1.智能感知层
智能感知层可分为2个子层，下子层主要是对各节点进行识别，感知并采集船舶位置、航道状况、天气水文等相关信息；上子层主要是在自组织网络范围内传输数据。感知设备主要有GPS、RFID、红外、摄像头和各类传感器等，每个节点安装1个Zigbee模块_5]。首先，采用树族型拓补结构，对各节点采集的数据进行初步处理和分析、存储；然后，通过无线传感器网络WSN(wireless sensor networks)传输给安装在节点上的1个核心协调器。
2.网络传输层
网络传输层的功能主要是接入互联网(inter—net)，完成数据的分析处理和远距离大范围传输；同时，也可实现对各节点的远程监控和管理。网络层主要使用的设备是互联网CPS节点，其功能相当于传统网络当中的路由器。船联网底层使用的网络协议与TCP／IP协议不同，所以将船联网接人到互联网时需要进行协议转换。船舶与外界通信强调物物之间的端到端通信，这使得任一船舶既可成为服务器，也可作为通信终端。
3. 客户应用层
客户应用层可分为2个子层，下子层是应用程序层，主要是进行数据处理，定义并实现船联网的各种具体服务，一般认为采用中间件技术是实现这些服务的较好选择；上子层是人机交互界面，定义与用户交互的方式和内容。
应用层使用的设备主要是一些网络服务器和船用微机、PDA等，能够实现不同终端享受相同的在线服务；同时，根据不同用户的需求，也可开发出相应权限的系统服务，以保障服务的绝对安全、可靠。
