物联网可以分为三个层次，底层是用来感知数据的感知层，即利用传感器、二维码、RFID等设备随时随地获取物体的信息。第二层是数据传输处理的网络层，即通过各种传感网络与互联网的融合，将对象当前的信息实时准确地传递出去。第三层则是与行业需求结合的应用层，即通过智能计算、云计算等将对象进行智能化控制。
1.感知层
感知层用于识别物体、采集信息。感知层包括二维码标签和识读器、RFID标签和读写器、摄像头、GPS、传感器、M2M终端、传感器网关等，主要功能是识别对象、采集信息，与人体结构中皮肤和五官的作用类似。
感知层解决的是人类世界和物理世界的数据获取问题。它首先通过传感器、数码相机等设备，采集外部物理世界的数据，然后通过RFID、条码、工业现场总线、蓝牙、红外等短距离传输技术传递数据。感知层所需要的关键技术包括检测技术、短距离无线通信技术等。
对于目前关注和应用较多的RFID网络来说，附着在设备上的RFID标签和用来识别RFID信息的扫描仪、感应器都属于物联网的感知层。在这一类物联网中被检测的信息就是RFID标签的内容，现在的电子不停车收费系统(ElectronicTollCollection,ETC)、超市仓储管理系统、飞机场的行李自动分类系统等都用到了这个层次的设备。
2.网络层
网络层用于传递信息和处理信息。网络层包括通信网与互联网的融合网络、网络管理中心、信息中心和智能处理中心等。网络层将感知层获取的信息进行传递和处理，类似于人体结构中的神经中枢和大脑。
网络层解决的是传输和预处理感知层所获得数据的问题。这些数据可以通过移动通信网、互联网、企业内部网、各类专网、小型局域网等进行传输。特别是在三网融合后，有线电视网也能承担物联网网络层的功能，有利于物联网的加快推进。网络层所需要的关键技术包括长距离有线和无线通信技术、网络技术等。
物联网的网络层将建立在现有的移动通信网和互联网基础上。物联网通过各种接入设备与移动通信网和互联网相连，例如，手机付费系统中由刷卡设备将内置手机的RFID信息采集上传到互联网，网络层完成后台鉴权认证，并从银行网络划账。
网络层中的感知数据管理与处理技术是实现以数据为中心的物联网的核心技术，包括传感网数据的存储、查询、分析、挖掘和理解，以及基于感知数据决策的理论与技术。云计算平台作为海量感知数据的存储、分析平台，将是物联网网络层的重要组成部分，也是应用层众多应用的基础。在产业链中，通信网络运营商和云计算平台提供商将在物联网网络层占据重要的地位。
3.应用层
应用层实现广泛智能化。应用层是物联网与行业专业技术的深度融合，结合行业需求实现行业智能化，这类似于人们的社会分工。
物联网应用层利用经过分析处理的感知数据，为用户提供丰富的特定服务。物联网的应用可分为监控型(物流监控、污染监控)、查询型(智能检索、远程抄表)、控制型(智能交通、智能家居、路灯控制)和扫描型(手机钱包、高速公路不停车收费)等。
应用层解决的是信息处理和人机交互的问题。网络层传输而来的数据在这一层进入各类信息系统进行处理，并通过各种设备与人进行交互。这一层也可按形态直观地划分为两个子层。
一个是应用程序层，进行数据处理，它涵盖了国民经济和社会的每一领域，包括电力、医疗、银行、交通、环保、物流、工业、农业、城市管理、家居生活等，其功能可包括支付、监控、安保、定位、盘点、预测等，可用于政府、企业、社会组织、家庭、个人等。这正是物联网作为深度信息化的重要体现。另一个是终端设备层，提供人机接口。物联网虽然是“物物相连的网”,但最终要以人为本，还是需要人的操作与控制，不过这里的人机界面已远远超出现实中人与计算机交互的概念，而是泛指与应用程序相连的各种设备与人的交互。
应用层是物联网发展的体现，软件开发、智能控制技术将会为用户提供丰富多彩的物联网应用。各种行业和家庭应用的开发将会推动物联网的普及，也给整个物联网产业链带来丰厚的利润。
案例：基于物联网架构的电子小票服务系统
1.电子小票物联网架构
采用感知层、网络层和应用层的3层物联网体系架构模型，电子小票物联网的架构见图13-22
感知层的小票智能硬件能够取代传统的小票打印机，在不改变商家原有收银系统的前提下，采集收银机待打印的购物小票信息，通过Wi-Fi/GPRS传输将其存储到电子小票云平台。
网络层支持感知层电子小票信息的传输、处理和存储，并为顾客和线下商家的应用提供服务支撑，实现的功能为：数据传输与处理、数据存储、智能硬件设备管理、商家管理、会员管理和商品管理等。
应用层是电子小票服务系统与顾客、商家的接口，包括云平台小票服务和数据服务：云平台小票服务基于微信公众平台向顾客提供电子小票实时推送、历史小票查询和会员积分查询等服务；云平台数据服务向线下零售商家提供可视化经营数据管理、用户精准推荐和区域畅销品排名等服务。
2.电子小票服务系统架构
电子小票服务系统由小票智能硬件、商家收银机、电子小票云平台、微信公众平台、消费者智能手机和商家PC终端构成(图13-23)。
小票智能硬件包括STM32控制器、薄膜晶体管液晶显示屏(ThinFilmTransistorLiquidCrystalDisplay,TFTLCD)、字模存储Flash和无线模块。商家收银机不需要改变原有的收银系统，只需要安装小票智能硬件的驱动程序便可以将小票智能硬件当作一台打印机。
小票智能硬件首先接收待打印的购物小票数据和打印命令，经过数据完整性判断后通过串行外设接口(SerialPeripheralInterface,SPI)总线读取数据的字模信息，然后用通用输入/输出接口(GeneralPurposeInput/Output,GPIO)模拟8080总线将数据在TFTLCD屏中显示；同时将购物小票数据通过无线模块(Wi-Fi/GPRS)上传至电子小票云平台。云平台通过微信公众平台将电子小票实时推送到消费者微信应用中。
Visits: 27
