應用層包括各類用戶界面顯示設備以及其他管理設備等，這也是物聯網體系結構的最高層。應用層根據用戶的需求可以面向各類行業實際應用的管理平臺和運行平臺，並根據環境監測系統、遠程醫療系統等。
為了更好地提供準確的信息服務，在應用層必須結合不同行業的專業知識和業務模型，同時需要集成和整合各種各樣的用戶應用需求並結合行業應用模型(如水災預測、環境汙染預測等)，構建面向行業實際應用的綜合管理平臺，以便完成更加精細和準確的智能化信息管理。
例如，當對自然災害、環境汙染等進行檢測和預警時，需要相關生態、環保等各種學科領域的專門知識和行業專家的經驗。
在應用層建立的諸如各種面向生態環境、自然災害監測、智能交通、文物保護、文化傳播、遠程醫療、健康監護、智能社區等應用平臺，一般以綜合管理中心的形式出現，並可按照業務分解為多個子業務中心。
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