智慧城市是运用物联网、云计算、大数据、空间地理信息集成等新一代信息技术，促进城市规划、建设、管理和服务智慧化的新理念和新模式，是新一代信息技术创新应用与城市转型发展深度融合的产物，体现了城市走向绿色、低碳、可持续发展的本质需求。
近年来，我国智慧城市建设取得了积极进展，但也暴露出缺乏顶层设计和统筹规划、试点示范政出多门、体制机制创新滞后、网络安全隐患以及风险突出等问题，一些地方出现思路不清、盲目建设的现象，亟待加强引导。2014年8月，《关于促进智慧城市健康发展的指导意见》印发后，国家发展和改革委员会等26个部门组成了“促进智慧城市健康发展部际协调工作组”，形成了跨部门统筹协调的工作推进机制，为促进智慧城市健康有序发展奠定了坚实基础。
推进我国智慧城市发展是一项长期而复杂的系统性工程，不可能一蹴而就，必须做好打持久战和攻坚战的准备。中国特色的智慧城市建设和发展之路还在不断地摸索和实践之中，需要不断加强技术创新、发展理念创新、管理机制创新、运营模式创新和资本运作创新。为进一步贯彻落实《关于促进智慧城市健康发展的指导意见》，需要重点破解以下智慧城市发展中面临的关键问题和挑战。
避免设计局限化
智慧城市建设是一个要素复杂、应用多样、相互作用、不断演化的综合性复杂巨系统。智慧城市建设，要有负责城市顶层设计的“总体部”，要有规划设计复杂巨系统的有效方法论。用以往设计电子政务、行业信息化等中小规模系统的组织管理模式和规划方法理论来规划设计智慧城市从方法上是行不通的。为此，应着力做好两个层面的顶层设计，一是政策规划层面，二是技术实施层面。
对于政策规划层面的顶层设计，政府要从城市发展的战略全局出发研究制定智慧城市建设方案，把有限的资源投入到亟待解决的问题上，不能只谋一域，也不能贪大求全、照搬照抄。要把老百姓的切实感受放到第一位，坚持以人为本，深化重点领域智慧化应用，提供更加便捷、高效、低成本的社会服务。聚焦发展重点，区分轻重缓急，统筹开展工作，着力推动构建普惠化公共服务体系，支撑建立精细化社会管理体系，促进宜居化生活环境建设，建立现代化产业发展体系，加快建设智能化基础设施。要加强智慧城市规划与国民经济和社会发展总体规划、主体功能区规划、相关行业发展规划、区域规划、城乡规划以及有关专项规划的衔接，做好统筹城乡发展布局。
而对于技术实施层面的顶层设计，应将其定位为总体规划的细化和落实，作为智慧城市总体规划与建设实施方案间的衔接桥梁，其作用类似于城市规划中的“控制性详细规划”，总的特点是具有“整体的明确性”和“具体的可操作性”，在建设实践过程中能够“按图施工”，避免各自为政造成工程建设过程的混乱无序。技术实施层面的顶层设计要从全局视角出发，对项目的各个层次、要素进行统筹考虑。通过业务、数据、系统和技术等多个视角，采用全局的系统分析。进行目标架构设计、互联规范和统筹建设约束分析。明确业务之间的协同关系、系统之间的协同和共享关系、各项任务的配合关系，设计目标架构路径，以此指导智慧城市的全局统筹发展，推动信息共享、系统整合和业务协同，真正实现智慧城市建设的目标一致、功能协调、架构统一、数据融合、资源共享和业务协同。
破解信息碎片化
智慧城市建设面临的核心挑战还是传统的信息化，包括电子政务没有彻底解决的老大难问题，这也是当前我国信息化步入进一步发展中面临和必须要解决的一些关键问题，具体包括：为解决经济社会难题亟需开放、交换、融合、共享的各类信息，在社会中因为类别、行业、部门、地域等原因被孤立和隔离;同一时空对象所属的各类信息间天然的关联性和耦合性被割裂和遗忘;数据开放和信息共享程度受限，信息资源开发利用水平不高;信息服务的便捷化、高效化、产业化、智能化水平不高。智慧城市建设的本质，就是要按照实际需求，着力破解信息碎片化难题，推动城市范围内相关部门、行业、群体、系统之间的数据融合、信息共享、业务协同和智能服务。
在智慧城市建设中，信息资源关乎一个城市的综合竞争力。从现实情况看，信息资源的开放、共享、利用仍是难啃的“硬骨头”。要解决好这个问题，必须从体制机制入手，建立制度保障。
进一步加快推进信息资源共享与更新。建立促进信息共享的跨部门协调机制，完善信息更新机制，进一步加强政务部门信息共享和信息更新管理。政务部门应根据职能分工，将本部门建设管理的信息资源授权给有需要的部门无偿使用，共享部门应按授权范围合理使用信息资源。要以城市统一的地理空间框架及人口、法人等信息资源为基础，叠加各部门、各行业相关业务信息，加快促进跨部门协同应用。要整合已建政务信息系统，统筹新建系统，建设信息资源共享设施，实现基础信息资源和业务信息资源的集约化采集、网络化汇聚和统一化管理。
深化重点领域信息资源开发利用。大力推动政府部门将企业信用、产品质量、食品药品安全、综合交通、公用设施、环境质量等信息资源向社会开放，鼓励市政公用企事业单位、公共服务事业单位等机构，将教育、医疗、就业、旅游、生活等信息资源向社会开放。支持社会力量应用信息资源发展便民、惠民、实用的新型信息服务。鼓励发展以信息知识加工和创新为主的数据挖掘、商业分析等新型服务，加速信息知识向产品、资产及效益转化。
力戒建设空心化
有些地方或主管部门在推动智慧城市建设过程中往往以技术为导向、以项目来驱动，过度追求“高、大、快、上”，过于重视最新技术的引入及新设备、新硬件的投入，对于花大钱购置物联网、云计算等先进软硬件设施具有过高的积极性，热衷于将“行头”武装到“现代化”水平，甚至不惜借债来投入巨资，贪大求全、贪高求洋，但对智慧城市建设的战略目标、业务目标和实际效果往往缺乏重视，一些城市在推进智慧城市项目建设时常常自成体系、独立运行，统筹规划、综合协调不足，统筹建设、运营和管理的长效机制欠缺，无法真正形成互联互通、信息共享、业务协同、智能服务的新模式，投入产出率十分低下，缺乏应用实效，建设空心化风险严重。
避免智慧城市建设的空心化，关键是回归智慧城市建设的本质需求，坚持战略引领、问题导向、需求驱动，避免技术导向、项目驱动。实际上，在智慧城市发展过程中，要认识到云计算、物联网、大数据、移动互联网等新一代ICT(Information Communication Technology)技术并不是万能的，从而树立科学的技术价值观。综合考虑新一代ICT的先进性和适用性，避免智慧城市建设空心化——只看重技术“高精尖”，工程建设“高大上”，而不注重实际效果。在智慧城市的技术路线选择上坚持既先进又实用，尤其要注重应用实效，推动信息技术的深度应用、集成应用。
同时，加快重点领域物联网应用，提高城市管理精细化水平，逐步形成全面感知、广泛互联的城市智能管理和服务体系。促进云计算和大数据健康发展，鼓励电子政务系统向云计算模式迁移。在教育、医疗卫生、劳动就业、社会保障等重点民生领域，推广低成本、高质量、广覆盖的云服务，支持各类企业充分利用公共云计算服务资源，加强基于云计算的大数据开发与利用，创新大数据商业模式，服务城市经济社会发展。推动信息技术的集成应用，要针对公众实际需要，加强移动互联网、遥感遥测、北斗导航、地理信息等技术的集成应用，创新服务模式，为城市居民提供方便、实用的新型服务。
破除安全脆弱化
智慧城市的核心价值是可以实现信息资源的高度集中和共享，而信息资源越集中，信息安全风险也越凸显。物联网、移动互联网、导航定位等新技术新应用带来了一系列新的信息安全问题和挑战。云计算具有整合和集约化处理信息资源的优势，随着云计算和虚拟化技术的迅速发展，越来越多数据上传到云端数据库，导致数据资源过于集中，一旦云服务器遭到入侵，大量数据资源的安全将受到严重威胁。智慧城市高度依赖于网络和信息基础设施，其面临的安全风险和威胁，比互联网的安全问题更为复杂，对经济、社会的影响也更为直接，我国智慧城市建设正面临着日益紧迫的安全脆弱化风险和挑战。为此，要坚持“可管可控，确保安全”的原则，切实强化智慧城市网络信息的安全管理和能力建设。
目前，很多城市还没有明确网络安全管理机制，表面看谁都在管，但实际效果不佳。要完善网络安全保护方面的法律，就要从管理制度、设备审查、系统维护、信息保护、建设应用标准规划等多个方面形成系列的保障措施，实现全过程网络安全管理。必须采用安全可控的技术、产品、系统，确保要害信息设施和信息资源的安全。 同时，进一步严格全流程信息安全管理。统筹研究网络与信息安全防护策略，实现智慧城市建设的重要信息系统设计、实施及运行阶段的全过程网络安全管理，重要系统与网络安全设施，要同步设计、同步建设和同步管理。