物聯網操作系統由內核、輔助外圍模塊（文件系統、圖形用戶界面、通信協議棧、各類常見設備的驅動程序等）、集成開發環境等組成，基于此，可衍生出一系列面向行業的特定應用，下圖展示了這個概念：

　　物聯網操作系統與傳統的個人計算機操作系統和智能手機類操作系統不同，它具備物聯網應用領域內的一些獨特特點，現說明如下。

　　物聯網操作系統內核的特點

　　1、內核尺寸伸縮性強，能夠適應不同配置的硬件平臺。比如，一個極端的情況下，內核尺寸必須維持在10K以內，以支撐內存和CPU性能都很受限的傳感器，這時候內核具備基本的任務調度和通信功能即可。在另外一個極端的情況下，內核必須具備完善的線程調度、內存管理、本地存儲、復雜的網絡協議、圖形用戶界面等功能，以滿足高配置的智能物聯網終端的要求。這時候的內核尺寸，不可避免的會大大增加，可以達到幾百K，甚至M級。這種內核尺寸的伸縮性，可以通過兩個層面的措施來實現：重新編譯和二進制模塊選擇加載。重新編譯措施很簡單，只需要根據不同的應用目標，選擇所需的功能模塊，然后對內核進行重新編譯即可。這個措施應用于內核定制非常深入的情況下，比如要求內核的尺寸達到10K以下的場合。而二進制模塊選擇加載，則用在對內核定制不是很深入的情況。這時候維持一個操作系統配置文件，文件里列舉了操作系統需要加載的所有二進制模塊。在內核初始化完成后，會根據配置文件，加載所需的二進制模塊。這需要終端設備要有外部存儲器（比如硬盤、Flash等），以存儲要加載的二進制模塊；

　　2、內核的實時性必須足夠強，以滿足關鍵應用的需要。大多數的物聯網設備，要求操作系統內核要具備實時性，因為很多的關鍵性動作，必須在有限的時間內完成，否則將失去意義。內核的實時性包涵很多層面的意思，首先是中斷響應的實時性，一旦外部中斷發生，操作系統必須在足夠短的時間內響應中斷并做出處理。其次是線程或任務調度的實時性，一旦任務或線程所需的資源或進一步運行的條件準備就緒，必須能夠馬上得到調度。顯然，基于非搶占式調度方式的內核很難滿足這些實時性要求；

　　3、內核架構可擴展性強。物聯網操作系統的內核，應該設計成一個框架，這個框架定義了一些接口和規范，只要遵循這些接口和規范，就可以很容易的在操作系統內核上增加新的功能的新的硬件支持。因為物聯網的應用環境具備廣譜特性，要求操作系統必須能夠擴展以適應新的應用環境。內核應該有一個基于總線或樹結構的設備管理機制，可以動態加載設備驅動程序或其它核心模塊。同時內核應該具備外部二進制模塊或應用程序的動態加載功能，這些應用程序存儲在外部介質上，這樣就無需修改內核，只需要開發新的應用程序，就可滿足特定的行業需求；

　　4、內核應足夠安全和可靠。可靠性就不用說了，物聯網應用環境具備自動化程度高、人為干預少的特點，這要求內核必須足夠可靠，以支撐長時間的獨立運行。安全對物聯網來說更加關鍵，甚至關系到國家命脈。比如一個不安全的內核被應用到國家電網控制當中，一旦被外部侵入，造成的影響將無法估量。為了加強安全性，內核應支持內存保護（VMM等機制）、異常管理等機制，以在必要時隔離錯誤的代碼。另外一個安全策略，就是不開放源代碼，或者不開放關鍵部分的內核源代碼。不公開源代碼只是一種安全策略，并不代表不能免費適用內核；

　　5、節能省電，以支持足夠的電源續航能力。操作系統內核應該在CPU空閑的時候，降低CPU運行頻率，或干脆關閉 CPU。對于周邊設備，也應該實時判斷其運行狀態，一旦進入空閑狀態，則切換到省電模式。同時，操作系統內核應最大程度的降低中斷發生頻率，比如在不影響實時性的情況下，把系統的時鐘頻率調到最低，以最大可能的節約電源。