中国智能家居领域研究现状、热点及前沿：基于CNKI和CiteSpace可视化计量分析

关键词：智能家居；CiteSpace；可视化分析

中图分类号：TP399；TU855 文献标识码：A

0 引言

智能家居利用物联网、人工智能、云计算等技术连接设备，提供舒适、便捷、安全的生活体验，促进节能减排[1]。中国智能家居市场规模自2016年增长至2020年，年均复合增长率为18.51%，推动了相关技术创新和产业升级[2]。智能家居通过改变生活方式，实现舒适、便捷、安全、节能、环保的居住体验。未来发展趋势为通过应用感应控制、语音控制、远程控制等技术，推动智能家电、智能照明、智能安防监控等产品发展[3]。预计到2025年，中国智能家居市场规模将达到8439.9亿元[4]。

1研究工具和数据来源

使用中国知网（CNKI）平台检索关键词“智能家居”，限定条件为“CSSCI”和“北大核心”，文献来源为学术期刊（截至2024年4月16日）。从2002年首次涉及智能家居的核心期刊文献开始统计，共检索相关文献926篇。采用CiteSpace6.2.R4和Excel365软件进行可视化分析。

2研究结果分析

2.1智能家居领域的时序演化特征

从时序角度观察智能家居领域研究的整体发展历程和进展，智能家居领域经历了3个主要阶段，如图1所示。第一阶段：2002—2011年，该阶段文献数量较少，智能家居概念初现，研究属于起步阶段，论文数量缓慢增长，平均每年约为5篇，并且集中在智能家居的基础性研究。第二阶段：2012—2016年，智能家居研究进入快速增长阶段。2012年，工业和信息化部发布《物联网“十二五”发展规划》，同年，中国智能家居产业联盟成立；2014年住房和城乡建设部发布《智慧社区建设指南（试行）》，以推动产业发展。CNKI智能家居论文数量快速增加，在2016年达到峰值，市场规模也迅速增长。第三阶段：2017—2024年属于稳步发展期，2019年政策的支持促进产业稳定，研究主要聚焦于新技术在智能家居领域的应用。关于智能家居领域研究的文献数量的增长态势趋于平缓，基本契合人们对待新鲜事物的“观望、追随、狂热、冷静、理智”的思维过程[5]。

2.2智能家居领域研究的前沿热点和可视化分析

利用CiteSpace软件绘制了我国智能家居领域研究关键词共现知识图谱，结果显示，图谱中共有573个节点、612条连线，反映了智能家居领域研究内容的丰富性和复杂性。关键词“物联网”出现频次最高且中心性高，表明我国学者自2002年以来持续关注和研究物联网，其他研究热点包括远程控制、无线通信、单片机、嵌入式、人工智能、网关、传感器、云计算、智能电网等。物联网是智能家居领域广泛关注的关键主题。远程控制、无线通信和单片机等关键词出现的次数较多，文献研究不断探索远程控制技术、通信技术和嵌入式系统在智能家居中的应用。人工智能作为一个热门话题，在智能家居中的角色备受研究者关注[6]。网关、传感器和云计算运用在智能家居系统架构和数据处理。

如ub8Tj7HvSOkel+FtWBl3Yg==表1所示，智能家居领域关键词研究热点包括“物联网”“远程控制”“无线通信”；关键词如“物联网”“嵌入式”“远程控制”在共现分析中的中心性较高。知识图谱展现了围绕物联网远程控制、无线通信等主题的聚集性研究。这些关键词之间紧密相关，表明智能家居研究领域内部联系密切。对于“嵌入式”，虽然出现次数少，但中心性高，在研究网络中扮演重要连接角色，表明相关研究存在趋同性。

2.3智能家居领域关键词聚类分析

本文利用CiteSpace软件绘制关键词共现图谱，聚焦智能家居研究热点、知识结构和主题关系，该图谱具有显著结构（Q=0.6947）和高可信度（S=0.972）。如表2所示，Size指聚类中所含的成员的数量，Sigma指数是CiteSpace中反映结合节点在网络结构中重要性（中介中心性）和节点在时间上重要性的复合指标。表2中的15个关键词聚类包括智能家居、物联网、无线通信、传感器、远程控制、人工智能等，揭示了国内智能家居研究的主题分布。15个聚类密度均大于1，最紧密的聚类包括“物联网”“智能控制”“人工智能”“无线通信”“网关”。研究进一步总结智能家居领域的研究热点主题可分为三大类，包括设备与技术聚类、应用场景聚类以及功能与特性聚类。

（1）设备与技术聚类：包括物联网、无线通信、传感器、远程控制、嵌入式、网关、单片机（#1、#2、#3、#4、#6、#7、#8）。该聚类体现了物联网及其重要组成部分和相关技术。无线通信技术如蜂窝网络、Wi-Fi、蓝牙和LoRa成为关键手段，传感器不断演进出新型技术[7]，远程控制技术被广泛应用于智能家居[8]，嵌入式系统广泛应用于物联网设备[9]，网关则在物联网设备与互联网之间扮演桥梁作用，单片机是物联网设备的控制器[10]。

（2）应用场景聚类：包括智能家居、智能电网、家庭网关、远程监控、智能控制（#0、#9、#10、#11、#14）。物联网技术在不同领域的广泛应用包括智能家居、智能电网、家庭网关、远程监控和智能控制等应用场景。智能电网运用物联网技术提升电网管理效率、可靠性和安全性，促进可再生能源利用[11]。家庭网关作为家庭物联网设备的中心提供连接、控制和服务支持[12]。远程监控技术广泛应用于工业、交通、环境等领域，实现远程监控与管理[13]。智能控制技术通过物联网实现设备智能化控制和运行优化，推动各行业自动化与智能化发展[14]。

（3）功能与特性聚类：包括人工智能、交互设计、安全（#5、#12、#13）。在物联网领域，人工智能、交互设计和安全是3个关键领域。人工智能技术的广泛应用提升了物联网设备的智能化水平，通过数据分析、模式识别和决策制定，提升用户体验和设备性能[15]。交互设计的重要性体现在设计人与物联网设备之间的互动方式，提高用户体验并实现人性化交互界面[16]。

2.4智能家居领域研究时区图

通过关键词突现分析和时区分析，能清晰描绘智能家居研究的发展轨迹。对在智能家居研究领域突现强度排名前15位的聚类关键词进行量化统计，以1年为时间切片，绘制了智能家居期刊相关研究的关键词时区图（图2），关键词“智能家居”出现频次最高且研究时间最长，表明我国学者自2002年以来持续关注和研究智能家居。

（1）初步探索阶段（2002—2010年）。物联网研究专注于无线通信、传感器技术和远程控制等基础要素，旨在建立物联网系统的基础框架。这一阶段的研究侧重于技术的探索和验证，为未来物联网发展奠定了坚实基础，为后续研究提供了有力支持。

（2）研究深化阶段（2011—2020年）。物联网技术逐渐成熟，研究重点转向智能家居、智能电网和智慧城市等应用领域。新技术的引入使家庭生活更便利和智能化，同时致力于保护隐私。智能电网促进了能源管理和可持续能源利用，智慧城市的发展提升了城市运行效率和居民生活质量，为智能化生活和智慧城市建设提供了更多可能性和创新性。

（3）新发展阶段（2021—2024年）。智能家居研究关注安全、隐私保护和交互设计。研究人员致力于发展安全加密技术、身份认证机制和安全通信协议，确保数据传输和存储的安全性。大数据分析帮助系统了解用户行为，云计算提供高效的数据存储和处理能力，推动了智能家居领域的发展，为智能化生活和智慧城市的实现提供更多的可能性和更广阔的前景。

3智能家居的趋势与展望

（1）从时序演化特征看，2002—2011年智能家居相关研究处于起步阶段，每年平均发表论文约5篇。2012—2016年迅速增长，行业标准和技术规范推动了智能家居概念普及和市场规模扩大。2017—2024年稳步发展，政策支持促进了产业稳定，研究重点转向新技术应用。整体上，智能家居研究逐渐成熟稳定，为智能化生活打下坚实基础。

（2）通过关键词共现分析发现，我国学者长期专注于智能家居研究，关键词涵盖智能家居、物联网、远程控制、无线通信、单片机、嵌入式、人工智能、网关、传感器、云计算等热点领域。相关研究的交叉融合推动了不同技术合作，促进综合发展。高频关键词具有高中心性，联系紧密；低频高中心性关键词如“嵌入式”发挥重要作用，凸显共同趋势和联系。

（3）通过关键词时区知识图谱分析，物联网研究在初步探索阶段（2002—2010年）建立了基础框架，奠定了基础。在研究深化阶段（2011—2020年），关注应用领域如智能家居、智能电网、智慧城市，提升生活质量和城市智能化水平。随着科技的发展，智能家居新发展阶段（2021—2024年）聚焦安全、隐私保护和新技术应用，加速发展，为智能家居的未来发展奠定坚实基础，并开拓无限可能。

4结语

本文利用CiteSpace知识图谱工具对2002—2024年中国智能家居文献进行了可视化探索，分析关键词频率、聚类和趋势变化。该方法可以客观准确展示信息，但需加强质性分析以全面呈现研究现状。未来智能家居将继续向着更智能化、更个性化、更环保和更互联的方向发展。技术将不断革新，如人工智能、大数据分析、无线通信等将进一步融合，这将会进一步提升智能家居的智能化水平和用户体验，满足个性化需求。同时，注重能源节约和环保，利用可再生能源，推动绿色生活。边缘计算等新兴技术的普及将增强智能家居设备之间的互联性，实现更智能、更便捷的互联体验。