基于專利計(jì)量的智能紡織品技術(shù)創(chuàng)新前沿研究

楊奎浪 徐茜

摘要： 智能紡織品作為紡織行業(yè)新的方向和經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)，具有廣闊的發(fā)展前景和潛力。為了探究全球智能紡織技術(shù)的創(chuàng)新前沿，文章利用CiteSpace繪制的科學(xué)知識(shí)圖譜，對(duì)智能紡織品技術(shù)進(jìn)行了專利計(jì)量分析。結(jié)果表明，全球智能紡織品技術(shù)的研究集中于亞太地區(qū)、北美地區(qū)和歐洲地區(qū)，技術(shù)創(chuàng)新的主體是企業(yè)和大學(xué)機(jī)構(gòu)。智能紡織品技術(shù)圍繞計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、紡織物處理技術(shù)和醫(yī)療技術(shù)等熱點(diǎn)技術(shù)交替演進(jìn)，形成了應(yīng)用創(chuàng)新、技術(shù)創(chuàng)新及生產(chǎn)工藝創(chuàng)新三個(gè)方向。目前，智能紡織品技術(shù)專利申請(qǐng)量雖有下降，但總體處于高速成長(zhǎng)期，未來(lái)隨著新興研究的推進(jìn)，還將有較大的增長(zhǎng)空間。

關(guān)鍵詞： 智能紡織品;專利計(jì)量;CiteSpace;德溫特手工代碼;創(chuàng)新前沿

中圖分類號(hào)： TS101.91

文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A

Abstract： As a new direction and economic growth point of textile industry， intelligent textiles have a broad development prospect and potential. In order to explore the innovation frontier of global intelligent textile technology， the article uses the map of scientific knowledge drawn by CiteSpace to conduct a patentometric analysis on global intelligent textile technology. The results show that studies on global intelligent textile technology are concentrated in the Asia-Pacific region， North America and Europe， and the main body of technological innovation is enterprises and universities. Intelligent textile technology has evolved around hot technologies， such as computer technology， communication technology， textile processing technology and medical technology in succession and formed three directions including application innovation， technological innovation and production technology innovation. At present， although the number of patent applications for intelligent textile technology has declined， as a whole， it is in a high-speed growth stage. In the future， with the advancement of emerging research， there will still be plenty of room for development.

Key words： intelligent textile; patentometrics; CiteSpace; Derwent manual code; innovation frontier

隨著第四次工業(yè)革命的興起，不同技術(shù)之間的交流融合現(xiàn)象愈發(fā)頻繁，新的技術(shù)前沿不斷出現(xiàn)，傳統(tǒng)的產(chǎn)業(yè)迎來(lái)了新的發(fā)展機(jī)遇。紡織產(chǎn)業(yè)作為中國(guó)的支柱產(chǎn)業(yè)，近年來(lái)由于用工成本的增大、國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)的加劇和各種技術(shù)壁壘的影響，逐步陷入了發(fā)展困境。傳統(tǒng)的以勞動(dòng)密集型為主的紡織行業(yè)亟需向高附加值的方向轉(zhuǎn)型，新興技術(shù)與紡織技術(shù)的融合逐漸成為一個(gè)重要的技術(shù)變革趨勢(shì)。在這種背景下，產(chǎn)生了具有控溫、形狀記憶、防水透濕、電子智能等特性的智能紡織品[1-3]，并大受市場(chǎng)追捧。根據(jù)美國(guó)聯(lián)合市場(chǎng)研究（Allied Market Research，AMR）機(jī)構(gòu)的預(yù)測(cè)，到2022年，全球的智能紡織品市場(chǎng)規(guī)模將從2015年的9.43億美元增長(zhǎng)至53.69億美元，增長(zhǎng)的幅度達(dá)到了5.7倍，智能紡織品正在逐步成為全球紡織業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)核心。目前，許多國(guó)家都把經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重點(diǎn)放到了紡織領(lǐng)域，并制定了相應(yīng)的發(fā)展戰(zhàn)略。例如，美國(guó)提出了“智能紡織計(jì)劃”，德國(guó)提出了“未來(lái)紡織”的戰(zhàn)略，日本的東麗、帝人等公司形成了從纖維到紡織品的技術(shù)創(chuàng)新鏈，中國(guó)也在“十三五”規(guī)劃中多次提及“智能紡織”技術(shù)[1]。因此，分析智能紡織品技術(shù)的研究情況，通過(guò)知識(shí)和技術(shù)的創(chuàng)新建立新的優(yōu)勢(shì)，具有至關(guān)重要的意義。

當(dāng)前，許多國(guó)家的學(xué)者都對(duì)智能紡織品技術(shù)開(kāi)展了研究。從國(guó)內(nèi)的研究來(lái)看，對(duì)智能紡織品技術(shù)的研究主要從發(fā)展趨勢(shì)、應(yīng)用方向及分類三部分內(nèi)容入手。白潔[1]闡述了智能紡織品的分類和應(yīng)用方向;金雋[4]從智能紡織品工藝和應(yīng)用的角度，分析了智能紡織品技術(shù)的研究現(xiàn)狀和發(fā)展方向;孫杰等[5]介紹了智能紡織品的定義、發(fā)展歷史、應(yīng)用現(xiàn)狀及面臨挑戰(zhàn)等，并基于上述結(jié)果預(yù)測(cè)了未來(lái)趨勢(shì)。王運(yùn)利等[6]、楊麗麗[2]和周佩佩[3]重點(diǎn)分析了紡織品技術(shù)的應(yīng)用方向;羅益鋒[7]介紹了智能紡織品市場(chǎng)現(xiàn)狀，并梳理了相關(guān)產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)應(yīng)用方向。從國(guó)外的研究來(lái)看，對(duì)智能紡織品技術(shù)的研究主要是從發(fā)展歷史、當(dāng)前研究狀況及基本原理三個(gè)方向入手。如Cherenack等[8]回顧了智能紡織品的發(fā)展歷史，提出了當(dāng)前研究的機(jī)遇與挑戰(zhàn);Chan等[9]、Ray等[10]從當(dāng)前的研究文章和已有產(chǎn)品入手，分析了可穿戴系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀和挑戰(zhàn);Jayathilaka等[11]、Mokhtari等[12]從技術(shù)原理及相關(guān)材料的角度，研究了可穿戴技術(shù)的發(fā)展近況，并對(duì)未來(lái)進(jìn)行展望。

這些研究雖然在一定程度上反映了智能紡織品技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r，但仍然存在著一些不足。國(guó)內(nèi)的研究偏向于簡(jiǎn)單的綜述，缺乏實(shí)際數(shù)據(jù)的支持;國(guó)外的研究數(shù)據(jù)來(lái)源主要是基于科學(xué)文獻(xiàn)和產(chǎn)品，數(shù)據(jù)獲取的全面性、便捷性存在著不足。因此，本文以德溫特專利數(shù)據(jù)庫(kù)中的智能紡織品技術(shù)專利為數(shù)據(jù)源，通過(guò)專利計(jì)量進(jìn)行智能紡織品技術(shù)的可視化研究，借助CiteSpace制作知識(shí)聚類圖譜，測(cè)算關(guān)鍵點(diǎn)和熱點(diǎn)，探索智能紡織品技術(shù)的演化和創(chuàng)新前沿。

1 數(shù)據(jù)來(lái)源與研究方法

1.1 數(shù)據(jù)來(lái)源

一個(gè)領(lǐng)域的技術(shù)知識(shí)主要存在于科學(xué)文獻(xiàn)、專利文獻(xiàn)、技術(shù)開(kāi)發(fā)人員和產(chǎn)品中[13]。一般來(lái)說(shuō)，專利數(shù)據(jù)被認(rèn)為是最可靠的知識(shí)來(lái)源[14]。一個(gè)專利數(shù)據(jù)通常由多個(gè)技術(shù)分類號(hào)組成，因此，所包含的技術(shù)信息相對(duì)全面，能夠很好地作為智能紡織品技術(shù)創(chuàng)新的指標(biāo)，反映智能紡織品技術(shù)的變革方向。

本文所采用的專利數(shù)據(jù)來(lái)源于德溫特專利數(shù)據(jù)庫(kù)（DII）。德溫特專利數(shù)據(jù)庫(kù)收錄了來(lái)自世界40多個(gè)專利機(jī)構(gòu)的三千多萬(wàn)個(gè)專利，包括一千多萬(wàn)個(gè)基本發(fā)明專利，覆蓋了全球100余個(gè)國(guó)家和地區(qū)的專利文獻(xiàn)，是整合了專利科技文獻(xiàn)的權(quán)威數(shù)據(jù)庫(kù)。

對(duì)于智能紡織品技術(shù)，本文的檢索策略是將“紡織品”和“智能”作為關(guān)鍵詞，分別進(jìn)行搜索，然后把得到的結(jié)果進(jìn)行組合，從而獲得與智能紡織品技術(shù)有關(guān)的專利信息。首先，對(duì)“紡織品”關(guān)鍵詞構(gòu)造檢索式，進(jìn)行主題檢索（表1）。一般認(rèn)為，紡織品是指經(jīng)紡織加工而成的產(chǎn)品，包含原材料，如由棉、紗、絲和線等組成的紡織纖維類（textile fibres）;半成品，如針織布、梭織布、無(wú)紡布及各種工農(nóng)業(yè)用布組成的布類（cloth）;制成品，如服裝服飾（clothing、dress、garment、costume）及其他紡織品（textiles、textile）。由于textile fibres是textile的子集，因此，構(gòu)造的檢索式為TS=（"cloth" or "clothing" or "dress" or "garment" or "costume" or "textiles" or "textile"），檢索生成638 410條記錄，檢索號(hào)為#1。然后，對(duì)“智能”關(guān)鍵詞構(gòu)造檢索式TS=（"smart" or "intelligent" or "wearable"），進(jìn)行主題檢索，得到854 746條記錄，檢索號(hào)為#2。最后將上述兩個(gè)檢索結(jié)果作交集，即#1 and #2，得到檢索結(jié)果17 426條。檢索的時(shí)間跨度為2000年到2019年，檢索日期為2021年1月29日。

1.2 分析工具

CiteSpace是一款基于共引分析和尋徑網(wǎng)絡(luò)算法分析的信息可視化軟件，它可以對(duì)選定領(lǐng)域的文獻(xiàn)進(jìn)行計(jì)量分析，幫助研究者發(fā)現(xiàn)學(xué)科演化的關(guān)鍵路徑，從而形成對(duì)學(xué)科演化潛在動(dòng)力機(jī)制的分析和學(xué)科發(fā)展前沿的探測(cè)[15]。目前，CiteSpace已經(jīng)廣泛應(yīng)用于知識(shí)技術(shù)領(lǐng)域。劉秀玲等[16]使用CiteSpace分析了全球紡織技術(shù)的演化情況和技術(shù)前沿，認(rèn)為當(dāng)前紡織產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新既面臨風(fēng)險(xiǎn)，又蘊(yùn)藏著機(jī)會(huì)。呂一博等[17]利用CiteSpace研究了物聯(lián)網(wǎng)和人工智能融合后的發(fā)展現(xiàn)狀和未來(lái)方向，找到了當(dāng)前的熱點(diǎn)技術(shù)，并對(duì)未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)做出了預(yù)測(cè)。因此，利用CiteSpace的知識(shí)圖譜技術(shù)，分析智能紡織品技術(shù)的演化趨勢(shì)和發(fā)展前沿是可行的。

1.3 研究方法

本文主要的研究方法是共詞聚類分析。共詞聚類分析是一種結(jié)合了文獻(xiàn)計(jì)量和聚類統(tǒng)計(jì)的研究方法，它通過(guò)計(jì)算關(guān)鍵詞之間的聯(lián)系程度（即關(guān)鍵詞在同一專利中共同出現(xiàn)的次數(shù)），對(duì)關(guān)鍵詞進(jìn)行聚合統(tǒng)計(jì)，使得形成的類中，類間相似度較小，類內(nèi)部相似度較大。具體的做法分為兩步，首先是通過(guò)德溫特手工代碼之間的共現(xiàn)關(guān)系，繪制共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò);然后對(duì)共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行快速聚類統(tǒng)計(jì)?？焖倬垲惤y(tǒng)計(jì)又稱為K-Means聚類，這是一種迭代型聚類方法，它首先隨機(jī)選取K個(gè)對(duì)象作為初始聚類中心，然后計(jì)算樣本中的數(shù)據(jù)與這些中心的歐式距離，按照距離遠(yuǎn)近進(jìn)行分類，接著把每類中數(shù)據(jù)的均值作為新的類中心，不斷迭代，直至聚類不再發(fā)生改變?yōu)橹?。其中歐式距離（euclidean distance）的計(jì)算公式為：

L（xi，xj）=sqrt（∑nm=1|x（m）i-x（m）j|2）（1）

式中：xi為技術(shù)關(guān)鍵詞i，其坐標(biāo)為xi=（x（1）i，x（2）i，x（3）i，…，x（n）i）;xj為技術(shù)關(guān)鍵詞j，其坐標(biāo)為xj=（x（1）j，x（2）j，x（3）j，…，x（n）j）;L（xi，xj）為兩個(gè)技術(shù)關(guān)鍵點(diǎn)之間的距離。

1.4 研究思路

本文的研究思路主要從以下兩個(gè)方面入手。首先是對(duì)智能紡織品技術(shù)創(chuàng)新總體的分析。結(jié)合專利年申請(qǐng)量，申請(qǐng)國(guó)家和地區(qū)分布及專利權(quán)人的信息，探索近20年來(lái)全球智能紡織品技術(shù)的創(chuàng)新現(xiàn)狀。其次是對(duì)智能紡織品技術(shù)演化和前沿的分析。將2000—2019年的數(shù)據(jù)劃分為三個(gè)階段，利用CiterSpace繪制各個(gè)階段的技術(shù)聚類圖譜，測(cè)算圖譜中的中介中心性和突現(xiàn)值，以此來(lái)發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中重要節(jié)點(diǎn)的變化情況、關(guān)鍵點(diǎn)技術(shù)和熱點(diǎn)技術(shù)。結(jié)合以上過(guò)程，繪制了研究框架（圖1）。

2 智能紡織品技術(shù)創(chuàng)新總體分析

2.1 專利數(shù)量增長(zhǎng)趨勢(shì)

從德溫特專利數(shù)據(jù)庫(kù)中獲取與智能紡織品技術(shù)相關(guān)的專利信息，并按照年份進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，得到了近20年來(lái)，全球智能紡織品技術(shù)相關(guān)專利申請(qǐng)量的變化情況，如圖2所示。

從圖2可以發(fā)現(xiàn)，與智能紡織品技術(shù)相關(guān)的專利申請(qǐng)總體呈上升趨勢(shì)，這表明智能紡織品技術(shù)越來(lái)越受到重視。在2000—2006年，專利的申請(qǐng)數(shù)量很少，此時(shí)的智能紡織品技術(shù)正處于萌芽階段。在2007—2013年，專利的年申請(qǐng)數(shù)量有了較大幅度地提高，專利的規(guī)模也逐漸擴(kuò)大，這一時(shí)期的專利申請(qǐng)總量大約是前一時(shí)期的8倍，此時(shí)的智能紡織品技術(shù)正處于快速成長(zhǎng)階段。在2013年之后，專利的申請(qǐng)數(shù)量總體上依舊呈現(xiàn)上升的態(tài)勢(shì)，這一階段的專利總申請(qǐng)量大約占據(jù)全部申請(qǐng)專利的85%，此時(shí)的智能紡織品技術(shù)正處于高速成長(zhǎng)階段。

2.2 專利申請(qǐng)國(guó)家或地區(qū)分布

專利不僅可以在發(fā)明人本國(guó)申請(qǐng)，也可在全球其他國(guó)家和地區(qū)申請(qǐng)。因此，一個(gè)專利常會(huì)擁有多個(gè)國(guó)家或地區(qū)的專利號(hào)。一個(gè)國(guó)家或地區(qū)的專利申請(qǐng)量往往反映了這個(gè)國(guó)家或地區(qū)的技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r、創(chuàng)新水平和市場(chǎng)地位。為了了解各個(gè)國(guó)家或地區(qū)在智能紡織品技術(shù)上的發(fā)展?fàn)顩r，對(duì)專利號(hào)碼（PN）進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析（表2）。從表2可以看出，在中國(guó)申請(qǐng)的智能紡織品專利數(shù)量多達(dá)13 332件，占比高達(dá)52.25%，幾乎囊獲了全球一半以上的智能紡織品專利。其次為美國(guó)，專利申請(qǐng)數(shù)量為4 506件。世界知識(shí)產(chǎn)權(quán)組織、歐洲專利局緊隨其后，專利申請(qǐng)數(shù)量分別為1 686件和1 497件。韓國(guó)和日本的專利申請(qǐng)量分別排在了第五和第六位，專利申請(qǐng)量分別為1 408件和928件。排名第七位到第十位的國(guó)家分別是澳大利亞、印度、加拿大和德國(guó)，這些國(guó)家的專利申請(qǐng)量相對(duì)較少。

由此可見(jiàn)，目前智能紡織品的研究熱點(diǎn)主要集中在亞太地區(qū)、北美地區(qū)和歐洲地區(qū)，南亞地區(qū)和大洋洲地區(qū)主要是以印度和澳大利亞為主，專利申請(qǐng)量相對(duì)較少。國(guó)際性或區(qū)域性組織專利申請(qǐng)量排名靠前，這在一定程度上反映了專利權(quán)人對(duì)全球?qū)＠季志哂休^強(qiáng)的意識(shí)。

2.3 主要專利權(quán)人分析

進(jìn)一步從專利權(quán)人的角度，對(duì)智能紡織品專利申請(qǐng)量排名前十的專利權(quán)人進(jìn)行分析（表3）。從表3可以看出，在智能紡織品領(lǐng)域，韓國(guó)的三星電子公司申請(qǐng)的專利數(shù)量最多，美國(guó)的英特爾公司其次。這兩家公司在該領(lǐng)域具有明顯的優(yōu)勢(shì)。中國(guó)的東華大學(xué)排名第三，但與前兩名的差距較大。在排名前十的專利權(quán)人中，有五家企業(yè)來(lái)自美國(guó)，分別是英特爾、高通、IBM、飛利浦電子和蘋果公司，這幾家公司大部分排名靠前，且科技實(shí)力雄厚，具有較強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力。中國(guó)的專利權(quán)人數(shù)量排名第二，擁有三家機(jī)構(gòu)，分別是東華大學(xué)、江南大學(xué)和國(guó)家電網(wǎng)，這說(shuō)明中國(guó)的創(chuàng)新主體是以大學(xué)機(jī)構(gòu)和國(guó)有企業(yè)為主。韓國(guó)和日本僅有一家企業(yè)進(jìn)入前十，但韓國(guó)的三星電子實(shí)力強(qiáng)勁，專利申請(qǐng)量約是第二名的2倍。

3 智能紡織品技術(shù)演化與研究前沿

3.1 智能紡織品技術(shù)演化

以德溫特手工代碼作為關(guān)鍵詞，利用CiteSpace的共詞圖譜分析，制作了2000—2006年、2007—2013年、2014—2019年的全球智能紡織品技術(shù)聚類圖譜，由于聚類形成的初始節(jié)點(diǎn)分布過(guò)于緊密，在不改變?cè)垲惖幕A(chǔ)上，對(duì)節(jié)點(diǎn)布局進(jìn)行了調(diào)整，使得繪制的圖譜更加清晰，如圖3—圖5所示。聚類圖譜中的聚類反映了智能紡織品技術(shù)的當(dāng)前重點(diǎn)創(chuàng)新方向，因此，通過(guò)不同時(shí)期的技術(shù)聚類結(jié)果，可以發(fā)現(xiàn)技術(shù)創(chuàng)新的動(dòng)態(tài)演化規(guī)律。同時(shí)，為了比較清楚地了解聚類內(nèi)部結(jié)構(gòu)，制作了每一階段的聚類表格，每個(gè)表格中統(tǒng)計(jì)聚類成員數(shù)量大于等于25的聚類，每個(gè)聚類中又分別列出了數(shù)量排名前10的技術(shù)代碼信息，見(jiàn)表4—表6。

3.1.1 萌芽期專利聚類分析

2000—2006年的全球智能紡織品技術(shù)共現(xiàn)如圖3所示。表4統(tǒng)計(jì)了圖3共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中的聚類成員情況。在萌芽期的專利聚類圖中，聚類ETA（electrical technology applications）表示電氣技術(shù)的應(yīng)用，主要是在服裝方面;聚類DC&CT（digital computer and communication technology）主要是數(shù)字計(jì)算機(jī)和通信技術(shù);聚類DT（detection technology）涉及的是與檢測(cè)技術(shù)相關(guān)的專利;聚類TM（textile material）主要是紡織物材料技術(shù);聚類TT（textile treatment）主要是紡織物處理技術(shù)。

在這5個(gè)聚類中，每個(gè)聚類的成員數(shù)較少，不同聚類間的成員數(shù)也相差不大，表明這一階段的智能紡織品技術(shù)尚處于萌芽期。從聚類所包含的主要技術(shù)來(lái)看，智能紡織品技術(shù)的創(chuàng)新主要是應(yīng)用創(chuàng)新、技術(shù)創(chuàng)新和生產(chǎn)工藝的創(chuàng)新。在應(yīng)用創(chuàng)新領(lǐng)域，主要是電氣技術(shù)在服裝中的應(yīng)用，形成了各種帶有電氣裝置的服裝，如防護(hù)頭盔、加熱手套、救生衣等。在技術(shù)創(chuàng)新領(lǐng)域，主要是數(shù)字計(jì)算機(jī)和通信技術(shù)，如微型計(jì)算機(jī)、數(shù)據(jù)傳輸及數(shù)據(jù)通信，以及各種檢測(cè)技術(shù)，如檢測(cè)劑、酶、傳感器和檢測(cè)設(shè)備等。在生產(chǎn)工藝創(chuàng)新領(lǐng)域，主要是紡織物材料和處理技術(shù)。紡織物的材料以聚合物為主，處理技術(shù)則包括化學(xué)處理和物理處理兩個(gè)方面，化學(xué)處理主要有抗靜電劑、軟化劑、表面活性劑、加工助劑等，物理處理主要有熱密封、焊接及涂層處理等。

3.1.2 快速成長(zhǎng)期專利聚類分析

2007—2013年的全球智能紡織品技術(shù)共現(xiàn)如圖4所示。表5統(tǒng)計(jì)了圖4共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中的聚類成員情況。在快速成長(zhǎng)期的專利聚類圖中，聚類DC&CT主要是數(shù)字計(jì)算機(jī)和通信技術(shù);聚類TM是紡織物材料技術(shù);聚類TT是紡織物處理;聚類ET（electrical technology）是電氣技術(shù);聚類CPT（computer peripheral technology）是計(jì)算機(jī)外圍設(shè)備技術(shù);聚類MT（medical technology）是醫(yī)療技術(shù)。

在這6個(gè)聚類中，不同聚類之間的成員數(shù)量相差較大，聚類DC&CT與聚類TM的數(shù)量較多，其他聚類的成員數(shù)量相對(duì)較少，表明智能紡織品技術(shù)的創(chuàng)新重點(diǎn)開(kāi)始出現(xiàn)分化，那些潛在機(jī)會(huì)比較多的技術(shù)領(lǐng)域，如數(shù)字計(jì)算機(jī)和通信技術(shù)，紡織物材料技術(shù)愈發(fā)受到市場(chǎng)的重視和青睞，并得以快速發(fā)展。從聚類所包含的技術(shù)來(lái)看，聚類MT主要是醫(yī)療應(yīng)用創(chuàng)新，包括各種醫(yī)療設(shè)備、檢測(cè)儀器和化學(xué)試劑等。聚類TM和聚類TT主要是生產(chǎn)工藝創(chuàng)新，包括紡織物材料和處理技術(shù)。聚類DC&CT、聚類ET和聚類CPT主要是技術(shù)創(chuàng)新，包括數(shù)字計(jì)算機(jī)和通信技術(shù)、電氣技術(shù)與計(jì)算機(jī)外圍設(shè)備技術(shù)。

結(jié)合上一個(gè)階段的數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)，本階段的聚類數(shù)量有所增加，智能紡織品技術(shù)的研究范圍也有逐步擴(kuò)大。除了上一階段出現(xiàn)的數(shù)字計(jì)算機(jī)和通信技術(shù)、紡織物材料技術(shù)、電氣技術(shù)及紡織物處理技術(shù)外，本階段還出現(xiàn)了計(jì)算機(jī)外圍設(shè)備技術(shù)和醫(yī)療技術(shù)。未來(lái)，隨著物聯(lián)網(wǎng)的普及和醫(yī)療健康需求的增加，這些技術(shù)將具有廣闊的發(fā)展空間。

3.1.3 高速成長(zhǎng)期專利聚類分析

2014—2019年的全球智能紡織品技術(shù)共現(xiàn)如圖5所示。表6統(tǒng)計(jì)了圖5共現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中的聚類成員情況。在高速成長(zhǎng)期的專利聚類圖中，聚類TT主要是紡織物的處理技術(shù);聚類DC&CT是數(shù)字計(jì)算機(jī)和通信技術(shù);聚類CPT是計(jì)算機(jī)外圍設(shè)備技術(shù);聚類ET是電氣技術(shù);聚類GA（garment applications）是服裝領(lǐng)域的應(yīng)用;聚類MT是醫(yī)療技術(shù);聚類S&C（surfactants and coatings）是活性劑及涂層技術(shù)。

在高速成長(zhǎng)階段的7個(gè)聚類中，每個(gè)聚類成員的數(shù)量都較多，表明智能紡織品技術(shù)的研究?jī)?nèi)容更加復(fù)雜，研究的方向也更加多樣，此時(shí)智能紡織品技術(shù)呈現(xiàn)一個(gè)高速成長(zhǎng)的狀態(tài)。從聚類所包含的主要技術(shù)來(lái)看，聚類GA與聚類MT屬于應(yīng)用領(lǐng)域創(chuàng)新，聚類GA包括了各種服裝，如防護(hù)服、安全服、夾

克、襯衫等;聚類MT則是醫(yī)療方向的應(yīng)用，如電氣醫(yī)療設(shè)備、加熱醫(yī)療設(shè)備、繃帶及急救包等。聚類DC&CT、聚類CPT和聚類ET屬于技術(shù)創(chuàng)新，主要的方向是計(jì)算機(jī)、通信和電氣技術(shù)方向。聚類TT和聚類S&C屬于生產(chǎn)工藝創(chuàng)新，聚類TT對(duì)紡織物的處理主要體現(xiàn)在織物分層技術(shù)和圖層間的連接技術(shù)上;聚類S&C則包括了各種涂層材料及方法。

這三個(gè)階段進(jìn)行比較，可以發(fā)現(xiàn)，智能紡織品技術(shù)的聚類數(shù)量逐漸增多，每個(gè)聚類的成員數(shù)也在增加，其創(chuàng)新的廣度和研究的復(fù)雜度都在增加。技術(shù)的發(fā)展是循序漸進(jìn)的，如第一階段出現(xiàn)的技術(shù)如數(shù)字計(jì)算機(jī)和通信技術(shù)、紡織物材料和處理技術(shù)等在后兩個(gè)階段也相繼出現(xiàn)，第二個(gè)階段出現(xiàn)的計(jì)算機(jī)外圍設(shè)備技術(shù)和醫(yī)療技術(shù)在第三個(gè)階段也繼續(xù)出現(xiàn)，并且成員規(guī)模都擴(kuò)大了，這充分說(shuō)明了技術(shù)演化的漸進(jìn)性。

3.2 技術(shù)關(guān)鍵點(diǎn)分析

分析網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵點(diǎn)，通常采用的是網(wǎng)絡(luò)的中介中心度。這是由美國(guó)社會(huì)學(xué)家林頓·弗里曼提出來(lái)的，它用于衡量一個(gè)點(diǎn)位于“點(diǎn)對(duì)”的中間程度，他認(rèn)為，如果一個(gè)行動(dòng)者處于多對(duì)行動(dòng)者之間，那么他的度數(shù)一般較低，這個(gè)相對(duì)來(lái)說(shuō)度數(shù)比較低的點(diǎn)可能起到重要的“中介”作用，因而處于網(wǎng)絡(luò)的中心[18]。在CiteSpace中，通常采用中介中心性來(lái)衡量網(wǎng)絡(luò)中起關(guān)鍵作用的節(jié)點(diǎn)。表7是2014—2019年智能紡織品技術(shù)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)統(tǒng)計(jì)結(jié)果。以中介中心度大于0.01為篩選條件進(jìn)行過(guò)濾，對(duì)于部分年份存在中介中心性較低的情況，則用當(dāng)年擁有最大中介中心性的節(jié)點(diǎn)代替。

結(jié)合表7的數(shù)據(jù)可知，2014年主要關(guān)注的是紡織物的材料和處理技術(shù)，數(shù)字計(jì)算機(jī)和通信技術(shù)及醫(yī)療技術(shù)關(guān)注較少;2015年的關(guān)注點(diǎn)是電氣技術(shù)、數(shù)字計(jì)算機(jī)和通信技術(shù);2016年注重于計(jì)算機(jī)、電氣技術(shù)及紡織物處理技術(shù);2017年和2018年側(cè)重于紡織物的處理技術(shù)。2019年的關(guān)鍵點(diǎn)為計(jì)算機(jī)技術(shù)。關(guān)鍵點(diǎn)的統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明，每年的關(guān)鍵點(diǎn)技術(shù)都有所變化，但其主要的技術(shù)關(guān)鍵點(diǎn)為電氣技術(shù)、數(shù)字計(jì)算機(jī)和通信技術(shù)及紡織物處理技術(shù)。

3.3 技術(shù)熱點(diǎn)分析

一個(gè)熱點(diǎn)的出現(xiàn)意味著一個(gè)新的研究動(dòng)向，各個(gè)熱點(diǎn)出現(xiàn)的時(shí)間即是研究方向變化的時(shí)間，可以看是做知識(shí)網(wǎng)絡(luò)圖譜動(dòng)態(tài)變化的標(biāo)志[18]。CiteSpace中，分析網(wǎng)絡(luò)的熱點(diǎn)通常采用Burst（突現(xiàn)）值來(lái)衡量，它代表了專利突現(xiàn)的情況，即某一個(gè)專利技術(shù)在短時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)的數(shù)量急劇增加的狀況，可以用于研究技術(shù)聚類圖譜的興起之勢(shì)。

因?yàn)?018—2019年并未出現(xiàn)新熱點(diǎn)，所以表8只統(tǒng)計(jì)了2014—2017年技術(shù)熱點(diǎn)的變化情況。2014年的熱點(diǎn)主要是數(shù)字計(jì)算機(jī)和通信技術(shù);2015年的熱點(diǎn)主要是電氣技術(shù);2016年的熱點(diǎn)較多，包括電氣技術(shù)、紡織物處理技術(shù)及計(jì)算機(jī)技術(shù);2017年的熱點(diǎn)主要是紡織物的處理技術(shù)。熱點(diǎn)技術(shù)的統(tǒng)計(jì)表明，數(shù)字計(jì)算機(jī)和通信技術(shù)、電氣技術(shù)、紡織物處理技術(shù)是智能紡織品技術(shù)的熱點(diǎn)領(lǐng)域，值得重點(diǎn)關(guān)注。

4 結(jié) 論

為了了解智能紡織品技術(shù)的研究現(xiàn)狀和演化模式，本文從技術(shù)創(chuàng)新總體、技術(shù)演化與研究前沿兩個(gè)方向進(jìn)行了探究。通過(guò)專利申請(qǐng)量、申請(qǐng)國(guó)家和地區(qū)及專利權(quán)人的情況，分析研究現(xiàn)狀;利用CiteSpace工具，從知識(shí)圖譜的角度對(duì)智能紡織品技術(shù)專利進(jìn)行了計(jì)量分析，明晰其演化過(guò)程;最后，通過(guò)測(cè)算2014—2019年網(wǎng)絡(luò)中的中介中心性值和突現(xiàn)值，發(fā)現(xiàn)近年來(lái)技術(shù)的重點(diǎn)創(chuàng)新方向及研究前沿，并得到了如下一些結(jié)論。

1）全球智能紡織品技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷了一個(gè)從緩慢到快速的過(guò)程，雖然2019年的智能紡織品技術(shù)專利申請(qǐng)量有所下滑，但總的來(lái)說(shuō)，當(dāng)前全球智能紡織品正處于高速成長(zhǎng)階段，未來(lái)還有較大的發(fā)展空間。

2）從國(guó)家和地區(qū)的角度來(lái)看，智能紡織品技術(shù)的研究主要集中在亞太地區(qū)、北美地區(qū)和歐洲地區(qū)，中國(guó)、美國(guó)、韓國(guó)和日本的研發(fā)實(shí)力較強(qiáng)。從專利權(quán)人的角度來(lái)看，在全球前10的智能紡織品技術(shù)專利權(quán)人中，除了東華大學(xué)和江南大學(xué)外，其他均為企業(yè)，且企業(yè)擁有大部分的專利，則說(shuō)明智能紡織品技術(shù)的創(chuàng)新主體還是以企業(yè)為主，少數(shù)的巨頭企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)智能紡織品技術(shù)的創(chuàng)新。

3）智能紡織品技術(shù)的演化具有漸進(jìn)性。隨著時(shí)間的推移，智能紡織品技術(shù)的聚類數(shù)在增加，每個(gè)聚類的成員數(shù)也在增加，其技術(shù)創(chuàng)新的廣度和深度在不斷加強(qiáng)。當(dāng)前智能紡織品技術(shù)的創(chuàng)新重點(diǎn)主要集中在應(yīng)用創(chuàng)新、技術(shù)創(chuàng)新和生產(chǎn)工藝創(chuàng)新三個(gè)方向上，具體的技術(shù)領(lǐng)域包括計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、電氣技術(shù)、紡織物材料技術(shù)、紡織物處理技術(shù)及醫(yī)療技術(shù)。

4）從技術(shù)關(guān)鍵點(diǎn)和技術(shù)熱點(diǎn)的角度來(lái)看，近年來(lái)智能紡織品技術(shù)的創(chuàng)新前沿主要集中在數(shù)字計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、電氣技術(shù)和紡織物處理技術(shù)上。2018—2019年的研究熱點(diǎn)有所缺失，尚未出現(xiàn)新的熱點(diǎn)，但技術(shù)的關(guān)鍵點(diǎn)表明，智能紡織品技術(shù)有較明確的創(chuàng)新重點(diǎn)。隨著技術(shù)的進(jìn)步和推進(jìn)，未來(lái)智能紡織品技術(shù)還將迎來(lái)新的熱潮。

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