在世界范围内，物联网还没有统一的定义和结构，比较着名的有欧盟第七框架计划（ Frameworkprogram7，简称FP7）提出的sensei物联网架构，其目标是通过Intnet将分布在全球的传感器与执行器网络（WS&AN）连接起来，组成一个真正的世界互联网（Real World Internet RWI），并定义开放的服务访问接口与相应的语义规范来提供统一的网络与信息管理服务。
此外，由美国麻省理工学院和英国剑桥大学等７个高校组成AUTO ID实验室，日本东京大学UID中心，韩国电子与通信技术研究所（ＥＴＲＩ），美国弗吉尼亚大学，欧洲电信标准组织（ＥＴＳＩ），法国巴黎第六大学都从不同方面对物联网的架构进行了设计和探讨[7]。
总体上看，物联网重点突出了传感器感知的概念，同时它也具备网络线路传输，信息存储和处理，行业应用接口等功能。而且也往往与互联网共用服务器，网络线路和应用接口，使人与人（Human ti Human ,H2H），人与物（Human to thing，H2T）、物与物（ Thing to Thing,T2T）之间的交流变成可能，最终将使人类社会、信息空间和物理世界（人机槠）融为一体。根据物联网和互联网的区别和关联，我们在互联网虚拟大脑结构图进行了如图2所示的标示，以描述物联网与传统互联网，物联网与互联网虚拟大脑的关系。
图2 物联网与互联网虚拟大脑关系
2007年10月IBM和 Google宣布在云计算领域的合作后， 云计算迅速成为产业界和学术界研究的热点……IBM 技术白皮书中关于云计算的定义是：“云计算一词用来描述一个系统平台或者一种类型的应用程序。一个云计算平台可按需进行动态部署、配置、重新配置以及取消服务。云计算平台中的服务器既可以是物理的，也可是虚拟的。 ”云应用“使用大规模的数据中心以及功能强劲的服务器来运行网络应用程序与网络服务。任何一个用户可以通过合适的互联网接入设备以及一个标准的浏览器就能够访问一个云计算应用程序。”。
云计算的诞生有其历史根源，随着互联网的发展，互联网新兴的应用的数据存储量越来越大，互联网业务增长也越来越快。因此互联网企业的软硬件维护成本不断增加，成为很多企业的沉重负担。与此同时，互联网超大型企业如Google，IBM, 亚马逊的软硬件资源有大量空余，得不到充分利用，在这种情况下，互联网从企业各自为战的软硬件建设向集中式的云计算转换也就成为互联网发展的必然。
纵观云计算的概念和实际应用，我们可以看到云计算有两个特点，第一，互联网的基础服务资源如服务器的硬件，软件，数据和应用服务开始于集中和统一。第二，互联网用户不用再重复消耗大量资源，建立独立的软硬件设施和维护人员队伍。通过互联网接受云计算提供商的服务，就可以实现自己需要的功能。
我们知道大脑的中枢神经系统（central nervous system）在动物的神经系统集中化的过程中，作为其形态上的中心和在机能上的中枢而被分化出来的部位。中枢神经系统有控制和调节整个机体活动的功能。
在互联网虚拟大脑的架构中，互联网虚拟大脑的中枢神经系统是将互联网的核心硬件层，核心软件层和互联网信息层统一起来为互联网各虚拟神经系统提供支持和服务，从定义上看，云计算与互联网虚拟大脑中枢神经系统的特征非常吻合。在理想状态下，物联网的传感器和互联网的使用者通过网络线路和计算机终端与云计算进行交互，向云计算提供数据，接受云计算提供的服务。基于以上分析，我们在图3中标注云计算的位置如下。
图3 云计算与互联网虚拟大脑关系
Nature 早在2008 年就推出了Big Data 专刊。Science 在2011 年2 月推出专刊《Dealing with Data》，主要围绕着科学研究中大数据问题展开讨论，说明大数据对于科学研究的重要性。全球知名的咨询公司麦肯锡（McKinsey）在2011年6 月份发布了一份关于大数据的详尽报告《Big data: The next frontier for innovation, competition, and productivity》，对大数据的影响、关键技术和应用领域等都进行了详尽的分析。