从顶层设计的角度看，智慧城市主要包含：真实、透彻的感知;泛在、宽带的互联;融合、智能的应用。
全面真实感知，实现对城市状态、功能及管理的实时监测、全面、真实的感知。采用各类传感技术和智能系统，立体、全方位的感知城市环境、状态、位置等信息的变化;并对感知数据进行融合、分析和处理，与业务系统集成并做出主动的响应。保障城市各系统高效、和谐的运行。
感知的外在表象是各种传感技术和设备(城市的触觉)，实质是大数据的处理。利用大数据分析技术，从海量数据中获得对城市的深刻洞察，从而提升决策与服务能力，提升城市运营与管理能力和水平。IBM提出“智慧地球”，要将小到人的心跳、呼吸，大到国家电网、航空网的状态都实时、准确的监测起来。实质是推销它巨大的计算能力(设备)，感知是为计算采集数据的手段，是城市的触觉(感官)。我国曾提出过“感知中国”，却没有指出感知之后，要做什么。这就是两个概念的差距。
泛在、宽带的互联，通过有/无线通信、网络，实现人与人、人与物、物与物的互联、互通、互动(4A、泛在网)。为各种应用提供随时、随地、随意、按需的基础条件。增强城市管理系统自适应地信息获取、实时反馈、智能服务的能力。其中宽带要求信息的交换要通畅、高速、大容量;泛在则是要求信息交换无处不能。光纤到户、三网合一为基础，移动互联是重要的补充。泛在互联意味着：城市各系统是开放的、可联的，既需要时，即可实现互联，而不是所有系统都连接在一起。也可以说：宽带泛在网是智慧城市的神经系统(网络)。
融合、智能的应用，显然它是智慧城市的大脑。融合是智能应用的前提和关键。现代城市管理是开放、复杂的巨大系统;全面感知产生海量的数据。要通过智能融合技术实现对海量数据的存贮、计算和分析;引入综合集成法(信息融合、关联、综合研判)，进行数据的深入挖掘，得到具有趋势和预测性的信息(由数据处理产生的价值)，提高系统的决策能力和水平。
