係統總體框架包括數據采集終端、船岸通信、基礎設施、數據資源、業務應用和係統用戶等6個層次，包含了物聯網感知層、傳輸層和應用層，與物聯網標準規範相融合。
船載終端主要包括船載通信設備和物聯網感知設備，即船載的GPS、AIS、船舶數據記錄儀（VDR）、操舵儀、羅電經、機艙集控等航行終端和各類傳感器、RFID、流量儀、攝像機等，實現對船舶航行狀況和貨物狀態信息的感知與采集，組成感知層。
船岸通信主要依靠通信衛星、有線和無線通信網、INTERNET等，搭建物聯網傳輸層鏈路，負責傳遞和處理感知層獲取的信息，實現船舶與岸基的數據和視頻內容傳輸。
軟硬件支撐平台分為船端和岸端，分別包括相應的服務器主機、存儲備份係統設備、網絡和安全設備等。
數據資源包括船端的航行數據、貨物數據、機艙數據，岸端的調度數據、應急指揮相關數據、輔助決策數據、監控視頻，以及其他業務應用係統的業務數據庫、數據倉庫等。
業務應用包括船端的數據采集與處理、船舶貨物監控、船舶能效監控等業務應用係統；岸端包括岸基監控信息支持、岸基船舶監控調度和應急指揮、遠程視頻監控、綜合分析和輔助決策係統等業務應用係統。
整個應用層是物聯網和用戶（包括人、組織和其他係統）的接口，遵循物聯網已有的行業標準規範，並對其進行補充完善，它與行業需求結合，實現物聯網的智能應用，最終為船東、貨主、貨代、船代、港口、政府監管部門等單位用戶提供服務。同時還需研究製定相應的運行管理機製，以提供長期運行的保障。
五、物聯網航運管理係統功能
1.船端應用
船載數據采集與處理功能，對船舶航行參數、海況和氣象環境、船舶機務狀態信息進行數據采集、數據整合處理、事件檢測和記錄，並通過船舶通信設備，定時向岸基傳輸。
船舶貨物監控功能，對油輪裝載的原油等貨物進行安全監控；對集裝箱冷藏箱的箱、貨、流進行跟蹤監控。
船舶能效監控和管理功能，對船舶的運行情況及能源使用情況進行監控。
同時運用物聯網技術，通過傳感器實現船舶基礎數據的自動化采集與動態統計，提高數據采集的效率與質量，使管理人員從繁瑣的數字輸入中解放出來，把精力集中在機艙工控、燃油的跟蹤和科學監控上；實現船舶主副機、油料消耗定額的實時優化，使之更貼近船舶動力設備和燃油消耗的實際情況，為設備運轉和燃油監控與異常消耗預警提供科學依據。
2.公司端應用
岸基監控信息支持功能，接收船端上傳的信息，進行檢測、處理和綜合分析集成，提供信息支持管理和服務應用。
岸基船舶監控調度和應急指揮功能。建立多態自適應模型，對船舶航行進行綜合調度，達到生產資源的最優化配置。為船長提供風險預警方案和參考處理方案，一旦船舶發生緊急情況，可調動岸上的各類資源，給出優化的應急處置方案。
遠程視頻監控功能。根據需要對船舶運行狀況進行查看，提高岸基航行支持、防海盜、技術支持和遠程醫療能力。
綜合分析和輔助決策功能。進行遠洋船舶綜合分析，從設備運行、海況氣象、航行計劃等方麵分析是否存在異常情況，並引入全球海洋氣象中心的氣象數據和第三方提供的航線規劃數據，把生產調度、周邊氣象環境、經濟效益結合，合理判斷和分析船舶在航狀態，確定機艙工控、油耗，對單船的性能和油耗實現實時、精確掌握和控製，製訂與優化船舶航線、航速、主機轉速、燃料補給等方案，進行航行成本分析和經濟航速、航線計算，生成最優航行方案提供給船端。
六、結束語
以物聯網為核心的信息技術發展被譽為第三次信息技術革命，航運管理作為物聯網技術最重要的應用領域之一，也將會越來越受到航運界的關注。可以相信，隨著物聯網的技術發展與應用的進一步深化，航運管理信息化必將進入物聯網的時代。