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物联网感知环节的异构特性决定了它的开放、分层和可扩展的网络体系结构。研究人员在描述物联网的体系框架时，多采用国际电信联盟ITU－T的泛在感应器网络体系结构作为基础。该体系结构自下而上分为5个层次，分别为传感器网络层、泛在传感器网络接入层、骨干网络层、网络中间件层和USN网络应用层。
在谈到具体的物联网应用时，一般传感器网络层和泛在传感器网络接入层合并成为物联网的感知层，主要负责采集现实环境中的信息数据。骨干网络层在物联网的应用当中是互联网，那么将被下一代网络NGN所取代。而物联网的应用层则包含了泛在传感器网络中间件层和应用层，主要实现物联网的智能计算和管理。
M2M架构
欧洲电信标准化协会M2M技术委员会给出的简单M2M架构，是USN的一个简化版本。在这个架构当中，从左至右网络就分为了应用层、网络层和感知层三层体系结构，与物联网结构相对应。在每一层当中，都有不同的技术标准来定义物联网应用。比如在感知层，它就包括了IEEE的Zigbee标准802．15．4，CeneLec的智能仪表标准。在网络层，有ETSI的M2M通信标准，Cen的智能仪表网络层标准协议。应用层有Zigbee联盟协议，W3C标准协议等等。
技术标准
国际电信联盟第13研究组会议正式审议通过了＂物联网概述＂（Y．IoT－overview）标准草案，标准编号为Y．2060。该标准是全球第一个物联网总体性标准。Y．2060是由我国工信部电信研究院牵头立项，多家国内外高校、科研机构、企业和标准组织共同协商制定完成的第一份物联网总体性标准草案。
