互聯網大腦架構與云計算、物聯網、大數據、人工智能而越來越多的跡象表明“互聯網正在向著與人類大腦高度相似的方向進化，它將具備自己的視覺、聽覺、觸覺、運動神經系統，也會擁有自己的記憶神經系統、中樞神經系統、自主神經系統。
作為城市與互聯網結合的智慧城市建設，其未來的架構也不可避免出現城市大腦化的跡象。同時以大社交網絡為基礎的城市神經元網絡系統將是智慧城市的關鍵核心
一. 關于智慧城市與智慧地球
2008年11月6日，美國IBM總裁兼首席執行官彭明盛在紐約市外交關系委員會發表演講《智慧地球：下一代的領導議程》。“智慧地球”的理念被明確的提出來，目標是讓社會更智慧地進步，讓人類更智慧地生存，讓地球更智慧地運轉。
在此基礎上，智慧城市的概念孕育而生，并在此后的8年里，成為中國城市建設的的目標并得到大力推進。智慧城市就是運用信息和通信技術手段感測、分析、整合城市運行核心系統的各項關鍵信息，從而對包括民生、環保、公共安全、城市服務、工商業活動在內的各種需求做出智能響應。其實質是利用先進的信息技術，實現城市智慧式管理和運行，進而為城市中的人創造更美好的生活，促進城市的和諧、可持續成長。
從本質上講智慧地球和智慧城市還是互聯網發展到一定程度，向城市建設蔓延和深入的結果。因此建設智慧城市就不能不忽略互聯網的發展趨勢和進化規律。
二. 互聯網大腦架構與云計算，物聯網，大數據，人工智能
我們在互聯網的未來趨勢研究中提出：“互聯網正在向著與人類大腦高度相似的方向進化，它將具備自己的視覺、聽覺、觸覺、運動神經系統，也會擁有自己的記憶神經系統、中樞神經系統、自主神經系統。另一方面，人腦至少在數萬年以前就已經進化出所有的互聯網功能，不斷發展的互聯網將幫助神經學科學家揭開大腦的秘密。科學實驗將證明大腦中也經擁有Google一樣的搜索引擎，Facebook一樣的SNS系統，IPv4一樣的地址編碼系統，思科一樣的路由系統。。。”
根據這一研究結果在之前的研究中對互聯網與云計算，大數據，物聯網，工業4.0(工業互聯網)，人工智能的關系進行了闡釋。這一研究除了有利于梳理諸多前沿科技領域概念的關系，同時對于如何建設智慧城市也有重要的啟發作用。
1.物聯網是互聯網大腦的感覺神經系統
因為物聯網重點突出了傳感器感知的概念，同時它也具備網絡線路傳輸，信息存儲和處理，行業應用接口等功能。而且也往往與互聯網共用服務器，網絡線路和應用接口，使人與人(Human ti Human ,H2H)，人與物(Human to thing，H2T)、物與物( Thing to Thing,T2T)之間的交流變成可能，最終將使人類社會、信息空間和物理世界(人機物)融為一體
2.工業4.0或工業互聯網本質上是互聯網運動神經系統的萌芽
互聯網中樞神經系統也就是云計算中的軟件系統控制工業企業的生產設備，家庭的家用設備，辦公室的辦公設備，通過智能化，3D打印，無線傳感等技術使的機械設備成為互聯網大腦改造世界的工具。同時這些智能制造和智能設備也源源不斷向互聯網大腦反饋大數據數，供互聯網中樞神經系統決策使用
3.云計算是互聯網大腦的中樞神經系統
在互聯網虛擬大腦的架構中，，互聯網虛擬大腦的中樞神經系統是將互聯網的核心硬件層，核心軟件層和互聯網信息層統一起來為互聯網各虛擬神經系統提供支持和服務，從定義上看，云計算與互聯網虛擬大腦中樞神經系統的特征非常吻合。在理想狀態下，物聯網的傳感器和互聯網的使用者通過網絡線路和計算機終端與云計算進行交互，向云計算提供數據，接受云計算提供的服務。
4.大數據是互聯網人工智能熱潮產生的基礎
隨著博客、社交網絡、以及云計算、物聯網等技術的興起，互聯網上數據信息正以前所未有的速度增長和累積。互聯網用戶的互動，企業和政府的信息發布，物聯網傳感器感應的實時信息每時每刻都在產生大量的結構化和非結構化數據，這些數據分散在整個互聯網網絡體系內，體量極其巨大。這些數據中蘊含了對經濟，科技，教育等等領域非常寶貴的信息[52]。這就是互聯網大數據興起的根源和背景。
與此同時，深度學習為代表的機器學習算法在互聯網領域的廣泛使用，使得互聯網大數據開始與人工智能進行更為深入的結合，這其中就包括在大數據和人工智能領域領先的世界級公司，如百度，谷歌，微軟等。2011年谷歌開始將“深度學習”運用在自己的大數據處理上，互聯網大數據與人工智能的結合為互聯網大腦的人工智能化產生奠定了基礎。
三. 智慧城市與互聯網大腦架構
從以上研究可以看出智慧城市作為互聯網與城市建設結合的樣本，一方面會繼承互聯網大腦架構的基本原理，也就是說智慧城市作為完整的體系，應該有自己的城市中樞神經系統(云計算建設)，城市感覺神經系統(物聯網建設)，城市運動神經系統(工業4.0建設)，城市智慧的產生與應用(大數據與人工智能建設)。
智慧城市建設的基本體系依然是互聯網大腦架構的縮小版，但其關鍵核心卻是城市神經元或城市神經元網絡的建設，我們知道人類大腦中最重要的結構是神經元，正是由于神經元的鏈接，互動才產生了智慧，同樣智慧城市只有找到和建設好自己的神經元，神經網絡，其他所有的一切要素(包括云計算，物聯網，工業4.0.大數據，人工智能)才有基礎。
四. 大社交網絡是智慧城市大腦的關鍵
那么這個城市神經元，城市神經網絡將如何建設呢?答案是大社交網絡的生成和大社交網絡與城市的結合，一直以來，社交網絡被認為就是互聯網上人與人的交互社區。但隨著物聯網，云計算，大數據等新現象的出現，社交網絡的形態也必將發生改變，
社交網絡無疑已成為今天互聯網最熱門的概念和應用，到2012年，Facebook已經超于Google成為世界第一大流量網站，在中國，以新浪微博，騰訊微博，人人網，開心網為代表的社交網絡成為中國網民最活躍的場所。
當互聯網進入21世紀以來，以傳感器為基礎的物聯網開始興起，簡而言之：物聯網就是物物相連的互聯網。它有兩層意思：第一，物聯網的核心和基礎仍然是互聯網，是在互聯網基礎上的延伸和擴展的網絡;第二，其用戶端延伸和擴展到了任何物品與物品之間，進行信息交換和通信。
當物聯網，工業4.0，工業互聯網連接的物體不斷產生信息并形成報告發送給向互聯網用戶時，一個值得關注的動態是，它們也將加入到傳統的社交網絡中，與社交網絡中的”人“進行交互。 當物聯網，工業4.0，工業互聯網與社交網絡融合時，每一棟大樓，每一輛汽車，每一個景區，每一個商場，每一個電器都會在SNS網站上開設賬號(如微博，如facebook)，自動的發布自己實時的信息，并與其他”人“，和“物”進行交互.
社交網絡的定義將不再僅僅是人與人的社交，而是人與人，人與物，物與物的范圍更大的社交網絡 .我們可以稱為“大社交網絡”-BIG Social Networking Services (Big SNS)
