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窄带物联网(NB-IoT)现状和发展趋势分析——基于Fulink数字平台文献数据

更新时间:2016-07-05

1 引言

窄带物联网NB-IOT(Narrow Band Internet of Things)是当前物联网的发展热点,在FUlink数字平台检索NB-IOT的文献情况可以发现它的文献数量和发表速度都非同寻常.

截止到2017年11月22日,检索结果为中文文献1533篇,外文文献231篇,且每天以5到6篇的平均速度在增长变化.

从检索的资料显示,中国多地已经开始了NB-IOT技术的实际应用,内容涉及到智慧社区、城市洪涝监测、智能井盖、共享单车、智慧水务、智能电表、智能水表、互联网医院等等.涉及的行业广泛,发展的速度迅速.本文以FuLink数字图书馆平台检索的文献数据来分析NB-IoT快速发展的现象.

2 FuLink数字图书馆平台简介

FuLink全称是福建省高校数字图书馆文献提供系统,是由福建省二十三所高校和厦门大学共同参与建设的数字文献信息资源平台.这一平台可以搜索的文献有图书、期刊、报纸、学位论文、会议论文、专利、标准、音视频等8个种类.在文献范围上可以检索全国700多家图书馆各类资源.

(2)给工程质量带来极大隐患。建设单位与施工单位之间相互制约的关系,被个人或小集体经济利益所取代,使得双方对工程质量与安全的责任约束降到了极限,偷工减料,不执行工程建设强制性标准等行为,给工程埋下结构安全和质量隐患。

在功能上分为“精炼检索、语言、内容类型、年份、关键词、学科分类、重要收录、作者、作者机构、刊种、地区、基金”等12个功能模块.模块间可以组合检索查询所需要的内容.学术辅助分析系统具有分析可视化功能,可以把查询到的数据后台处理后以图形图像的形式呈现出来.

从表2中的数据还可以发现,2016年是NB-IoT的发展比较特殊的年度,会议论文在1990年-2017年27年间总共发表42篇,在2016这一年里会议论文数量为35篇,2016年发表的会议论文数量占总会议论文数量的83.33%.在这一年,NB-IoT“行业标准”出现了1项:题目是“[标准]面向物联网的蜂窝窄带接入(NB-IoT) 无线网总体技术要求 ”;NB-IoT科技成果1项:题目为“ 面向未来的移动通信网号码规划和管理研究”.从这些数据表明2016年是NB-IoT技术走向成熟并开始应用的年份.检索到的科技成果和制定的标准都是由中国创造和制定的,说明在中国,这项技术的研究和应用正在进行中.

3 NB-IoT现象分析

3.1 NB-IOT文献类型和文献数量分析

学术论文数量的变化是衡量一个领域一段时期内发展态势的重要指标,对凭借该领域所处的阶段以及预测未来趋势和发展动态具有重要的意义[1].由表1所示,以“NB-IoT”为检索词,条件是“全部”,在Fulink平台检索,时间跨度为1990年-2017年,检索得到NB-IoT文献数量有1533篇,文献的平均发表量为57篇/每年.文献内容类型有10种:期刊724,报纸381,信息资讯205,专利170,会议论文42,法律法规6,图书3,标准1,科技成果1,音视频1.期刊数量占总文献量的47.235%,报纸占总量的24.85%,信息资讯为13.31%,专利11.09%,会议论文2.74%,法律法规0.39%,图书0.20%,科技成果0.07%,标准0.07%,音视频0.07%.在图1中可以直观的看到期刊、报纸、信息资讯、专利这四类的文献在数量占有绝对的优势.

(6)加工包装。销售公司可将从基地加工好的果蔬进行深入加工并进行包装后再申请货物出厂清单,清单包括商品名称、等级、生产日期、数量、公司名称等基本的关键信息,以便后期对消费者对该产品进行查询。

表1 NB-IoT文献内容类型数量表

文献类型文献数量比例(%)期刊72447.23报纸38124.85信息资讯20413.31专利17011.09会议论文422.74法律法规60.39图书30.20科技成果10.07标准10.07音视频10.07

NB-IoT文献发表时间分析,以模块“年份”和模块类型中的“期刊报纸、信息资讯、专利、会议论文、法律法规、图书、标准、音视频、科技成果分别检索得到数据的结果见表2.以表2内的数据用excel软件做图1,在文献发表时间数量表和图1中可以发现:1990年到2015年这段时间文献曲线走势平缓.2015年,期刊,报纸,信息资讯,专利,会议论文这几项出现了拐点,2015到2017年间文献数量急剧上升,其后的发展趋势一直处于强劲的发展势态当中.2015年到2017年间发表的文献数量和1990年到2017年发表的文献总数量比较:发表的期刊占期刊总量的99.44%,信息资讯占99.51%,会议论文为95.24%,报纸、专利、法律法规、图书、标准、音视频和科技成果都是其总量的100%.NB-IoT有关文献的发表数量主要集中在这三年,说明NB-IoT技术的发展主要是在2015年到2017年这三年的时间段,这种急剧的爆发式的发展势态也说明社会对这项技术需求的迫切性.

本文通过这个平台借助FuLink学术辅助分析系统和微软的excel软件,通过不同模块间的组合检索得到的文献发表时间、文献数量、学科分类、作者情况、期刊情况、地区和专利等数据对NB-IoT现象进行分析研究.

中海石油华鹤煤化有限公司煤制化肥项目是坐落于东北黑龙江鹤岗极寒地区条件下的第1套煤气化装置,该煤气化装置设有3台气化炉,为“2开1备”,采用GE水煤浆气化技术[1-2],以水煤浆为原料,用空分装置供给的氧气作催化剂,在温度1 400 ℃,压力6.5 MPa左右的条件下,在气化炉内进行气化反应,生成以氢气和一氧化碳为主要成分的粗合成气,经冷却洗涤后的粗煤气送至合成氨装置。气化炉和洗涤塔底部黑水通过角阀控制进入高压闪蒸罐。

2016年被称为物联网发展史上最闪亮的一年,也被称为NB-IoT的商用元年.资料显示在这一年间,全球各大通信、设备巨头达成共识,确立NB-IoT是最佳的蜂窝物联网技术;第一颗NB-IoT专用芯片问世;2016年6月16日,3GPP RAN第72次会议顺利结束,由NB-CIoT 和NB-LTE 融合形成的NB-IoT R核心协议在RAN1、RAN2、RAN3、RAN4 四个工作组均已冻结,标志着物联网的发展进入了新阶段[2].由此可见窄带物联网的出现对物联网的发展产生了巨大的影响.

表2 NB-IoT文献发表时间数量表

年份1990-19992010201220132014201520162017期刊1012011206492报纸00000465313信息资讯01000263139专利0000087884会议论文002002353法律法规00000006图书00000012标准00000010音视频00000001科技成果00000010

图1 NB-loT各类型学术文献发展趋势曲线图

3.2 中文与外文文献统计对比

在语言模块和作者模块中设定条件,语言设定“中文”“外文”分别检索,作者模块设定“第一作者”.检索的结果如表7,第一作者共有73人,发表论文324篇.发文量为1篇的作者有16人,占所有作者数量的21.99%.根据洛卡特定律[4],当发表1篇的论文作者占总作者量的60%左右时,核心作者群才会生成,计算的结果表明NB-IoT核心作者群还没有形成.

表3 NB-IoT中文和外文文献发表数量表

时间1990-199920122013201520162017中文文献数量00118354828外文文献数量13199290

在模块“地区”检索“全部”得到数据结果如图3,通过发表的NB-IoT文献数量涉及的地区分析,由图4可知,截止到目前为止,全国有18个省市自治区开展了NB-IoT技术的研究和应用.广东省开展的情况最好,发文量为36篇,占发文量的27.07%.沿海地区的广东、江苏、福建3个省和北京、上海2个直辖市对研究NB-IoT较多,这5个地区所占比例是18个省市自治区的70%.其他省份也在积极跟进,中国沿海地区、中部地区、东北和西北地区都有涉及,这表明NB-IOT项目研究和实施正在全国范围内展开.

3.3 NB-IoT文献发表数量地区统计分析

从表3中可以直观的看到,1990-1999到2013年时间段发表的文献外文5篇,中文1篇,外文文献数量多于中文文献4篇.2015年中文文献为18篇,比外文文献多了9篇.2016年中文文献354篇,外文为92篇,中文比外文多了262篇.2017年中文文献为828篇,外文为90篇,中文比外文多了738篇.这些统计数字表明,对NB-IOT的研究国外早于中国.1990-1999到2013年时间段发表的的中外文献数量共6篇,这说明NB-IOT的研究在这一时期进入了蓄势期.2015年NB-IOT进入了快速的发展时期,中文文献在数量开始超过外文文献.从2015年到2017年开始,中文和外文发表文献的数量急剧增加,标志着NB-IOT项目的成熟.中文文献数量远远超出了外文文献的数量,表明NB-IOT项目在中国的研究规模超出了国外.通过查阅资料显示,NB-IoT标准的制定3GPP各家公司均贡献了大量的提案,从GERAN的SI开始,各公司共计贡献了3205项技术提案,获得通过的提案总共有447项.其中华为贡献提案1008项,184项获得通过,占已通过提案的41%.华为贡献了最多的标准提案,位居全球第一,展示了强大的标准与概念领导能力.华为与4家欧美领先公司共同贡献了约98%的通过提案[3].

图2 NB-loT文献数量对比图

图3 文献发表数量地区统计分析图

3.4 NB-IoT文献作者统计分析

外文期刊152篇,除以3得到为51篇,期刊PR Newswire US有30篇有关NB-IoT的文章,Business Wire有26篇有关NB-IoT的文章,二者的载文量相加超过了51篇,外文核心期刊可认定是PR Newswire US和Business Wire (English).

在Fulink中设定条件“中文”“外文”分别检索NB-IoT,得到的结果如表3.

5)在导入POS位置数据、像片控制点数据、新建重建项目、提交三维模型生产项目等过程中,都需要设置对应的空间参考系统。为避免生产失败,建议使用同一空间参考系统。

表4 NB-IoT文献作者发文量统计表

发文量作者数比例(%)11621.92222.7432230.14468.2251419.18656.85711.37822.74911.371011.371211.371711.374311.37合计73100.00

表5 NB-IoT文献高产作者列表

作者发文量发文量比例(%)累积发文量累积比例(%)黄海峰4313.274313.27鲁义轩175.256018.52刘晶123.707222.22程琳琳103.098225.31赵妍92.789128.09高超82.479930.56舒文琼82.4710733.02吉利72.1611435.19王峰61.8512037.04王婷61.8512638.89陈博61.8513240.74夏东华61.8513842.59陈孟尝61.8514444.44王欣51.5414945.99张建国51.5415447.53陈志刚51.5415949.07李晓玉51.5416450.62顾瑾51.5416952.16陈宝亮51.5417453.70吴江波51.5417955.25刘仁茂51.5418456.79黄鱼51.5418958.33

3.5 期刊来源统计分析

对NB-IoT文献来源期刊统计分析,可以确定此研究领域的主要核心来源期刊,可以为读者的阅读和科学研究提供参考帮助.中文和外文分别检索期刊得到的结果如下:经统计检索期刊的载文量得到中文期刊为401篇,分布在49种期刊上;外文期刊为152篇,分布在43种期刊上.二者合计为553篇,分布在92种不同的期刊上.由布拉德福定律[6],核心来源期刊载文量约为文献总量的三分之一.由此定律,将553篇文献除以3,得到平均数为184篇,划分3个区域:核心区(2种,187篇),相关区(12种,187篇),离散区(78种,179篇),3个分区的期刊种类数量比为:2:12:78=1:6:39,与布拉德福定律不相符.单独由布拉德福定律不能确定核心期刊的认定,因此现由布拉德福定律和引用文献情况来确定中文的核心期刊.被引用文献共有45篇,期刊被引用的次数最多的有两种,一种是通信世界,它刊载的文章被引用13篇,移动通信9篇,所以认定为在NB-IOT领域中文核心期刊为通信世界和移动通信.

对论文的作者进行分析,可以了解该领域研究者的基本情况,确定核心作者,便于进一步了解该领域的研究现状和趋势[4].

根据普莱斯定律[5]发表0.749x(Nmax)1/2篇以上论文的作者所发的论文数为论文总数的50%,就是说高产作者群中最低低产的作者发表的论文数等于这个群体中最高产作者所发论文数的平方根的0.749倍.根据这一原理,由统计可知发文量最多的作者是黄海峰,发表了43篇文章,占所有发文量的13.27%.由此可以算出高产作者群体的最低值=0.749x(43)1/2=4.91,四舍五入,即高产群的最低发文量为5篇.据此标准列出高产作者表如表8.高产作者共有22位,合计发文量为169篇,占总发文量的58.33%,达到了普莱斯提出的50%的标准.

3.6 NB-IoT专利数量分析

分析NB-IoT专利数量可以了解该领域的应用范围和发展状况水平.

图4 NB-loT专利机构情况图

在内容模块中检索“专利”语言模块“全部”,去重后得到结果图4所示:中文专利69项,外文专利 17项.从机构拥有的专利情况分析,共有20个机构拥有专利权,专利数量最多的机构是中兴通讯股份有限公司,占总专利量的42.50%,处于绝对的领先地位,表明在NB-IoT领域中兴通讯公司有很强的技术优势.在拥有的专利机构中有11所高校和9所商业公司.高校拥有的专利数量最多的学校是东北工业大学,有3项专利,高校拥有专利占总量的32.5%,商业公司的专利占总量的67.5%,商业公司在该领域的研究成果要多于高校.

1.1 反自然枯洪规律 三峡工程完全建成后,冬季蓄水发电,夏季泄水防洪,库区水岸由原来的冬陆夏水变为冬水夏陆,建库前后库区的生态环境发生极大的变化[2]。

从作者的角度分析NB-IoT专利情况(见表7)中文专利的第一作者有57人,共有98项专利.专利最多的第一作者是陈孟尝,有6项专利占专利总量的5.22%;第二名是刘仁茂5项专利占总量的4.35%;第三名是张建国4项专利占总量的3.48%.拥有3项专利权的有7人,2项专利的15人,1项专利的有32人.从表8的统计数据:外文专利第一作者有15人,共17项专利.专利最多的作者是KIM, Bonghoe,有3项专利,占专利总量的2.61%.其他14人都为1项专利(因篇幅所限有1项专利的作者在表7中没有列出).中文专利占总专利数的85.22%,外文专利占总专利数的14.78%,中文专利数量远超外文专利.专利的申请时间最早的是在2015年.统观中文和外文专利情况,申请时间都是在2015至2017年这三年间.

开封建立了建制区局,实行市局与区政府双重领导的新模式,被国家总局副局长滕佳材、郭文奇称赞为“开封模式”。她指导建立了全省第一个规范化的乡镇(办事处)食品药品监管所,为全省基层所建设开辟路子。为了壮大食品药品监管队伍,提升监管人员素质,她跑遍全国20多所“985”院校,引进2名博士和12名硕士;并招录公务员117名,划转、调入469人,使全市监管队伍从200余人扩大到1000余人。她积极协调政校互动,率先在全省建立了食品药品培训基地、学生实习基地,开创了食品药品教育与监管工作相结合的新局面。

表7 NB-IoT专利作者情况表(中文)

序号第一作者专利数量专利所占比例(%)申请日期1陈孟尝65.2220172刘仁茂54.352016(1),2015(4)3张建国43.4820164郑勇32.612017(2),2016(1)5陈博32.6120176杜婷32.6120167郭玉民32.6120178陈向民32.6120169陈宪明32.61201610李长柏32.61201611徐俊21.74201612李兴华21.74201713陈爽21.74201714梁柱21.74201715陈喆21.74201716张晓博21.74201517唐志鹏21.74201718徐东哲21.74201719马晓轩21.74201720余慧明21.74201621刘高志21.74201722邹耀21.74201723陈祖元21.74201624俞忠文21.74201725陈喆21.742017

表8 NB-IoT专利作者情况表(外文)

序号第一作者专利数量专利所占比例(%)申请日期1HWANG,Daesung10.8720162LIUXUN10.8720163YI,Yunjung10.8720164CHENPO-YING10.8720165YOU,Hyangsun10.8720166LIMCHEEKIAN10.8720167KIM,Bonghoe32.6120168KUMARUTSAW10.8720169KIMEUNSUN10.87201610ZHANGXIAOBO10.87201611LIU,Renmao10.87201612PRIYANTOBASUKI10.87201613LIUZHENG10.87201514YUGUANGWEI10.87201515CHATTERJEE10.872016

4 结论

窄带物联网NB-IoT的发展从2015年开始到2017年这三年来进入了爆发期,文献的发表量成井喷的事态,行业标准和专利不断增加,NB-IoT的发展方兴未艾;窄带物联网NB-IOT是当前物联网发展的新兴技术和热点.能有效满足智慧城市建设对物联网通信技术的需求,是具有广阔应用前景的物联网技术.华为公司在这项技术的标准制定上贡献较大,标志着我国在信息通信领域的科技实力在不断增强,NB-IoT文献高产作者群和核心期刊已经产生,标志着NB-IoT研究正在走向成熟;NB-IoT行业标准和专利的出现,标志这项技术到了实施应用的阶段;NB-IoT专利拥有权的机构最多的是中兴通讯公司,商业机构对窄带物联网NB-IoT的研究成果要多于高等学府;中国大部分地区都已经开展部署这项技术的实施应用,沿海和直辖市等发达地区开展的规模和速度领先其他地区;NB-IoT在发文量和专利数量等方面中文超越了外文,在规模上和实施的速度上中国处于世界前端; 众多有实力的互联网公司和科技巨头加入到这一领域当中,NB-IoT在软件和硬件上都有了坚实的技术和资金保障,有望结束现在的物联网碎片化的状态.从Flink数据平台检索到NB-IoT文献情况分析可以看出,NB-IoT技术的出现对物联网的发展具有重要的意义,是物联网发展的重要契机.

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庄新辉
《德州学院学报》 2018年第02期
《德州学院学报》2018年第02期文献

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