多份报告指出，未来5-7年，智慧城市产业将迎来巨大的繁荣，其市场估值有望超过4000亿美元。在2020年，全球有600多个智慧城市，它们将在全球GDP的合理份额中发挥关键作用。智慧城市的理念围绕着更有效地利用现有资源来满足日益增长的空间需求展开。智慧城市融合了技术力量，可为城市提供额外的可见性和可用服务。以下是任何智慧城市为实现高效和可持续生活所需的五项关键技术。
1、智慧能源
能源是任何智慧城市的基本需求。能源驱动着所有技术，并在工作、购物、就餐、娱乐甚至睡觉时为人类的生活提供能量。能源需求目前处于历史最高水平，并且有望进一步增长。智慧城市应为其建筑提供智慧能源，这可以通过利用最新技术来实现，从而提高能源效率。
在理想的智慧城市中，所有建筑都应该使用节能照明系统，其中包括支持数字通信的led照明。LED灯具有节省大量能源并在几年内收回成本的能力，这是选择LED照明系统的主要原因。此外，LED灯可轻松集成到当前基础设施中。除照明外，智慧能源还包括电动汽车、节能电器等等。
为了创造可持续的能源使用方式，智慧城市应高度依赖可再生能源，其中最重要的是太阳能。太阳能发电可以成为智慧城市的主要能源来源，因为它可以减少化石燃料的使用，从而降低污染水平。在住宅和商业建筑中安装太阳能系统可以对城市的碳足迹产生非常积极的影响，并帮助市民创建一个完全可再生的能源系统。
所有能源都通过电网传输，在智慧城市情况下，电网是智能的。智能电网可以帮助实施一些有用的系统，其中一些是预付费能源应用、改进的停电检测、先进的计量和灾难恢复。智能电网提升了整个城市的智慧能源生态系统，使能源部门更具竞争力，并朝着高效利用能源的方向发展。
总之，智慧城市应该拥有一个强大的数据系统，该系统可以收集和分析有关居民能源消耗的数据。这些数据可用于获得新的见解，并创建一个改进的电网管理系统，调节电力生产和使用，并创建有效的能源分配机制。此外，监测其能源使用情况的居民可以通过采取具体措施来降低成本，这可以降低账单并提高其家庭的能效。但是，由于智慧能源系统是一个数字系统，因此容易受到黑客攻击，这使得相关机构必须大力投资安全措施，以保护系统免受攻击。
2、智能交通
城市的交通系统对保持流动性至关重要。目前世界上许多地方的交通状况充斥着拥挤、堵塞和低效。然而，智慧城市超越了所有这些。智慧城市支持多模式交通系统，包括电动汽车、智能交通信号灯，甚至智能停车场。通过实施智能停车系统，人们的生产效率得到了提高，因为他们不必四处寻找停车位，也不必浪费宝贵的时间。
智能交通系统影响的另一个关键领域是交通拥堵。随着智能停车的实施，人们知道何时何地停车，这有助于减少道路上的交通拥堵。此外，智能交通信号灯带有摄像头，可监测道路上的交通流量，然后可以将其反映在交通信号中。
智能交通系统还连接公共交通，为市民提供公交车和其他交通工具何时到达的实时信息。随着交通系统的蓬勃发展，它通过众多传感器收集有关人员流动、车辆和交通流量的数据，这有助于减少车辆流量，并帮助城市平稳安全地运行。
3、智能数据
数据是智慧城市的组成部分，因为它是通过每个传感器（无论传感器大小）收集的，可以进一步使用。如果不进行分析，收集的大量数据是毫无价值的，必须对其进行快速分析，以证明其卓有成效。一旦分析了数据，就可以使用结果对城市的系统进行一些调整，以创建一个更有效的系统。即使是最小数量的数据，无论是您房间里的温度还是交通信号灯前有多少辆车，都可以以这样或那样的方式造福于市民。由于智慧城市是数据集的巨大枢纽，因此智能数据是它需要满足的一项技术。
为了分析数据，则需要一定的资源和基础设施，这就是为什么许多机构都在寻找新的选项来分析数据的原因。开放数据门户已经成为一种新的趋势，在这种趋势下，一个城市的数据(受到高度审查)由相关当局在线发布，以便任何公司或个人都可以访问它，并使用他们自己的算法来评估未来的趋势。然后，可以向相关当局建议这些数据，相关当局可以根据这些数据采取行动。因此，深入了解数据以及如何分析数据以从中提取相关性非常重要。
4、智能物联网设备
这些设备是智慧城市中的关键组件。智慧城市应该配备各种执行器和传感器，它们收集相关数据以改善城市的不同系统。来自多种设备（例如可见性设备、速度传感器、污染传感器等）的数据确实是智慧城市的运行要素。
在智慧城市中，数据或信息可以直接从部署的传感器中获取。由于这些信息可以自由交换，因此城市中的多个多方面系统可以在零延迟时间内进行管理，并将意外结果降至最低。随着部署的传感器越来越多，对这些传感器的依赖性也越来越高，并且对它们的精确性和可靠性的需求也随之增加，因为低质量将严重影响与其连接的系统。
但是，在智慧城市中部署无数传感器也带来了一系列挑战。随着城市中传感器的数量从数千个增加到数百万个，然后又增加到数千万个，带宽可用性将受到严重挑战，除非引入新技术——即使在设备数量增加的情况下，也能将带宽使用量降至最低。但话说回来，众多设备也构成了恶意软件或黑客攻击威胁，并且考虑到这些设备需求的重要性，相关部门需要保持其安全性。
5、智能基础设施
智慧城市应该拥有智能的基础设施，同时帮助城市更好地分析数据并进行主动维护和规划未来，例如，可以实时监测城市供水中铅含量的系统可以防止严重和大规模的健康问题。智能基础设施还有助于实施新技术以向前发展。
智能基础设施应该实时响应用户需求。需求可能很大，也可能很小，但是基础设施应准备就绪，可以处理这些需求。此外，具有自我意识的基础设施会自行维护，从而减少了停机时间并提高了运营效率。
智能基础设施的关键需求来自于对更好数据的需求，而更好的数据可以帮助您更好地了解基础设施在不同情况下的行为。反过来，这又有助于当局改善基础设施，其中基础设施生成的数据充当反馈回路。这些数据可以帮助改造城市的建筑、医疗、生产力和其他系统，从而提高生产力，减少碳足迹，同时促进可持续的生活系统。