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智慧工厂由许多智能制造装备和控制、信息系统构成，物联网和服务网是智慧工厂的信息技术基础。
无线传感器是实现智慧工厂的重要利器，但如果要使制造过程有智慧判断的能力，仪器仪表、传感器等控制系统的基本构成要素是关注焦点。仪器仪表的智慧化，主要以微处理器和人工智能技术的发展与应用为依托，运用神经网络、遗传算法、进化计算、混沌控制等技术，使仪器仪表实现高速、高效、多功能、高机动灵活等性能。
专家控制系统（Expert Control System，ECS）就是一种具有大量的专门知识与经验的软件系统。它运用人工智能技术和计算机技术，根据某领域一个或多个专家提供的知识和经验进行推理和判断，模拟人类专家的决策过程，解决那些需要人类专家才能解决好的复杂问题。此外，模糊控制器（Fuzzy Controller，FC），也称模糊逻辑控制器（Fuzzy Logic Controller，FLC），也是智慧工厂相关技术的关注焦点。由于模糊控制器具有处理不确定性、不精确性和模糊信息的能力，能对无法直接建立数学模型的被控制过程进行有效的控制，能解决一些用常规控制方法不能解决的问题，因此模糊控制器在工业控制领域得到了广泛的应用。
随着工厂制造过程连接的嵌入式设备越来越多，通过云端技术架构部署控制系统，无疑已是当今最重要的趋势之一。在工业自动化领域，随着应用和服务向云端转移，资料存储和运算的主要模式都已改变，嵌入式设备领域发生颠覆性变革。随着嵌入式产品和许多工业自动化领域的典型信息化软件的智慧化，以及物联网应用程度的日益深化，云端运算将提供更完善的系统和服务。生产设备将不再是过去单一且独立的个体，而是相互连接的嵌入式设备。将其接入工厂制造过程甚至是云端，将具有高度的颠覆性，必定会对工厂制造流程产生重大的影响。而一旦完成网络化，一切的制造规则都可能会改变。
控制系统的体系架构、控制方法及人机协作方法等，都会因为控制系统的网络化而产生变化。如控制与通信的耦合、时间延迟、信息调度方法、分布式控制方式与故障诊断等，都使自动控制理论在网络环境下的控制方法和演算方法，需要不断地创新。此外，由于影像、语音信号等大数据量、高速率传输对网络带宽的要求，对控制系统网络化构成了更直接的挑战。因为工业生产流程不容许一点点差错，网络传递的信息不能有一点点漏失，而网络上传递的信息非常多样化，哪些信息应该先传（如设备故障信息），哪些信息可以晚点传（如电子邮件），都要靠控制系统的智能化进行适当的判断才能得以实现。
工业通信无线化也是当前智慧工厂技术中比较热门的问题。随着无线技术的日益普及，各家供应商正在提供一系列软硬体技术，以协助在产品中增加通信功能。这些技术支持的通信标准包括蓝牙、Wi-Fi、GPS、5G及WiMax（全球微波接入互操作）等。
然而，在增加无线联网功能时，芯片及相关软件的选择极具挑战性，性能、功耗、成本和规模都必须加以考虑，更重要的是，由于工厂需求不像消费市场一样标准化，其必须适应生产需求，因此要有更多弹性的选择，最热门的技术未必是客户最需要的技术。
此外，无线技术虽然在布置建设方面有便利性，对比有线技术显然有相当的优势，但无线技术目前的可靠性、确定性、实时性和相容性等还有待加强。因此，工业无线技术的定位，目前仍应是传统有线技术的延伸。多数仪表及自动化产品虽已嵌入无线传输的功能，但仍会保留有线通信接口。目前无线技术的应用主要是在数据的采集与监控方面，无线技术与有线技术有机地结合起来，将为智慧工厂的建设提供新的技术方案。