，對物聯(lián)網(wǎng)研究領(lǐng)域進(jìn)行統(tǒng)計(jì)與可視化分析，對領(lǐng)域中的權(quán)威經(jīng)典文獻(xiàn)進(jìn)行內(nèi)容分析，旨在達(dá)到以下目的：①分析國內(nèi)外物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀及研究熱點(diǎn)；②把握物聯(lián)網(wǎng)研究領(lǐng)域的學(xué)科演化性質(zhì)；③對比分析不同國家地區(qū)物聯(lián)網(wǎng)研究領(lǐng)域的發(fā)展方式；④挖掘物聯(lián)網(wǎng)研究領(lǐng)域的跨學(xué)科合作發(fā)展模式。

1 研究方法及數(shù)據(jù)收集

1.1 研究方法

本文研究采用統(tǒng)計(jì)分析，內(nèi)容分析與知識(shí)圖譜分析相結(jié)合的研究方法，對物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域進(jìn)行文獻(xiàn)計(jì)量探究。統(tǒng)計(jì)分析指利用綜合評價(jià)指數(shù)，發(fā)文量等文獻(xiàn)計(jì)量指標(biāo)，對研究領(lǐng)域主體影響力進(jìn)行量化分析[14]；內(nèi)容分析一般用于識(shí)別文獻(xiàn)數(shù)據(jù)中的關(guān)鍵特征詞，并應(yīng)用詞頻統(tǒng)計(jì)進(jìn)行主題分析，避免純定性分析的主觀性與不確定性[15];知識(shí)圖譜分析指通過可視化工具Citespace繪制共詞網(wǎng)絡(luò)、關(guān)鍵詞時(shí)序圖、基金網(wǎng)絡(luò)、國家地區(qū)網(wǎng)絡(luò)、機(jī)構(gòu)合作網(wǎng)絡(luò)、學(xué)科網(wǎng)絡(luò)、文獻(xiàn)互引網(wǎng)絡(luò)等圖譜，進(jìn)一步分析物聯(lián)網(wǎng)研究領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)、研究進(jìn)程及現(xiàn)狀、時(shí)間及空間分布、資金贊助等情況。

1.2 數(shù)據(jù)收集

本文研究數(shù)據(jù)來源為Web of Science核心數(shù)據(jù)庫。為使本次研究的文獻(xiàn)數(shù)據(jù)收集能夠全面覆蓋該領(lǐng)域的研究狀況，選取主題檢索方式，時(shí)間范圍定義為2000年1月1日～2019年5月1日。關(guān)鍵詞為“Internet of Things”， 通過文獻(xiàn)摘要閱讀進(jìn)行人工識(shí)別和篩選，排除征稿通知，期刊聲明，會(huì)議新聞及不相關(guān)文獻(xiàn)等無效記錄，最終確定了Web of Science數(shù)據(jù)庫的25 077篇相關(guān)文獻(xiàn)。

2 結(jié)果分析

2.1 研究熱點(diǎn)分析

在文獻(xiàn)計(jì)量學(xué)中，學(xué)科領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)一般采用高頻關(guān)鍵詞進(jìn)行表征。關(guān)鍵詞頻次越高，表明該關(guān)鍵詞所代表的研究內(nèi)容越受關(guān)注。關(guān)注度較高的研究內(nèi)容通常預(yù)示了該領(lǐng)域未來的發(fā)展趨勢，有助于研究人員從整體上把握領(lǐng)域發(fā)展動(dòng)態(tài)。為把握物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域研究前沿動(dòng)態(tài)，據(jù)Web of Science數(shù)據(jù)收集的文獻(xiàn)數(shù)據(jù)，繪制知識(shí)管理領(lǐng)域研究熱點(diǎn)的知識(shí)圖譜，如圖1所示；以關(guān)鍵詞出現(xiàn)的頻次為序，對前20個(gè)研究熱點(diǎn)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，如表1所示。

表1 前20個(gè)研究熱點(diǎn)統(tǒng)計(jì)

分析圖1與表1可知，在知識(shí)圖譜—研究熱點(diǎn)中，共詞網(wǎng)絡(luò)以“Internet of things” (即領(lǐng)域主題)為網(wǎng)絡(luò)中心，關(guān)鍵詞“wireless sensor network”，“system”，“security”，“cloud computing”等緊密圍繞網(wǎng)絡(luò)中心。處于物聯(lián)網(wǎng)研究領(lǐng)域的核心或接近核心地位，對該領(lǐng)域的研究前沿具有極強(qiáng)的代表性。從整體來看，物聯(lián)網(wǎng)研究領(lǐng)域的關(guān)鍵詞頻次分布均衡，不同高頻詞的網(wǎng)絡(luò)中心度大小差異較小，表明不同研究熱點(diǎn)得到的關(guān)注度比較接近，在學(xué)科中的學(xué)術(shù)地位相差不大。同時(shí)，共詞網(wǎng)絡(luò)整體密度較低，網(wǎng)絡(luò)整體呈現(xiàn)稀疏狀態(tài)，表明物聯(lián)網(wǎng)管理領(lǐng)域的研究方向較為分散，研究方向多元化，不局限于部分細(xì)分的研究方向，領(lǐng)域之間跨學(xué)科合作常態(tài)化但不至于緊密。具體研究熱點(diǎn)分析如下：

(1)計(jì)算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域 物聯(lián)網(wǎng)和計(jì)算機(jī)科學(xué)前沿技術(shù)如大數(shù)據(jù)，人工智能、云計(jì)算等結(jié)合緊密?！叭f物物聯(lián)”概念實(shí)現(xiàn)在獲取高效獲取巨量信息并進(jìn)行智能化處理，有賴于前沿智能算法對信息處理的時(shí)效性的增強(qiáng)。分析文獻(xiàn)發(fā)現(xiàn)，諸多學(xué)者應(yīng)用大數(shù)據(jù)、人工智能和云計(jì)算等相關(guān)理論及技術(shù)對物聯(lián)網(wǎng)功能進(jìn)行了創(chuàng)新拓展。

(2)無線傳感網(wǎng)絡(luò) 物聯(lián)網(wǎng)最初的定義就是RFID和各種其他傳感器組成的全球標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò),無線傳感網(wǎng)絡(luò)作為物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)技術(shù)，包括無線傳感網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建方式以及分布分配方式。

(3)智能城市的建設(shè) 智能城市建設(shè)是物聯(lián)網(wǎng)最廣泛的應(yīng)用場景之一，主要包括在智能城市建設(shè)中的資源配置最優(yōu)化、治理互動(dòng)化、管理協(xié)調(diào)化等。

2.2 研究演化分析

學(xué)科的演進(jìn)分析是指使用時(shí)序圖類的知識(shí)圖譜，獲取學(xué)科領(lǐng)域在不同年份中的研究熱點(diǎn)與研究主題的分布情況，以進(jìn)一步分析得到物聯(lián)網(wǎng)研究領(lǐng)域的演進(jìn)趨勢。根據(jù)Web of Science數(shù)據(jù)收集的文獻(xiàn)數(shù)據(jù)，繪制物聯(lián)網(wǎng)研究領(lǐng)域演進(jìn)趨勢的知識(shí)圖譜，如圖2所示；對圖譜中物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展階段的關(guān)鍵詞和特征進(jìn)行對比分析，如表2所示。

表2 物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展演化分析

物聯(lián)網(wǎng)研究領(lǐng)域的演化趨勢經(jīng)分析呈現(xiàn)以下特點(diǎn)：

(1)多學(xué)科交叉研究較為頻繁 物聯(lián)網(wǎng)研究領(lǐng)域的文獻(xiàn)文本數(shù)據(jù)經(jīng)過聚類算法合并與分類，最終劃分為9個(gè)研究主題或應(yīng)用方向，包括“edge computing”,”MQTT”， “l(fā)ow power”,”block chain”,”5G”等。這表明物聯(lián)網(wǎng)學(xué)科領(lǐng)域發(fā)展演化的過程與其他學(xué)科領(lǐng)域不斷滲透融合，學(xué)科之間的合作較為頻繁。

(2)理論研究與工業(yè)應(yīng)用并重 物聯(lián)網(wǎng)研究領(lǐng)域的文獻(xiàn)可聚類成學(xué)術(shù)研究方向與工業(yè)應(yīng)用方向兩大類，同時(shí)沿著時(shí)間軸進(jìn)行分析，大多數(shù)年份所揭示的研究熱點(diǎn)和研究主題的關(guān)鍵詞都囊括了理論成果與工業(yè)應(yīng)用兩大方面。

(3)可進(jìn)化式機(jī)器學(xué)習(xí)推進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)智能化，數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)敏捷開發(fā)與開源模式 物聯(lián)網(wǎng)的智能化方式由傳統(tǒng)的專家系統(tǒng)和控制算法向人工智能智能化方向發(fā)展，人工智能逐漸滲透到物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用研究領(lǐng)域；高效數(shù)據(jù)采集與處理技術(shù)實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)的敏捷開發(fā)開源共享。

2.3 基金資助信息分析

科學(xué)基金是為科研開發(fā)提供所需的資本保障[16]，也是各國科學(xué)家在研究領(lǐng)域中最看重的項(xiàng)目之一。故研究某領(lǐng)域的基金分布情況，能從一個(gè)側(cè)面反映國家對該領(lǐng)域的科研水平和進(jìn)展程度。根據(jù)Web of Science數(shù)據(jù)庫收集的文獻(xiàn)數(shù)據(jù)，繪制物聯(lián)網(wǎng)研究基金資助狀況可視化分析圖譜，如圖3所示；以基金資助的頻次為序，將排名前10的基金資助機(jī)構(gòu)總結(jié)如表3所示。

分析圖3和表3可知，在知識(shí)圖譜—資金資助情況中，資助次數(shù)和中心度最大的都是中國國家自然科學(xué)基金，在數(shù)量與中心度方面保持最高地位。

表3 物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)前10名研究資助基金情況

具體分析可知：

(1)我國物聯(lián)網(wǎng)研究的基金資助在量與質(zhì)方面均達(dá)到世界一流行列。在數(shù)量上，各類各層次科研基金繁多，說明中國對物聯(lián)網(wǎng)學(xué)科建設(shè)及技術(shù)開發(fā)具有戰(zhàn)略重視；在質(zhì)量上，我國投資力度巨大，研究類別層次豐富，領(lǐng)域覆蓋面廣泛。

(2)我國物聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)進(jìn)入“跨界融合，集成創(chuàng)新和規(guī)?；l(fā)展的新階段，迎來重大的發(fā)展機(jī)遇”[4]，同時(shí)也展現(xiàn)出物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)廣闊的發(fā)展前景。

(3)中國對物聯(lián)網(wǎng)研究支持極大并起著先鋒作用；歐美韓等國家作為傳統(tǒng)意義上的高新技術(shù)強(qiáng)國，在物聯(lián)網(wǎng)研究領(lǐng)域具有先發(fā)優(yōu)勢和技術(shù)壟斷，對于科研基金而言，集中管理科研基金更適合其科研成果集成化管理的自有國情。

2.4 國家地區(qū)信息分析

國際合作作為全球資源互動(dòng)的主流模式之一,是由隸屬于不同地理區(qū)域的各行各業(yè)的研究人員共同開展的活動(dòng)。在文獻(xiàn)計(jì)量分析的研究中，通過分析某領(lǐng)域的國家分布，挖掘各國對于該領(lǐng)域的合作深度，展現(xiàn)科研合作主題的價(jià)值以及未來走向。根據(jù)Web of Science數(shù)據(jù)庫收集的文獻(xiàn)數(shù)據(jù)，繪制物聯(lián)網(wǎng)研究國家分布可視化分析圖譜，如圖4所示；以國家研究的頻次為序，將排名前10的國家總結(jié)如表4所示。

表4 物聯(lián)網(wǎng)研究領(lǐng)域排名前10國家研究情況

分析圖4和表4可知，總覽物聯(lián)網(wǎng)研究領(lǐng)域，參與國家數(shù)量龐大，地區(qū)涵蓋范圍極為廣泛，但國家之間合作廣度和深度較淺，全球的合作網(wǎng)絡(luò)還未形成。其中，研究熱度最高的是中國，研究頻次達(dá)到了6 042，是第二名美國的1.5倍左右；雖美國研究頻次不如中國，但中心度卻超過中國且幅度較大，說明美國在物聯(lián)網(wǎng)研究領(lǐng)域的研究合作緊密程度和研究深度都比較高；中國在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域仍需繼續(xù)加強(qiáng)與其他國家的合作并提升研究深度的中心度。

2.5 研究機(jī)構(gòu)信息分析

通過分析某領(lǐng)域科研機(jī)構(gòu)可以了解該領(lǐng)域科研重心的偏向與各科研機(jī)構(gòu)之間的合作情況，為后續(xù)該領(lǐng)域的發(fā)展提合作供參考。根據(jù)Web of Science數(shù)據(jù)庫收集的文獻(xiàn)數(shù)據(jù)，繪制物聯(lián)網(wǎng)機(jī)構(gòu)分布狀況可視化分析圖譜，如圖5所示；為了對比物聯(lián)網(wǎng)研究的機(jī)構(gòu)分布以及合作情況，以機(jī)構(gòu)的研究頻次為序，將排名前10的機(jī)構(gòu)總結(jié)如表5。

表5 物聯(lián)網(wǎng)排名前10研究機(jī)構(gòu)情況

分析圖5和表5可知，從目前物聯(lián)網(wǎng)的研究機(jī)構(gòu)來看，從事物聯(lián)網(wǎng)研究的機(jī)構(gòu)主要以大學(xué)為主，研究頻次前10名中有8個(gè)都是大學(xué)，占80%。表明目前物聯(lián)網(wǎng)的研究主要以實(shí)驗(yàn)室理論研究為主，理論與實(shí)踐的結(jié)合性還不強(qiáng)。圖5的合作圈密集系數(shù)較高，說明各個(gè)機(jī)構(gòu)之間的理論研究合作非常緊密。今后物聯(lián)網(wǎng)研究需要加大成果轉(zhuǎn)化和產(chǎn)業(yè)實(shí)踐，要注重引導(dǎo)更多的企業(yè)實(shí)驗(yàn)室或各類研究機(jī)構(gòu)參與其中。具體分析如下：

(1)研究頻次排名第一的是北京郵電大學(xué)，主要承擔(dān)的研究機(jī)構(gòu)是其科學(xué)技術(shù)發(fā)展院，該校的物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)理論與關(guān)鍵技術(shù)入選中國“雙一流”建設(shè)學(xué)科名單，表明北京郵電大學(xué)在物聯(lián)網(wǎng)研究領(lǐng)域的處于權(quán)威地位。

(2)研究頻次排名第二的是中國科學(xué)院大學(xué)，其物聯(lián)網(wǎng)研究發(fā)展中心將物聯(lián)網(wǎng)研究分設(shè)智能集成與傳感器工程中心、智能視覺物聯(lián)網(wǎng)研發(fā)中心等機(jī)構(gòu)。由于中科院大學(xué)對物聯(lián)網(wǎng)研究的規(guī)劃更為詳細(xì)和周全，研究中心度最高，表明從研究數(shù)量與質(zhì)量上達(dá)到世界一流水平。

2.6 學(xué)科分析

分析某領(lǐng)域的學(xué)科分布可以更好地了解該領(lǐng)域?qū)W科之間的關(guān)聯(lián)性，進(jìn)一步預(yù)測該研究領(lǐng)域的未來熱點(diǎn)、發(fā)展趨勢以及學(xué)科交互特性。根據(jù)Web of Science數(shù)據(jù)收集的文獻(xiàn)數(shù)據(jù)，繪制物聯(lián)網(wǎng)學(xué)科分布狀況可視化分析圖譜，如圖6所示；為了研究各學(xué)科與物聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)度和交互關(guān)系，以相關(guān)學(xué)科的研究頻次為序，將排名前10的學(xué)科總結(jié)如表6所示。

表6 排名前10各學(xué)科研究情況

分析圖6中各點(diǎn)的連接狀況和關(guān)聯(lián)程度以及表6中的數(shù)據(jù)可知：

(1)物聯(lián)網(wǎng)學(xué)科起源于計(jì)算機(jī)科學(xué)，耦合于多學(xué)科，完備于計(jì)算機(jī)科學(xué)。研究頻次排名前10的學(xué)科中計(jì)算機(jī)科學(xué)及其子領(lǐng)域占據(jù)大部分位置。計(jì)算機(jī)科學(xué)被稱作是物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)科學(xué)，物聯(lián)網(wǎng)的研究要想長遠(yuǎn)深入地進(jìn)行，需充分挖掘其與計(jì)算機(jī)科學(xué)及其細(xì)分領(lǐng)域的連接點(diǎn)，將計(jì)算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域前沿?zé)狳c(diǎn)研究拓展到物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域。

(2)計(jì)算機(jī)理論先行，工程學(xué)技術(shù)奠基。工程學(xué)的中心度在學(xué)科交互網(wǎng)絡(luò)中較高，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的實(shí)現(xiàn)，有賴于與傳統(tǒng)廠商產(chǎn)品的網(wǎng)絡(luò)連接應(yīng)用對接。物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品差異化特性促使工程學(xué)和其他學(xué)科的廣泛合作來完成對接設(shè)計(jì)。

(3)同源互饋，同促共進(jìn)。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)創(chuàng)新與提升需求促進(jìn)了計(jì)算機(jī)科學(xué)和工程學(xué)的發(fā)展，同時(shí)計(jì)算機(jī)科學(xué)和工程學(xué)最新的研究反作用于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的進(jìn)步，如計(jì)算機(jī)科學(xué)前沿的技術(shù)人工智能、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等對于物聯(lián)網(wǎng)信息智能處理化的支持；工程學(xué)于智能交通物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用等。

2.7 共引網(wǎng)絡(luò)分析

通過對某領(lǐng)域研究的文獻(xiàn)共引網(wǎng)絡(luò)分析，能夠挖掘出作為該領(lǐng)域基石的經(jīng)典文獻(xiàn)與權(quán)威學(xué)者，厘清物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域發(fā)展的重要理論節(jié)點(diǎn)。根據(jù)Web of Science數(shù)據(jù)收集的文獻(xiàn)數(shù)據(jù)，繪制共引網(wǎng)絡(luò)分布狀況可視化分析圖譜，如圖7所示；以各文獻(xiàn)的被引次數(shù)為序，將排名前10的文獻(xiàn)總結(jié)如表7所示。

表7 被引次數(shù)排名前10文獻(xiàn)分布情況

分析圖7和表7可知，意大利學(xué)者ATZORI L在物聯(lián)網(wǎng)研究領(lǐng)域已經(jīng)相當(dāng)深入，被引文獻(xiàn)排名前3中有兩篇文獻(xiàn)均由其撰寫，他的文獻(xiàn)主要從產(chǎn)品、互聯(lián)網(wǎng)、語義3個(gè)不同的出發(fā)點(diǎn)總結(jié)了物聯(lián)網(wǎng)的含義，稱物聯(lián)網(wǎng)具有“一框架、多視角”； 從技術(shù)角度看“物聯(lián)網(wǎng)”是“基于標(biāo)準(zhǔn)通信協(xié)議唯一可尋址的物品可以相互連接的世界范圍內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)”，即通過射頻識(shí)別(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，按約定的協(xié)議，將任何物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來，進(jìn)行信息交換和通訊，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)[17]，而這目前也成是物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域較為權(quán)威的定義和特點(diǎn)。

綜合分析各篇高被引文獻(xiàn)可知，物聯(lián)網(wǎng)研究的前沿?zé)狳c(diǎn)集中于物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)、協(xié)議的討論、物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)安全等，這表明物聯(lián)網(wǎng)研究發(fā)展到了一個(gè)新的階段，之前物聯(lián)網(wǎng)研究的熱點(diǎn)主要集中于傳感器網(wǎng)絡(luò)的搭建和低層的軟件技術(shù)，物聯(lián)網(wǎng)研究正逐漸從基礎(chǔ)部分向核心部分發(fā)展。尤其排名前3的經(jīng)典文獻(xiàn)研究為物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域做出了突出貢獻(xiàn)。其中Atzori等[17]確定并分析了物聯(lián)網(wǎng)的幾個(gè)主要促成要素，包括識(shí)別和跟蹤技術(shù)，有線和無線傳感器和執(zhí)行器網(wǎng)絡(luò)，增強(qiáng)的通信協(xié)議以及智能對象的分布式智能設(shè)計(jì)；Ning等[18]在U2IOT模型的基礎(chǔ)上，提出一種基于網(wǎng)絡(luò)物理社會(huì)的安全體系結(jié)構(gòu)，用于處理信息、物理和管理安全，為物聯(lián)網(wǎng)的安全和隱私保護(hù)方面提供了建設(shè)性的意見；Atzori等[19]提出了解決物的服務(wù)發(fā)現(xiàn)組成相關(guān)的重大問題的可行方法，并基于對象間的社會(huì)關(guān)系，提出一種新的“智能對象社交網(wǎng)絡(luò)”范式。

2.8 跨領(lǐng)域物聯(lián)網(wǎng)研究分析

通過繪制學(xué)科領(lǐng)域與作者協(xié)作網(wǎng)絡(luò)的重疊網(wǎng)絡(luò)知識(shí)圖譜，可以分析物聯(lián)網(wǎng)在不同研究領(lǐng)域中被重要權(quán)威拓展與完善的歷程與現(xiàn)狀。根據(jù)Web of Science核心論文集數(shù)據(jù)庫收集的文獻(xiàn)數(shù)據(jù)，繪制學(xué)科協(xié)作重疊網(wǎng)絡(luò)的可視化分析圖譜，如圖8所示；整理各學(xué)科大類中影響力名列前茅的重要權(quán)威及對應(yīng)研究工作，歸納到對應(yīng)的跨學(xué)科研究領(lǐng)域如表8所示。

表8 交叉領(lǐng)域物聯(lián)網(wǎng)研究排名前3的權(quán)威人士

分析圖8和表8可知，物聯(lián)網(wǎng)跨領(lǐng)域研究集中于物流、制造、交通、醫(yī)療等方面，通過分析可知：

(1)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)開拓物流4.0時(shí)代?，F(xiàn)有實(shí)現(xiàn)物流4.0的支持技術(shù)包括物聯(lián)網(wǎng)、網(wǎng)絡(luò)物理系統(tǒng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等[20]。 Hofmann等[21]探討了在工業(yè)4.0背景下物聯(lián)網(wǎng)從供應(yīng)鏈與價(jià)值鏈方面對物流管理的提升與改進(jìn)，并提出物流4.0的概念；Qu等[22]研究了公共生產(chǎn)物流服務(wù)中的制造商動(dòng)態(tài)生產(chǎn)物流同步問題，集成現(xiàn)代云制造系統(tǒng)和物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施，以實(shí)現(xiàn)具有多級動(dòng)態(tài)適應(yīng)性的智能PLS(production logistics synchronization)控制機(jī)制；Qiu等[23]在實(shí)現(xiàn)工業(yè)園區(qū)供應(yīng)樞紐的企業(yè)實(shí)時(shí)互動(dòng)與資產(chǎn)實(shí)時(shí)跟蹤，從實(shí)物資產(chǎn)服務(wù)系統(tǒng)、信息基礎(chǔ)設(shè)施、決策支持系統(tǒng)3方核心組件實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對工業(yè)園區(qū)供應(yīng)樞紐的支持，以提高共享實(shí)物資產(chǎn)生產(chǎn)和服務(wù)的效率。

(2)物聯(lián)網(wǎng)成果賦能智能制造。物聯(lián)網(wǎng)收集或交換從智能傳感器獲取的數(shù)據(jù)，利用大數(shù)據(jù)挖掘與分析實(shí)現(xiàn)信息物理系統(tǒng)和內(nèi)容管理系統(tǒng)，是實(shí)現(xiàn)智能制造的核心技術(shù)[24]。Tao等[25]提出了基于云計(jì)算和物聯(lián)網(wǎng)的云制造服務(wù)系統(tǒng)框架及其架構(gòu)，并分析了三者關(guān)系，構(gòu)建了云制造服務(wù)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了制造資源和能力的完全共享、自由流通、按需使用及配置優(yōu)化；Zhang等[26]結(jié)合云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)，面向服務(wù)技術(shù)和高性能計(jì)算等技術(shù)，從云資源、云服務(wù)，云架構(gòu)3方關(guān)鍵組件，引入云制造模式的新制造模式，解決信息化開發(fā)和制造應(yīng)用中的瓶頸問題；Wan等[27]通過分析工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)與組件設(shè)備之間的信息交互，提出了軟件定義的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)來管理物理設(shè)備，集成信息交換接口，其在智能制造環(huán)境的評估實(shí)驗(yàn)中性能表現(xiàn)優(yōu)良。

(3)物聯(lián)網(wǎng)輔助提升智能交通系統(tǒng)性能，促進(jìn)醫(yī)療護(hù)理的可持續(xù)發(fā)展。Yu等[28]將云計(jì)算與車載網(wǎng)絡(luò)集成，實(shí)現(xiàn)交通系統(tǒng)計(jì)算、存儲(chǔ)與寬帶資源共享，并提出新的博弈方法以資源分配；Khan等[29]、Yang等[30]、Hossain等[31]對物聯(lián)網(wǎng)在醫(yī)療護(hù)理中的可穿戴設(shè)備、醫(yī)療監(jiān)控平臺(tái)等應(yīng)用場景做了大量研究。

3 結(jié)束語

本文通過文獻(xiàn)計(jì)量法對Web of Science數(shù)據(jù)庫以“Internet of things”為關(guān)鍵詞的25 077篇文獻(xiàn)進(jìn)行了全面的統(tǒng)計(jì)分析，通過研究國內(nèi)外IoT研究的熱點(diǎn)、國家、研究機(jī)構(gòu)、基金、共被引網(wǎng)絡(luò)、跨領(lǐng)域研究的分布和特點(diǎn)，重點(diǎn)對國內(nèi)外物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀及研究熱點(diǎn)、學(xué)科演化性質(zhì)、不同國家地區(qū)物聯(lián)網(wǎng)研究領(lǐng)域的發(fā)展方式、跨學(xué)科合作發(fā)展模式進(jìn)行了深入剖析，得出結(jié)論如下：

(1)大數(shù)據(jù)及云計(jì)算能力等跨學(xué)科研究成為研究熱點(diǎn)。物聯(lián)網(wǎng)起源于計(jì)算機(jī)科學(xué)，受輔于工程學(xué)，完備于多學(xué)科科學(xué)。在物聯(lián)網(wǎng)研究領(lǐng)域，計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的高新技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)研究有深度的滲透交融，各國對物聯(lián)網(wǎng)的研究主要集中在感知層、網(wǎng)絡(luò)層/傳輸層、應(yīng)用層3個(gè)方面。作為物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)的無線傳感網(wǎng)絡(luò)，作為安全保障基礎(chǔ)的物聯(lián)網(wǎng)安全技術(shù)，精確處理大量數(shù)據(jù)的大數(shù)據(jù)技術(shù)以及具備快速計(jì)算能力云計(jì)算等研究方向已經(jīng)成為當(dāng)前研究熱點(diǎn)。

(2)跨學(xué)科合作與多學(xué)科研究融合逐步成為該領(lǐng)域發(fā)展的常態(tài)。物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域和計(jì)算機(jī)科學(xué)、工程學(xué)等學(xué)科有著密切的聯(lián)系，各學(xué)科之間的最新技術(shù)互相借鑒、互相促進(jìn)。

(3)物聯(lián)網(wǎng)的理論拓展與實(shí)際應(yīng)用還需更加緊密結(jié)合，未來要實(shí)現(xiàn)相輔相成。從研究機(jī)構(gòu)分布來看，目前物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的理論研究相比實(shí)際應(yīng)用占的比重過高，學(xué)術(shù)界對物聯(lián)網(wǎng)研究理論成果落實(shí)到工業(yè)應(yīng)用的行動(dòng)不足，建議相關(guān)部門制定鼓勵(lì)措施，促進(jìn)對物聯(lián)網(wǎng)研究的科研投入反哺產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)。

(4)我國在物聯(lián)網(wǎng)研究領(lǐng)域表現(xiàn)的廣度深度并重。廣度上，我國各層次科研基金較多，領(lǐng)域覆蓋面廣泛，物聯(lián)網(wǎng)學(xué)科建設(shè)及技術(shù)開發(fā)重拾戰(zhàn)略重視；深度上，我國科研資助額度較大，研究類別層次深入，綜合實(shí)力處于先進(jìn)行列，但還需要加強(qiáng)與其他國家的合作并增加研究的深度，從而提升研發(fā)的中心地位。