近年来，各省市纷纷推出了“城市大脑”或“智慧城市”建设规划，智慧城市逐步成为众多城市政策制定、规划管理和发展战略的主要范式。在实践中，需要厘清“城市大脑”与“智慧城市”的概念，意识到“城市大脑”不是智慧城市的升级版，没有改变智慧城市的基本架构，同时，需要警惕新概念在实践中可能引发的操作误区。
近年来一些省市相继发布了有关城市数字化的发展规划，采用的概念不尽相同，有的使用“智慧城市”，有的使用“城市大脑”，也有使用其他概念的。比如，北京市发布了《“十四五”时期智慧城市发展行动纲要》，上海市发布了《关于全面推进上海城市数字化转型的意见》，深圳市发布了《深圳市人民政府关于加快智慧城市和数字政府建设的若干意见》，浙江省发布了《浙江省“城市大脑”建设应用行动方案》，上海市的浦东新区和闵行区等也采用了“城市大脑”的说法。
一般而言，概念是人们通过实践，从客观事物中抽象出特有的属性总结概括而成的，反映了事物特有属性的思维形式。概念的形成，是人们的认识从感性认识上升到了理性认识的标志，人们可以藉由概念及概念中所反映的事物所特有的属性（即内涵）而开展进一步的思维活动。因此，厘清相关概念对数字化城市的建设与应用甚有必要。
时任阿里巴巴首席技术官，后成为中国工程院院士、杭州市城市大脑总架构师的王坚在2016年4月向浙江省杭州市提出了“城市大脑（City Brain）”的概念，使得城市大脑在世界范围内最早出现，不过，至今其他国家和地区还少有提及城市大脑的，大多仍称智慧城市。
王坚院士认为，在城市发展所需要的传统资源稀缺且依旧很重要的背景下，出现了一个未来城市发展尤为重要的新的要素，即数据资源。“城市大脑”就是未来数据资源时代融合了算力和数据的城市数字基础设施，包括市级的中枢系统、部门的系统和区县的平台、各级的数字驾驶舱以及不同的便民服务场景等四个最重要部分组成的一个整体，以使得城市的数据资源系统地服务于城市的运行。王坚院士对城市大脑的定位，一方面强调了数据作为城市运行的资源要素，另一方面针对我国城市治理体制中常见的条块分割等现象，强调了系统构建和应用的整体特性。因此，“城市大脑”概念的提出有着我国城市治理的鲜明特色。
“智慧城市（Smart City）”概念源于IBM公司在2008年提出的“智慧地球（Smart Planet）”理念，“智慧地球”的本意是应用传感器等装置的物联网和云计算等新一代信息技术，实现人类社会与道路、电网、建筑和机器等物理系统的整合，使人类能以精细和动态的方式智慧地管理生产和生活状态。这一理念被认为有助于促进城市的经济、社会与环境、资源的可持续协调发展，缓解城市发展中的各种矛盾，从而为世界各国所接纳，就具体地应用在了“智慧城市”发展之中，并且，“智慧城市”部分替代了早先的“数字城市”的概念。
由“城市大脑”和“智慧城市”概念的发展可见，“城市大脑”是智慧城市的一个有机组成部分，更多地属于智慧城市中的管理与决策系统，其强调的数据资源依然来自构建智慧城市的物联网等信息技术基础设施。
其实，智慧城市的概念发展至今已经逐步成为全球公认的一个术语，并成为众多城市政策制定、规划管理和发展战略的主要范式。例如，美国政府提出了“智慧城市挑战（Smart City Challenge）”，欧盟委员会制定了“智慧城市框架”并资助了“智慧城市解决方案（Smart City Solutions）”，城市国家新加坡设立了直属总理办公室的“智慧国家和数字化政府办公室（The Smart Nation and Digital Government Office）”并提出了“智慧国家2025计划”，印度政府制定了“智慧城市使命（Smart City Mission）”，等等。
“他山之石，可以攻玉。”在此重点分析在2018-2019年度世界智慧城市政府报告排名第二位、2019 IMD智慧城市指数排名首位的城市国家新加坡的实践。新加坡以《智慧国家（Smart Nation）》方案为引领，其目的是“通过技术改变新加坡（Transforming Singapore Through Technology）”，而这个技术明确就是正在改变人们的生活、工作和娱乐方式的数字技术。其目标主要是建立三个支柱：数字经济、数字政府和数字社会，包括了国家战略项目、交通、电子政务、城市生活、健康、创业与商业等六类智慧国家新方案。其中，“数字经济”的愿景是建立一个充满活力的经济，保持对外国投资的吸引力，通过对行业进行数字化建设以提高业务效率，为新加坡人民创造新的、良好的就业机会。“数字政府”蓝图（DGB）是2018年6月发布的，新冠肺炎疫情加快了政府各部门数据和技术的使用，该蓝图阐明了数字政府的愿景是“以数字为核心”和“用心服务”，设定了不断更新的相关绩效指标（KPI）来衡量数字化的进度。其中有两个KPI值得一提，一个是至少70％的合格政府系统到2023年时使用商业云计算，另一个是跨机构项目的核心数据融合和共享所需的时间不超过7个工作日。“数字社会”以包容性为目的，即要确保所有新加坡人都能获得可以改善日常生活的技术，并为人民提供安全的和自信地使用这些技术的技能和专门知识，以与世界联系并享有平等的成功机会。
针对用户使用政府服务，新加坡数字政府制定的指标是到2023年确保有95%的政府服务提供端到端的电子选项，即用户不必亲自到现场，可以通过电子方式就能完成手续，这个指标到2020年末已经达到了94％，并且所有20个部委都已提交使用人工智能（AI）的计划。对此，86％的公民和77％的企业表示对政府数字服务“非常”或“极其”满意（至少5分，满分6分），达到了自2012年开始调查以来的最好结果。为用户提供端对端的服务需要后台的政府部门之间事务处理的无缝连接，同时需要系统的整合和集成。由此可以看出，新加坡在智慧城市系统中优化了常见的政府部门条块分割的现象。
对照上海市发布的《关于全面推进上海城市数字化转型的意见》，其确立的经济数字化、生活数字化和治理数字化三大项目与新加坡智慧国家方案中的三个支柱本质上是一致的。尤其是政府以数据驱动流程再造，践行“整体政府”服务理念，政务服务“一网通办”、城市运行“一网统管”，逐步实现城市可视化、可验证、可诊断、可预测、可学习、可决策、可交互的“七可能力”，使城市更聪明、更智慧，使市民人人都成为数据的生产者、治理者、使用者、获益者，为各行业数字化转型提供有力支撑，等等。这些指导思想与具体的内容其实也是与新加坡智慧国家方案不谋而合的。
《浙江省“城市大脑”建设应用行动方案》中提出了“强化城市大脑与政府数字化转型、新型智慧城市建设等工作的一体化统筹推进”等基本原则，以及“基于政府数字化转型公共数据平台建设城市大脑通用平台”等任务。由此可以理解浙江省将城市大脑、政府数字化和智慧城市并列为三项工作，并且在突出“城市大脑”概念的基础上要求“一体化统筹推进”，即在智慧城市系统架构中，突出“城市大脑”通用平台。
《浙江省“城市大脑”建设应用行动方案》定位是支撑经济、社会、政府数字化（与新加坡的智慧国家方案中的三个支柱目标一致）转型的平台，具体包括了基于“城市大脑”的政府数字化基础性应用以及交通、平安、城管、经济、健康、环保文旅、未来社区和其他领域的重点应用，主攻政务管理、城市治理、群众服务中的“痛点”。因此，从应用目标、数据来源和应用领域看，“城市大脑”的主体仍然是“智慧城市”，但是整个方案突出了平台的人工智能感知、分析和决策能力建设。
因此，从我国以及全球众多典型的智慧城市方案与实践来看，“城市大脑”并不是智慧城市的升级版，各地无需推倒原有的智慧城市规划方案，重砌新的“城市大脑”炉灶。
就智慧城市概念的内涵而言，通常是指利用各种信息技术和创新理念，将城市的各类物理的和治理的系统打通，以便开展服务集成，从而提升资源运用的效率、优化城市治理和服务，以及改善市民生活质量，促进城市可持续的发展。
信息技术是实现智慧城市的关键媒介，承担着两个基本功能：一个是将城市中正在发生的各种事务及时、准确和完整的数据进行传递并且加以保存，事后仍然可用，另一个是通过对正在发生的和保存的数据加以处理，以完成相关的事务并生成城市中详细的和可测量的有关知识，用于治理与决策。因此，数据是智慧城市的基本元素，数据的运用也已经成为城市治理的一种必不可少的力量，故针对需要以及允许收集的数据，在城市中充分利用和部署相应的传感器、摄像头和其他一切能够获取所需数据的设备，以便在数据来源地一次性获得原始数据。当然，获取数据本身并不是目的，其目的还是运用数据，发展数字经济、数字政府和数字社会，造福所有人。
其实，智慧城市的技术框架来源于物联网概念架构，分为三层架构和四层架构两种。三层架构包括基础感知层、网络传输层和顶端应用层，其中感知层以传感器、摄像头、计算机以及智能移动终端（如手机、平板）等技术为基础，主要承担诸如道路交通、城市治安、经济发展、个人健康等各类数据的感知和收集任务，通过互联网尤其移动互联网或者WiFi、蓝牙等技术构成的传输层，将感知层的数据直接传输到智慧城市技术框架终端的面向数字经济、数字政府和数字社会等领域的应用层。四层架构就是在传输层与应用层之间加入云计算平台、服务支持平台、信息处理平台、网络管理平台和数据安全平台等管理平台层。发展至今，智慧城市的技术框架一般都是四层架构形式。
因此，世界各地最新的“智慧城市”以及“城市大脑”等概念方案一般都会定位自身是“基于云计算、大数据、物联网、人工智能等新一代信息技术”所构建的系统与应用。分析阿里云提出的“城市大脑”整体架构，就可以发现其并没有改变“智慧城市”的架构，但是在管理平台层充分运用了智能技术，实现了智能服务支持平台，并加入了交通、公共管理和数字规划等行业引擎。和“城市大脑”类似，对“城市数字化转型”等概念进行分析，也可以发现有关的新概念和提法并没有改变智慧城市的基本架构，而是在应用层面加入了不同的新功能。
“城市”既是一个行政地域概念，也是一种社会、经济、政治和生活的方式，特点是居住的成员主要是各种非农业人员，并且具有相当高的人口密度。城市是按人类的意志和愿望，集中人类最高智慧创造的一种典型的人工生态系统，城市生态系统是开放的，须由外部不断输入生产和生活必需的资源和能源，人是这个系统的核心，人的经济活动对城市生态系统的发展起着支配作用。
从世界城市发展史角度看，当今的城市最突出的本质和最主要的规律就是集中度高，面临着城市化的复杂性和城市病的挑战，仅仅简单地通过改善城市治理方式已难以应对，需要组织和实施根本性的变革解决方案。信息技术尤其是互联网技术及其相关的应用为城市治理提供了新的有用工具和方法，也为城市的政府、市民、企业和其他组织等创造了组织和参与城市治理变革的更多机会。“智慧城市”就成为全球各国所选择的一种有效的城市治理方案，也成为世界各国数字化战略的重要组成内容。
由于智慧城市等概念在人类历史上出现的时间还很短，世界各国以及我国各省市都还在积极探索过程中，尚没有形成一个统一的方案和结论，甚至连概念都不尽相同。然而，虽然技术在变化，但是城市的本质并没有变，技术依然应该是让人们可以在城市中的生活更美好，智慧城市也应该让城市治理更加“以公众为中心”。
不过，概念是用来表达思想的，各地在智慧城市建设过程中应该避免使用一些容易引起与城市以及城市治理本质不一致的概念。
“城市大脑”就容易让人们联想起人的大脑。人的大脑是人体神经系统中最高级的部分，是思维、意识、精神、语言、学习、记忆和智能等高级神经活动的器官，感知并主导人们机体内的一切活动过程，并调节机体与周围环境的平衡。王坚院士在TechCrunch 2018 国际创新峰会上就提到：“很多人在听城市大脑的时候，第一反应就觉得是模仿人的大脑，这一点有失偏驳，Brain这个词不是人类专属的词，因此，City Brain 就是一个城市的大脑，和人类大脑没有任何关系。”
因此，如果真的以“人的大脑”的思维建设相应的城市治理应用系统，虽然一方面会提醒建设者注重系统的智能性，但是另一方面也有可能会误导建设者企图建设一个承担“指挥身体所有行动”的“大脑”出来。在实践中，个别地区就是以“城市大脑”的名义规划建设所谓的“神经系统”，要求获取市民、企业的各种实时数据，美其名曰“可以把握全局，及时做出决策”。如此做法，随着系统的逐步深入和完备，可能带来的一个结果就是让人们在一个透明的环境中过着被规划好的生活，从事着难以有创造性的工作，政府也会成为技术官僚机构，失去了城市是“人群的开放的生态系统”这个本质。
常言道，“道者，器之先”，网络强国、数字中国和智慧社会是我国“智慧城市”这个“器”的建设之“道”，城市的发展与管理越来越需要能够事半功倍的“智慧城市”这个“器”。因此，智慧城市的规划、投资与建设已成为一项必不可少的工作，在这项工作中，需要运用一些新的概念作为创新引领，各种概念应该相互借鉴、融合，但也要避免重概念、轻内涵。