類似于仿生學(xué)，讓每件物品都具有“感知能力”，就像人有味覺、嗅覺、聽覺一樣，物聯(lián)網(wǎng)模仿的便是人類的思維能力和執(zhí)行能力。而這些功能的實現(xiàn)都需要通過感知、網(wǎng)絡(luò)和應(yīng)用方面的多項技術(shù)，才能實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的擬人化。所以物聯(lián)網(wǎng)的基本框架可分為感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層三大層次。

　　感知層

　　感知層是物聯(lián)網(wǎng)的底層，但它是實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)全面感知的核心能力，主要解決生物世界和物理世界的數(shù)據(jù)獲取和連接問題。

　　物聯(lián)網(wǎng)是各種感知技術(shù)的廣泛應(yīng)用。物聯(lián)網(wǎng)上有大量的多種類型傳感器，不同類別的傳感器所捕獲的信息內(nèi)容和信息格式不同，所以每個傳感器都是唯一的一個信息源。傳感器獲得的數(shù)據(jù)具有實時性，按一定的頻率周期性地采集環(huán)境信息，不斷更新數(shù)據(jù)。

　　物聯(lián)網(wǎng)運用的射頻識別器、全球定位系統(tǒng)、紅外感應(yīng)器等這些傳感設(shè)備，它們的作用就像是人的五官，可以識別和獲取各類事物的數(shù)據(jù)信息。通過這些傳感設(shè)備，能讓任何沒有生命的物體都擬入化，讓物體也可以有“感受和知覺”，從而實現(xiàn)對物體的智能化控制。

　　通常，物聯(lián)網(wǎng)的感知層包括二氧化碳濃度傳感器、溫濕度傳感器、二維碼標簽、電子標簽、條形碼和讀寫器、攝像頭等感知終端。感知層采集信息的來源，它的主要功能是識別物體、采集信息，其作用相當(dāng)于人的五個功能器官。

　　對于目前關(guān)注和應(yīng)用較多的射頻識別網(wǎng)絡(luò)來說，附著在設(shè)備上的射頻識別標簽和用來識別射頻信息的掃描儀、感應(yīng)器都屬于物聯(lián)網(wǎng)的感知層。

　　網(wǎng)絡(luò)層

　　廣泛覆蓋的移動通信網(wǎng)絡(luò)是實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)設(shè)施，網(wǎng)絡(luò)層主要解決感知層所獲得的長距離傳輸數(shù)據(jù)的問題。它是物聯(lián)網(wǎng)的中間層，是物聯(lián)網(wǎng)三大層次中標準化程度最高、產(chǎn)業(yè)化能力最強、最成熟的部分。它由各種私有網(wǎng)絡(luò)、互聯(lián)網(wǎng)、有線通信網(wǎng)、無線通信網(wǎng)、網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)和云計算平臺等組成，相當(dāng)于人的神經(jīng)中樞和大腦，負責(zé)傳遞和處理感知層獲取的信息。

　　網(wǎng)絡(luò)層的傳遞，主要通過因特網(wǎng)和各種網(wǎng)絡(luò)的結(jié)合，對接收到的各種感知信息進行傳送，并實現(xiàn)信息的交互共享和有效處理，關(guān)鍵在于為物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用特征進行優(yōu)化和改進，形成協(xié)同感知的網(wǎng)絡(luò)。

　　網(wǎng)絡(luò)層的目的是實現(xiàn)兩個端系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)透明傳送。其具體功能包括尋址、路由選擇，以及連接的建立、保持和終止等。它提供的服務(wù)使運輸層不需要了解網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)傳輸和交換技術(shù)。

　　網(wǎng)絡(luò)層的產(chǎn)生是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的結(jié)果。在聯(lián)機系統(tǒng)和線路交換的環(huán)境中，通信技術(shù)實實在在地改變著人們的生活和工作方式。

　　傳感器是物聯(lián)網(wǎng)的“感覺器官”，通信技術(shù)則是物聯(lián)網(wǎng)傳輸信息的“神經(jīng)”，實現(xiàn)信息的可靠傳送。

　　通信技術(shù)，特別是無線通信技術(shù)的發(fā)展，為物聯(lián)網(wǎng)感知層所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)提供了可靠的傳輸通道。因此，以太網(wǎng)、移動網(wǎng)、無線網(wǎng)等各種相關(guān)通信技術(shù)的發(fā)展，為物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的信息傳輸提供了可靠的傳送保證。

　　物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)層是三大層次結(jié)構(gòu)中的第二次，物聯(lián)網(wǎng)要求網(wǎng)絡(luò)層把感知層接收到的信息高效、安全地進行傳送。它解決的是數(shù)據(jù)遠距離的傳輸問題，且網(wǎng)絡(luò)層承擔(dān)著比現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)更大的數(shù)據(jù)量和高服務(wù)質(zhì)量要求。物聯(lián)網(wǎng)將會對現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)進行融合和擴展，利用新技術(shù)來實現(xiàn)更加廣泛高效的互聯(lián)功能。

　　應(yīng)用層

　　物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用層是提供豐富的基于物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用，是物聯(lián)網(wǎng)和用戶（包括人、組織和其他系統(tǒng)）的接口。它與行業(yè)需求結(jié)合，實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的智能應(yīng)用，也是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的根本目標。

　　物聯(lián)網(wǎng)的行業(yè)特性主要體現(xiàn)在其應(yīng)用領(lǐng)域內(nèi)。目前綠色農(nóng)業(yè)、工業(yè)監(jiān)控、公共安全、城市管理、遠程醫(yī)療、智能家居、智能交通和環(huán)境監(jiān)測等各個行業(yè)均有物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的嘗試，某些行業(yè)已經(jīng)積累了一些成功的案例。

　　將物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)技術(shù)與行業(yè)信息化需求相結(jié)合，實現(xiàn)廣泛智能化應(yīng)用的解決方案，關(guān)鍵在于行業(yè)融合、信息資源的開發(fā)利用、低成本高質(zhì)量的解決方案、信息安全的保障以及有效的商業(yè)模式的開發(fā)。

　　感知層收集到大量的、多樣化的數(shù)據(jù)，需要進行相應(yīng)的處理才能作出智能的決策。海量的數(shù)據(jù)存儲與處理，需要更加先進的計算機技術(shù)。近些年，隨著不同計算技術(shù)的發(fā)展與融合所形成的云計算技術(shù)，被認為是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展最強大的技術(shù)支持。

　　云計算技術(shù)為物聯(lián)網(wǎng)海量數(shù)據(jù)的存儲提供了平臺，其中的數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)的發(fā)展為海量數(shù)據(jù)的處理分析提供了可能。

　　物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用層的標準體系主要包括應(yīng)用層架構(gòu)標準、軟件和算法標準、云計算技術(shù)標準、行業(yè)或公眾應(yīng)用類標準以及相關(guān)安全體系標準。

　　應(yīng)用層架構(gòu)是面向?qū)ο蟮姆?wù)架構(gòu)，包括SOA體系架構(gòu)、業(yè)務(wù)流程之間的通信協(xié)議、面向上層業(yè)務(wù)應(yīng)用的流程管理、元數(shù)據(jù)標準以及SOA安全架構(gòu)標準。

　　云計算技術(shù)標準重點包括開放云計算接口、云計算互操作、云計算開放式虛擬化架構(gòu)（資源管理與控制）、云計算安全架構(gòu)等。

　　軟件和算法技術(shù)標準包括數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)挖掘、海量智能信息處理和呈現(xiàn)等。安全標準重點有安全體系架構(gòu)、安全協(xié)議、用戶和應(yīng)用隱私保護、虛擬化和匿名化、面向服務(wù)的自適應(yīng)安全技術(shù)標準等。

　　物聯(lián)網(wǎng)是新型信息系統(tǒng)的代名詞，它是三方面的組合：一是“物”，即由傳感器、射頻識別器以及各種執(zhí)行機構(gòu)實現(xiàn)的數(shù)字信息空間與實際事物關(guān)聯(lián)；二是“網(wǎng)”，即利用互聯(lián)網(wǎng)將這些物和整個數(shù)字信息空間進行互聯(lián)，以方便廣泛的應(yīng)用；三是應(yīng)用，即以采集和互聯(lián)作為基礎(chǔ)，深入、廣泛、自動化地采集大量信息，以實現(xiàn)更高智慧的應(yīng)用和服務(wù)。