物联网层次结构分为感知层、网络层和应用层三层。感知层位于物联网三层结构的底部，其功能是感知，即通过传感网络获取环境信息。
感知层包括二维码标签和读者RFID标签和读写器，摄像头，GPS、传感器、M2M终端、传感器网关等，其主要功能是识别物体，收集信息，类似于人体结构中的皮肤和五官。
对过视觉、味觉、嗅觉、听觉和触觉，使用五官和皮肤来感知外界。感知层是物联网的面部特征和皮肤，用于识别外部物体和收集信息。感知解决了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、短距离传输技术传输数据，如条码、工业现场总线、蓝牙、红外等。感知层所需的关键技术包括检测技术、短距离无线通信技术等。
感知层由基本感应器件(如RFID标签和读写器，各种传感器，摄像头，GPS、由二维码标签、识读器等基本标识和传感器件组成的网络(如RFID网络、传感器网络等)由两部分组成。该层的核心技术包括射频识别技术、新兴传感技术、无线网络网络技术、现场总线控制技术（FCS）核心产品包括传感器、电子标签、传感器节点、无线路由器、无线网关等。 
传感器是物联网获取信息的主要设备，其最大作用是帮助人们完成物品的自动检测和控制。目前，传感器的相关技术相对成熟，包括温度、湿度、压力、光电传感器等，应用于地质勘探、智能农业、医疗诊断、商品质量检验、交通安全、文物保护、机械工程等多个领域。传感器作为一种检测装置，首先感知外部信息，然后通过特定的规则将信息转换为电信号，最后通过传感器网络传输到计算机进行分析和使用。
传感器的物理组成包括三个部分：敏感元件、转换元件和电子线路。敏感元件可以直接感觉到相应的对象。转换元件也被称为传感元件。其主要功能是将其他形式的数据信号转换为电信号；电子线路作为转换电路，可以调整信号，将电信号转换为可供人和计算机处理和管理的有用电信号。
射频识别（RFID，Radio Frequency Identification），又称电子标签技术，是一种无线非接触式自动识别技术。具体目标可通过无线电信号识别，相关数据可读写。它主要用于为物联网中的物品建立唯一的身份标志。
物联网中的感知层通常都要建立一个射频识别系统，该识别系统由电子标签、读写器以及中央信息系统三部分组成。其中，电子标签一般安装在物品表面或嵌入物品内层，存储物品的基本信息，便于物联网设备识别；读写器有三个功能：一是读取电子标签中待识别物品的信息，二是修改电子标签中待识别物品的信息，三是将获得的物品信息传输到中央信息系统进行处理；中央信息系统的作用是分析和管理读写器从电子标签中读取的数据信息。
二维码（2-dimensional bar code）又称二维条形码和二维条形码，是一种信息识别技术。二维码通过黑白图形记录信息。这些黑白图形按特定规律分布在二维平面上。图形对应于计算机中的二进制数。人们可以通过相应的光电识别设备将二维码输入计算机进行数据识别和处理。
二维码有两种，一种是堆叠/排列二维码，另一种是矩阵二维码。堆叠式/行排式二维码不同于矩阵式二维码。前者由一维码堆叠，后者由矩阵组成。虽然两者的形式不同，但都采用了共同的原则：每个二维码都有一个特定的字符集，有相应宽度的黑条和空白来取代不同的字符，有验证码等。
蓝牙技术是一种典型的短距离无线通信技术，广泛应用于物联网感知层，是物联网感知层重要的短距离信息传输技术之一。蓝牙技术可用于移动设备、固定设备和移动设备。该技术将计算机技术与通信技术相结合，解决了无电线、无电缆的短距离信息传输问题。
蓝牙集时间多址、高频跳段等先进技术于一体，既能实现点对点信息交流，又能实现点对点信息交流。蓝牙技术标准化相对成熟，出台了相关国际标准。例如，其传输频段采用国际统一标准2.4GHz频段。此外，该频段外的间隔为1MHz特殊频段。如果蓝牙设备时，蓝牙设备的通信距离不同，如果功率为0dBm和20dBm，对应的通信距离分别为10m和100m。
ZigBee指的是IEEE802.15.与蓝牙技术一样，4协议也是一种短距离无限通信技术。根据该技术的相关特点，它介于蓝牙技术和无线标记技术之间，因此与蓝牙技术不同。
ZigBee这种低功耗通信技术广泛应用于日常生活中的一些小型电子设备之间。与蓝牙技术相同，ZigBee公共无线频段也是2.4GHz，还采用了跳频、分组等技术。但ZigBee只有三个可用频段，分别是2.4GHz868MHz915MHz(美国使用频段)。ZigBee基本速率为250Kbit/s，比蓝牙低，但比蓝牙低，更简单。ZigBee的速率与传输距离并不成正比，当传输距离扩大到134m速度只有28Kbit/s，但值得一提的是，ZigBee传输可靠性在，传输可靠性会变得更高。采用ZigBee该技术的应用系统可以连接数百个网络节点，最高可达254个。这些特征决定了ZigBee该技术在某些特定领域表现优于蓝牙技术，包括消费精密仪器、消费电子、家居自动化等。然而，ZigBee由于其速率低、通信范围小，只能完成短距离、小量级的数据流传输。
ZigBee元件可嵌入多种电子设备，实现短距离信息传输和自动控制。