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CPS（Cyber-Physical Systems，信息物理系统）的体系结构主要分为五个层次：智能感知层(Smart Connection Level)、数据信息转换层(Data-to-information Conversion Level)、网络层(Cyber Level)、认知(Cognition Level)、配置层(Configuration Level)、缩写为"5C体系结构"。5C体系结构为CPS系统在实际应用中的应用提供了框架和参考。
智能感知层：负责数据采集和信息传递。一种可能的方法是，通过简单的分析，把目标的特征提取出来，传输到较低的计算量平台。其优点是在最大限度地隐藏知识产权信息的同时，可以避免大量原始数据的传输，降低传输成本。
在收集了智能感知层所传递的信息之后，数据信息转换层可以通过机器学习、统计建模等手段，对数据信息转换层进行预测分析，并将其转换成用户可执行的信息，如故障检测、故障分类、故障预测等。
网络层：5C体系的核心。在网络层面上，通过集成、分类、分析大量同类设备的信息，可以更精确地建模和预测设备的操作，极大地提高同类设备的建模速度，并且可以发现单个设备中隐藏的问题。
认知层：把数据信息转换层和网络层结合起来，把信息转换成用户需要的信息，如设备性能、潜在故障等。
组态层：使用者或控制系统根据识别层提供的信息，通过配置层介入设备的运作，实现网络对实体的反馈。
智能电网中CPS的应用。
有些人说，泛在电力物联网，是在原电网的基础上再建一张网：泛在电力物联网中传递信息，电网传递能量。泛在电力物联网是把能源技术和网络技术、CPS思想结合起来，实现能源的高效流通。
