全球范围内新一轮科技革命和产业变革正在孕育兴起，以物联网、大数据、人工智能为代表的信息技术加速与实体经济结合，快速转化为现实生产力，并升级成为重塑生产组织方式、转变增长方式的基础设施和关键要素。

　　继计算机互联网的发展之后，物联网的诞生推动了全球信息产业再一次迎来了发展史上的小高峰。随着信息化的不断推进，作为新型技术的物联网逐渐被各国相关部门所重视，并逐渐被各国所采用，推动了各国经济信息领域的发展。

　　认知物联网虽然具有物联网固有的大规模、自组织、高动态等特性，但是其更为注重网络的自适应、自优化等智慧特性。

　　本报告以认知物联网为分析对象，在定性资料调研和专家咨询的基础上，检索和收集该领域的论文数据，采用由面到点、由浅入深的分析思路，对认知物联网的研究和技术的整体态势和技术主题进行了分析，为在本领域的科技决策和研发提供支持。

　　文献分析

　　为检索出与“认知物联网关键技术”相关的研究与综述论文，根据相关的检索词，构建检索策略1，在ISI Web of Science数据库中，共检索到3770篇论文（检索时间2018年9月）。其中，期刊论文（Article）3445篇、综述性论文（Review）244篇。并对检索出的数据采用TDA和Excel等工具进行分析，结果如下。

　　1、研究产出分析

　　（1）年代分布

　　从检出结果看，1995年法国学者BARTHMANN·P报道了“在物联网运动中使用可移动测试站来测量卫星覆盖相关参数”，开始了对认知物联网关键技术研究。从图1中可以看出，纵观整个研究历程，前期发文量少，研究进展缓慢。进入2013年，发文量增长趋势逐渐明显，一直呈快速增长态势，特别是2015年至2017年发文量涨势迅速，2017年发文量有1126篇。

　　（2）       国家（地区）分布

　　全球共有69个国家（地区）开展了认知物联网关键技术的研究，其前二十位的国家（地区）排名见图2。发文量前十位的国家（地区）分别是中国、美国、韩国、英国、西班牙、意大利、印度、台湾、澳大利亚、日本，上述十个国家（地区）在认知物联网关键技术主题中的发文量分别占总量的26.5%、18.54%、11.41%、8.36%、79.3%、7.45%、5.73%、5.23%、4.59%、4.53%。

　　从国家（地区）角度看，中国和美国在该主题的研究中占有绝对优势，分别有999篇和699篇；位居第三位的是韩国，其发文量有430篇。在亚洲各国（地区）中，除中国、韩国外，印度的发文量较多，发文量有216篇，处于排行榜的第七位；台湾次之，处于全球第八的排名。

　　（3）       机构分布

　　表1列出了全球发表的关于认知物联网关键技术的前二十位发文机构。其中，中国机构最多，有12家，排名前10位的有8家。分别是中国科学院（89篇）、北京邮电大学（67篇）、华中科技大学（52家）、清华大学（51家）、上海交通大学（39家）、北京航空航天大学（39篇）、南京交通大学（37篇）、西安电子科技大学（38篇）。除此以外，沙特阿拉伯的沙特阿拉伯国王大学排名第二，有71篇。美国乔治亚理工学院、欧道明大学分别位于第6位和第12位。欧洲发达国家也有相对不错的表现，英国木尔西亚大学位于第11位，发文量有34篇；西班牙南阳理工大学有31篇文章，位于14位；西班牙木尔西亚大学位于第16位，比利时根特大学位于第29位。

　　（4）       期刊分布

　　该主题发表论文涉及期刊635种，发文量最多的前五种期刊分别是：SENSORS (252篇)、IEEE ACCESS(243篇)、IEEE INTERNET OF THINGS JOURNAL (199篇)、FUTURE GENERATION COMPUTER SYSTEMS THE INTERNATIONAL JOURNAL OF ESCIENCE (120篇)和IEEE COMMUNICATIONS MAGAZINE(107篇)。

　　2.国家（地区）被引频次分析

　　对全球发表的关于认知物联网关键技术研究论文的被引频次进行分析，以国家（地区）进行累积加和，并计算其篇均被引频次（表3）。总被引次数和篇均被引次的高低说明研究的影响力大小，其中，总被引次数表示国家在该研究领域的影响力，篇均被引次数表示发表论文的被关注的程度。

　　从被引总频次来看，前10位依次是美国、中国、意大利、英国、澳大利亚、西班牙、韩国、德国、瑞典和印度。美国总被引频次达11811次，中国总被引频次为10944次，遥遥领先于其它国家（地区）。不过，美国篇均被引频次为16.90，排在世界第3位，中国篇均被引频次为10.95，位于第8位。平均被引频次最高的国家（地区）是意大利，达31.39。中国论文总数排第1位，但总被引频次落于第2位，在发文量前二十机构中，其篇均被引频次也仅排在第8位。

　　以发文量前10位国家的国家（地区）名称、发文量和及其篇均被引频次三个指标作气泡图，气泡大小表示篇均被引频次高低。由图3可以直观看出，意大利发文量位于第6位，但篇均被引频次最高，达31.39。中国发文量居世界第1位，但篇均被引频次只有10.95，仅略高于希腊9.67。从图中还可以看出，相对美国、加拿大及欧洲发达国家，亚洲各国（地区）论文的篇均被引频次较低。

　　3.该领域研究技术主题分析

　　根据检索出的文献，通过TDA分析工具对关键词进行分析，排除无效概念，得到认知物联网关键技术研究所涉及的高频关键词。将主题关键词分为了三类，知识发现理论、计算机系统以及安全性（图4）。知识发现理论主题中，主要为技术、算法、协议、性能、进度、参数、效率。在计算机系统中有人、机、物、集成、范式、大数据、云、平台、域等。安全性主题主要有安全、隐私、攻击、标签、身份验证、识别。

　　4.小结

　　本部分对认知物联网关键技术的国际基础性研究进行了文献分析，通过分析从整体上把握该领域国际发展态势，为科学决策提供支撑。

　　（1）       认知物联网关键技术国际发展态势

　　全球对认知物联网关键技术的研究仅有几十年的历史，但呈规模化发展始于2000年，此后一直呈快速上升的发展态势。全球关于认知物联网关键技术的研究涉及69个国家（地区），中国是这方面研究最多的国家（地区），近十年来，中国在这方面研究投入最快，年发文量进入世界第一的行列。从机构角度来看，排名前五的机构中有4位为中国的研究机构，其整体实力很强。中国科学院排在全球的第26位。

　　（2）       认知物联网关键技术主要研究内容

　　从认知物联网关键技术研究所涉及的高频关键词可以看出主要研究内容涉及知识发现理论、计算机系统以及安全性等方面。知识发现理论主要是从数据中发现知识，借助大数据和人工智能技术，实现持续学习、揭示事物模式。计算机系统则是提出构建“人-机-物”相融合的计算机系统，提高数据采集能力。安全性则涉及安全性的预防和管理。相对企业来说，科研院所和高校对认知物联网的研究较多。从单个机构上来看，中国与世界上的其他机构相比排名相对靠前，中国的高效的相关排名占世界相对领先的位置。其中，中国科学院排在全球第1位，北京邮电大学在认知物联网关键技术方面研究方面实力较强，位于第3位。

　　专利分析

　　在ISI Derwent Innovations Index（DII）数据库中2，共检索到3377条专利文献（检索时间2018年9月）。对检索出的数据采用TDA和Excel等工具进行分析，结果如下。

　　1.总体情况分析

　　（1）专利申请国家（地区）和时间分布

　　从全球的认知物联网关键技术专利申请来看（图5），认知物联网关键技术的专利技术最早可追溯到上世纪九十年代。在2010年前，全球认知物联网关键技术专利年申请量不超过30条，进入2011年后，全球关于认知物联网关键技术的专利申请量呈逐年稳步上升的态势。其中，2017年专利申请量达1000多件。申请量最多的前5位国家分别是中国、美国、韩国、印度和日本。其中，美国是最早开展认知物联网关键技术研究的国家，自上世纪九十年代末期开始，其年专利申请量稳步上升，在2016年有112项，之后有所降低。中国2010年开始有相关专利申请，前期发展缓慢，近五年来中国发展迅速，从中国有专利申请以来，专利年申请量就超过美国，成为世界第一。中国的专利申请变化趋势与国际专利申请趋势大致相同。

　　与文献分析部分相同，排名前3位的是中国、美国和韩国。与文献分析部分不同，韩国、印度和日本进入了前五位排名，但发展都相对缓慢，专利数量并不是特别多。

　　（2）专利技术国家（地区）分布

　　从专利技术的国家（地区）来源来看，中国的专利技术最多，占总数的87%；其次是美国，占总数的6%，韩国排名第三，占总数的4%，是主要的专利来源国家。从专利技术的市场分布来看，专利主要分布于中国、美国、WO、韩国、印度和英国。从图6和图7可以看出，中国是认知物联网关键技术的输出国，其技术来源比例高于市场应用的比例。美国和韩国等国也是基本的技术输出国。从图中可见，中国在认知物联网关键技术专利申请具有领先地位。

    （3）主要申请人分析

　　从检索结果看，约有2000多家机构活跃在认知物联网关键技术研发领域。专利申请数量位居前10位的机构有9家为企业（表4），且多为跨国公司，另一家为个人申请。其中美国、法国和丹麦各2家，其他机构或个人申请分别来自瑞士、爱尔兰、中国等国。雀巢和丹尼克斯均进入的专利申请主要集中在和信息技术领域相关的高校。专利申请的企业主要其中在信息技术、科技、智能技术相关领域的企业。特别是福建强民信息技术有限公司、西景绿环保科技有限公司其专利申请集中在2017年。

　　（4）认知物联网关键技术技术主题分析基于专利题名和摘要关键词绘制认知物联网关键技术研发主题布局专利地图，由图8可以看出，认知物联网关键技术领域关注主题明显集中在物联网、智能办公、数字化教育、智能汽车、绿色环境等方向。

　　2.小结

　　本部分对认知物联网关键技术主题进行了专利文献分析。

　　全球专利文献中关于认知物联网关键技术的研究可以回溯到上世纪九十年代末，进入2010年后，专利申请量才呈快速上升的发展态势。中国在认知物联网关键技术方面的研究起步相对较晚，但整体发展迅速。中国的专利申请变化趋势与国际专利申请趋势大致相同。

　　全球关于认知物联网关键技术的研究涉及50多个国家（地区），中国是这方面研究最多的国家（地区）。其次是美国。从专利技术的国家（地区）来源来看韩国排名第三，是主要的专利来源国家。中国在认知物联网关键技术专利申请具有领先地位。

　　在全球开展认知物联网关键技术研究的机构中，前十位包括6家企业、一位个人、3所高校，企业主要是全球知名的电子、通信产业巨头，包括三星、国家电网、美国高通公司、英特尔公司、爱立信公司。高校有2所中国学校，分别是重庆电子工程职业技术学院、南京邮电大学，主要为电子工程展业。上述机构主要分布在中国、美国、韩国等地。刘阳的个人申请排在全球第6位外，国内专利申请量最多的企业国家电网排在第2位。排名前20的专利申请机构中，中国的机构有12家，处于相对领先的位置，专利申请时间也主要集中在近5年。

　　认知物联网关键技术研究所涉及的技术主题主要包括智能设备、智慧医疗、智慧交通、智慧农业，智能汽车、云计算、数字化教育等。

　　（作者单位：中科院文献情报中心咨询服务部）

　　参考文献

　　1检索策略：主题=((technolog*OR technique*OR science* OR skill*) AND ("internetofthing*" OR" webofthing*"OR IOT))

　　2检索策略：主题=(Probiotic or Probiotics)