類似于仿生學，讓每件物品都具有“感知能力”，就像人有味覺、嗅覺、聽覺一樣，物聯網模仿的便是人類的思維能力和執行能力。而這些功能的實現都需要通過感知、網絡和應用方面的多項技術，才能實現物聯網的擬人化。所以物聯網的基本框架可分為感知層、網絡層和應用層三大層次。

　　感知層

　　感知層是物聯網的底層，但它是實現物聯網全面感知的核心能力，主要解決生物世界和物理世界的數據獲取和連接問題。

　　物聯網是各種感知技術的廣泛應用。物聯網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。傳感器獲得的數據具有實時性，按一定的頻率周期性地采集環境信息，不斷更新數據。

　　物聯網運用的射頻識別器、全球定位系統、紅外感應器等這些傳感設備，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據信息。通過這些傳感設備，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”，從而實現對物體的智能化控制。

　　通常，物聯網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，其作用相當于人的五個功能器官。

　　對于目前關注和應用較多的射頻識別網絡來說，附著在設備上的射頻識別標簽和用來識別射頻信息的掃描儀、感應器都屬于物聯網的感知層。

　　網絡層

　　廣泛覆蓋的移動通信網絡是實現物聯網的基礎設施，網絡層主要解決感知層所獲得的長距離傳輸數據的問題。它是物聯網的中間層，是物聯網三大層次中標準化程度最高、產業化能力最強、最成熟的部分。它由各種私有網絡、互聯網、有線通信網、無線通信網、網絡管理系統和云計算平臺等組成，相當于人的神經中樞和大腦，負責傳遞和處理感知層獲取的信息。

　　網絡層的傳遞，主要通過因特網和各種網絡的結合，對接收到的各種感知信息進行傳送，并實現信息的交互共享和有效處理，關鍵在于為物聯網應用特征進行優化和改進，形成協同感知的網絡。

　　網絡層的目的是實現兩個端系統之間的數據透明傳送。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。它提供的服務使運輸層不需要了解網絡中的數據傳輸和交換技術。

　　網絡層的產生是物聯網發展的結果。在聯機系統和線路交換的環境中，通信技術實實在在地改變著人們的生活和工作方式。

　　傳感器是物聯網的“感覺器官”，通信技術則是物聯網傳輸信息的“神經”，實現信息的可靠傳送。

　　通信技術，特別是無線通信技術的發展，為物聯網感知層所產生的數據提供了可靠的傳輸通道。因此，以太網、移動網、無線網等各種相關通信技術的發展，為物聯網數據的信息傳輸提供了可靠的傳送保證。

　　物聯網網絡層是三大層次結構中的第二次，物聯網要求網絡層把感知層接收到的信息高效、安全地進行傳送。它解決的是數據遠距離的傳輸問題，且網絡層承擔著比現有網絡更大的數據量和高服務質量要求。物聯網將會對現有網絡進行融合和擴展，利用新技術來實現更加廣泛高效的互聯功能。

　　應用層

　　物聯網應用層是提供豐富的基于物聯網的應用，是物聯網和用戶（包括人、組織和其他系統）的接口。它與行業需求結合，實現物聯網的智能應用，也是物聯網發展的根本目標。

　　物聯網的行業特性主要體現在其應用領域內。目前綠色農業、工業監控、公共安全、城市管理、遠程醫療、智能家居、智能交通和環境監測等各個行業均有物聯網應用的嘗試，某些行業已經積累了一些成功的案例。

　　將物聯網開發技術與行業信息化需求相結合，實現廣泛智能化應用的解決方案，關鍵在于行業融合、信息資源的開發利用、低成本高質量的解決方案、信息安全的保障以及有效的商業模式的開發。

　　感知層收集到大量的、多樣化的數據，需要進行相應的處理才能作出智能的決策。海量的數據存儲與處理，需要更加先進的計算機技術。近些年，隨著不同計算技術的發展與融合所形成的云計算技術，被認為是物聯網發展最強大的技術支持。

　　云計算技術為物聯網海量數據的存儲提供了平臺，其中的數據挖掘技術、數據庫技術的發展為海量數據的處理分析提供了可能。

　　物聯網應用層的標準體系主要包括應用層架構標準、軟件和算法標準、云計算技術標準、行業或公眾應用類標準以及相關安全體系標準。

　　應用層架構是面向對象的服務架構，包括SOA體系架構、業務流程之間的通信協議、面向上層業務應用的流程管理、元數據標準以及SOA安全架構標準。

　　云計算技術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（資源管理與控制）、云計算安全架構等。

　　軟件和算法技術標準包括數據存儲、數據挖掘、海量智能信息處理和呈現等。安全標準重點有安全體系架構、安全協議、用戶和應用隱私保護、虛擬化和匿名化、面向服務的自適應安全技術標準等。

　　物聯網是新型信息系統的代名詞，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行機構實現的數字信息空間與實際事物關聯；二是“網”，即利用互聯網將這些物和整個數字信息空間進行互聯，以方便廣泛的應用；三是應用，即以采集和互聯作為基礎，深入、廣泛、自動化地采集大量信息，以實現更高智慧的應用和服務。