將物聯網系統劃分為三個層次：感知層、網絡層、應用層，并依此概括地描繪物聯網的系統架構。
感知層#
感知層解決的是人類世界和物理世界的數據獲取問題，由各種傳感器以及傳感器網關構成。該層被認為是物聯網的核心層，主要是物品標識和信息的智能采集，它由基本的感應器件（例如RFID標簽和讀寫器、各類傳感器、攝像頭、GPS、二維碼標簽和識讀器等基本標識和傳感器件組成）以及感應器組成的網絡（例如RFID網絡、傳感器網絡等）兩大部分組成。該層的核心技術包括射頻技術、新興傳感技術、無線網絡組網技術、現場總線控制技術（FCS）等，涉及的核心產品包括傳感器、電子標簽、傳感器節點、無線路由器、無線網關等。
傳輸層#
傳輸層也被稱為網絡層，解決的是感知層所獲得的數據在一定范圍內，通常是長距離的傳輸問題，主要完成接入和傳輸功能，是進行信息交換、傳遞的數據通路，包括接入網與傳輸網兩種。傳輸網由公網與專網組成，典型傳輸網絡包括電信網（固網、移動網）、廣電網、互聯網、電力通信網、專用網（數字集群）。接入網包括光纖接入、無線接入、以太網接入、衛星接入等各類接入方式，實現底層的傳感器網絡、RFID網絡的最后一公里的接入。
應用層#
應用層也可稱為處理層，解決的是信息處理和人機界面的問題。網絡層傳輸而來的數據在這一層里進入各類信息系統進行處理，并通過各種設備與人進行交互。處理層由業務支撐平臺（中間件平臺）、網絡管理平臺（例如M2M管理平臺）、信息處理平臺、信息安全平臺、服務支撐平臺等組成，完成協同、管理、計算、存儲、分析、挖掘、以及提供面向行業和大眾用戶的服務等功能，典型技術包括中間件技術、虛擬技術、高可信技術，云計算服務模式、SOA系統架構方法等先進技術和服務模式可被廣泛采用。
在各層之間，信息不是單向傳遞的，可有交互、控制等，所傳遞的信息多種多樣，包括在特定應用系統范圍內能唯一標識物品的識別碼和物品的靜態與動態信息。盡管物聯網在智能工業、智能交通、環境保護、公共管理、智能家庭、醫療保健等經濟和社會各個領域的應用特點千差萬別，但是每個應用的基本架構都包括感知、傳輸和應用三個層次，各種行業和各種領域的專業應用子網都是基于三層基本架構構建的。
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