从本质上讲智慧地球和智慧城市还是互联网发展到一定程度，向城市建设蔓延和深入的结果。因此建设智慧城市就不能忽略互联网的发展趋势和进化规律。
而越来越多的迹象表明“互联网正在向着与人类大脑高度相似的方向进化，它将具备自己的视觉、听觉、触觉、运动神经系统，也会拥有自己的记忆神经系统、中枢神经系统、自主神经系统。
作为城市与互联网结合的智慧城市建设，其未来的架构也不可避免出现城市大脑化的迹象。同时以大社交网络为基础的城市神经元网络系统将是智慧城市的关键核心。
一.关于智慧城市与智慧地球
2008年11月6日，美国IBM总裁兼首席执行官彭明盛在纽约市外交关系委员会发表演讲《智慧地球：下一代的领导议程》。“智慧地球”的理念被明确的提出来，目标是让社会更智慧地进步，让人类更智慧地生存，让地球更智慧地运转。
在此基础上，智慧城市的概念孕育而生，并在此后的8年里，成为中国城市建设的的目标并得到大力推进。智慧城市就是运用信息和通信技术手段感测、分析、整合城市运行核心系统的各项关键信息，从而对包括民生、环保、公共安全、城市服务、工商业活动在内的各种需求做出智能响应。其实质是利用先进的信息技术，实现城市智慧式管理和运行，进而为城市中的人创造更美好的生活，促进城市的和谐、可持续成长。
从本质上讲智慧地球和智慧城市还是互联网发展到一定程度，向城市建设蔓延和深入的结果。因此建设智慧城市就不能忽略互联网的发展趋势和进化规律。
二、互联网大脑架构与云计算，物联网，大数据，人工智能
我们在互联网的未来趋势研究中提出：“互联网正在向着与人类大脑高度相似的方向进化，它将具备自己的视觉、听觉、触觉、运动神经系统，也会拥有自己的记忆神经系统、中枢神经系统、自主神经系统。另一方面，人脑至少在数万年以前就已经进化出所有的互联网功能，不断发展的互联网将帮助神经学科学家揭开大脑的秘密。科学实验将证明大脑中也经拥有Google一样的搜索引擎，Facebook一样的SNS系统，IPv4一样的地址编码系统，思科一样的路由系统……”
根据这一研究结果在之前的研究中对互联网与云计算，大数据，物联网，工业4.0（工业互联网），人工智能的关系进行了阐释。这一研究除了有利于梳理诸多前沿科技领域概念的关系，同时对于如何建设智慧城市也有重要的启发作用。
1. 物联网是互联网大脑的感觉神经系统
因为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、物）融为一体。
2. 工业4.0或工业互联网本质上是互联网运动神经系统的萌芽
互联网中枢神经系统也就是云计算中的软件系统控制工业企业的生产设备，家庭的家用设备，办公室的办公设备，通过智能化，3D打印，无线传感等技术使的机械设备成为互联网大脑改造世界的工具。同时这些智能制造和智能设备也源源不断向互联网大脑反馈大数据数，供互联网中枢神经系统决策使用
3. 云计算是互联网大脑的中枢神经系统
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。
4. 大数据是互联网人工智能热潮产生的基础
随着博客、社交网络、以及云计算、物联网等技术的兴起，互联网上数据信息正以前所未有的速度增长和累积。互联网用户的互动，企业和政府的信息发布，物联网传感器感应的实时信息每时每刻都在产生大量的结构化和非结构化数据，这些数据分散在整个互联网网络体系内，体量极其巨大。这些数据中蕴含了对经济，科技，教育等等领域非常宝贵的信息。这就是互联网大数据兴起的根源和背景。
与此同时，深度学习为代表的机器学习算法在互联网领域的广泛使用，使得互联网大数据开始与人工智能进行更为深入的结合，这其中就包括在大数据和人工智能领域领先的世界级公司，如百度，谷歌，微软等。2011年谷歌开始将“深度学习”运用在自己的大数据处理上，互联网大数据与人工智能的结合为互联网大脑的人工智能化产生奠定了基础。
三、智慧城市与互联网大脑架构
从以上研究可以看出智慧城市作为互联网与城市建设结合的样本，一方面会继承互联网大脑架构的基本原理，也就是说智慧城市作为完整的体系，应该有自己的城市中枢神经系统（云计算建设），城市感觉神经系统（物联网建设），城市运动神经系统（工业4.0建设），城市智慧的产生与应用（大数据与人工智能建设）。
智慧城市建设的基本体系依然是互联网大脑架构的缩小版，但其关键核心却是城市神经元或城市神经元网络的建设，我们知道人类大脑中最重要的结构是神经元，正是由于神经元的链接，互动才产生了智慧，同样智慧城市只有找到和建设好自己的神经元，神经网络，其他所有的一切要素（包括云计算，物联网，工业4.0.大数据，人工智能）才有基础。
四、大社交网络是智慧城市大脑的关键
那么这个城市神经元，城市神经网络将如何建设呢？答案是大社交网络的生成和大社交网络与城市的结合，一直以来，社交网络被认为就是互联网上人与人的交互社区。但随着物联网，云计算，大数据等新现象的出现，社交网络的形态也必将发生改变。
社交网络无疑已成为今天互联网最热门的概念和应用，到2012年，Facebook已经超于Google成为世界第一大流量网站，在中国，以新浪微博，腾讯微博，人人网，开心网为代表的社交网络成为中国网民最活跃的场所。
当互联网进入21世纪以来，以传感器为基础的物联网开始兴起，简而言之：物联网就是物物相连的互联网。它有两层意思：第一，物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上的延伸和扩展的网络；第二，其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间，进行信息交换和通信。
当物联网，工业4.0，工业互联网连接的物体不断产生信息并形成报告发送给向互联网用户时，一个值得关注的动态是，它们也将加入到传统的社交网络中，与社交网络中的”人“进行交互。
当物联网，工业4.0，工业互联网与社交网络融合时，每一栋大楼，每一辆汽车，每一个景区，每一个商场，每一个电器都会在SNS网站上开设账号（如微博，如facebook)，自动的发布自己实时的信息，并与其他”人“，和“物”进行交互。
社交网络的定义将不再仅仅是人与人的社交，而是人与人，人与物，物与物的范围更大的社交网络 .我们可以称为“大社交网络”-BIG Social Networking Services （Big SNS)。
这个大社交网络与智慧城市紧密的结合是智慧城市建设的关键，智慧城市的每个要素，无论是居民，企业，政府机构，路灯，车辆，工场，都要以城市神经元的方式加入到智慧城市的大社交网络网络，这些城市神经元的互动，聚合，链接将成为城市变成智慧城市的关键点。城市中枢神经系统（云计算建设），城市感觉神经系统（物联网建设），城市运动神经系统（工业4.0建设），城市智慧的产生与应用（大数据与人工智能建设）的产生而是以此为基础才能真正运转起来。
目前在中国大社交网络的雏形已经成型，包括QQ，微信，微博，支付宝等，智慧城市的建设者如何更好的与这些大社交网络的雏形结合将成为未来成功的关键。最后也应该指出，智慧城市是互联网发展过程中与城市建设结合的产物，因为互联网本身有突破地域限制的属性，因此智慧城市的建设不能与其他地区的发展割裂开来发展，从智慧城市到智慧国家到智慧地球，到智慧宇宙的进化路径同时也是互联网的进化路径。（摘自：CSUS智慧城市领航 作者：中国科学院刘锋）