شهر هوشمند از ارتباط و تعامل تنگاتنگ تمامی اجزا و شاخصهای ساختاری خود شکل می گیرد و معنا پیدا می کند. حدود و مرز مشخصی برای فعالیت اجزای مختلف شهر هوشمند وجود ندارد، و هر یک از حلقه های ساختاری از یکدیگر تاثیر می پذیرند و با یکدیگر در ارتباط هستند. تا بدان جا که حتی طراحان و معماران شهر هوشمند برای طراحی آن به شیوه های مدرن و پیشرفته ای نظیر ابر محاسباتی روی می آورند. در اینجا به بررسی موردی زیرساختهای شهر هوشمند می پردازیم. شاخص های سازمانی و دولتی، شاخص های فناوری و شاخصهای اجتماعی اصلی ترین زیرساختهای مورد نیاز در شکل گیری یک شهر هوشمند می باشند.
1- بعد دولتی و سازمانی
حمایت دولت و ارگان های مربوطه برای طراحی و پیاده سازی یک شهر هوشمند یک نیاز اساسی است. در این جا نه تنها حمایت مادی و معنوی دولت، بلکه ارتباط بین سازمان های های دولتی و بخش های غیر دولتی نیز اهمیت ویژه ای دارد. تنها یک دولت و نظام حاکمیتی هوشمند و پویاست که می تواند سیاست گذاری های مورد نیاز را انجام دهد، قوانین و مقررات را به خوبی اجرا کند، منابع و اطلاعات را به خوبی مدیریت و سازماندهی کند، و بهره وری را در تمامی ابعاد افزایش دهد. به عنوان یکی از اصلی ترین حلقه های ساختاری شهر هوشمند، دولت هوشمند به معنای وضع و اجرای ضابطه و قوانین هدفمند در ابعاد فردی- اجتماعی و خصوصی- عمومی، برای بهبود شرایط و مدیریت منابع و اطلاعات می باشد. بیان این نکته ضروری به نظر می رسد که یک دولت الکترونیک نیاز شدیدی به زیرساخت های ICT و فناوری اطلاعات دارد و با توجه به آن می تواند به سوی یک دولت هوشمند گام بردارد.
2- بعد فناوری
تکنولوژی کلید هوشمندی یک شهر است. ICT زندگی شهروندان یک شهر را متحول می کند و شاخص های کمی و کیفی را بهبود می بخشد. استفاده از ICT و سایر فناوری ها و سرویس های پیشرفته نقش بسیار مهمی در هوشمندی یک شهر ایفا می کنند، اما به یاد داشته باشیم بدون همکاری بین بخش های دولتی و خصوصی، سازمان های داوطلب، و شهروندان شکل گیری شهر هوشمند بی معناست. تمرکز روی زیرساخت های فنی و ICT، در قابل حمل بودن و در دسترس بودن سیستم ها تاثیر بسزایی دارد. در واقع شهر هوشمند مجموعه ای از تکنولوژی های محاسباتی هوشمند است که برای عناصر مهم و سرویس ها فراهم شده اند. محاسبات هوشمند به معنای شکل گیری یک نسل جدید از سخت افزار، نرم افزار و تکنولوژی های شبکه است، که تصمیماتی هوشمندانه برای بهینه سازی و توازن در فرآیند مورد نظر اتخاذ می کند. مانند هر زیرساخت دیگری، زیرساخت تکنولوژی نیز برای پیاده سازی ملزومات خاص خود را نیاز دارد. که می توان به موارد زیر اشاره کرد: استفاده از تجهیزات سخت افزاری و نرم افزاری شبکه، ایستگاه های دسترسی عمومی، وجود اینترنت پرسرعت با پهنای باند بالا، تلاش برای پیاده سازی اینترنت اشیا به وسیله سنسورها و برچسب های RFID، بهره گیری از سیستم های مبتنی بر سرویس، استفاده از شبکه های محتوا محور و تبیین ضابطه ها و استانداردهای فنی.
3- بعد انسانی
همواره زیرساخت های بشری، سرمایه انسانی و آموزش از اساسی ترین ارکان توسعه یک شهر است. در بعد انسانی، خلاقیت به عنوان یک محرک کلیدی در شهر هوشمند مطرح می گردد. بنابراین مردم، آموزش و دانش اهمیت ویژه ای در شکل گیری بنیان یک شهر هوشمند دارند. یک شهر هوشمند، یک شهر انسانی است به شرطی که فرصت های چندگانه پتانسیل بشری را کشف و انسان ها را بسوی یک زندگی خلاق سوق دهد. شهرهای هوشمند روز به روز هوشمندتر می شوند زیرا آنان ایده ها و تفکرات خلاقانه را به سوی خود جذب می کنند. یک شهر دانش محور مشابه یک شهر آموزش محور است. در واقع شهری است که به صورت هدفمند باعث رشد و پرورش دانش و مهارت عموم جامعه می گردد. در یک شهر هوشمند این امکان برای شهروندان وجود دارد که از طریق آموزش الکترونیکی یا از راه دور، سطح دانایی و دانش خود را افزایش دهند.
