中国的数字化过程改变了人与人之间的社会互动方式、城市生活方式，并对经济结构和商业模式产生了广泛而深刻的改变，未来城市将更趋于数字化、智能化、智慧化。为城市安装一个聪明、智慧的城市大脑，一个支撑技术融合、业务融合、数据融合、跨系统、跨业务、跨部门、跨地域、跨层级、跨时间的巨人系统，则是提升城市“思考”能力和治理水平的重要保障。
城市大脑面临三大挑战。第一个是投入，因为城市大脑要处理很多数据，特别是要处理视频数据，这个量非常大，对于计算和存储的需求非常大，城市大脑需要先满足这些资源需求。第二个是价值，在达到投入的前提下，能否挖掘出数据的价值，你这个投入是值得，以及包括今天的技术是不是可以把这些挖掘出来。第三点，到底智慧城市有什么不一样，视频监控有什么不一样。
通过构建拥有网络理政、城市交通、环境保护、城市安全、应急指挥等多项重要功能的城市大脑，对公安、交通、建设、水利、卫生、教育、旅游、城管、安监、环保等城市治理数据的全面汇聚、叠加分析和深度利用，完成对城市异常的智能预警、关键问题的智慧决策、重大事件的协同处置，使之成为城市的服务中心、治理中心和应急中心，为党和政府综合决策和应急指挥提供强大的信息内容保障、信息通信保障和信息安全保障，实现社会治理体系的智慧化。
遵循“统筹规划、急用先建、分步实施、整合资源”的原则有序开展。
●第一阶段：基础平台搭建，形成城市大脑核心框架体系；配合初期业务开展，以监测数据接入、告警和展示为主，首先建设迫切需要的应用。
●第二阶段：扩大数据接入覆盖，完善数据共享调度，开展区县中枢试点，全面实现城市治理微观监测、预警、告警，推进事件处置联动机制和城市治理决策支持机制。
●第三阶段：完善城市大脑产业生态，全面实现城市治理智慧化，向社会开放监测能力、分析能力和可公开数据资源，支持民生服务创新和产业发展。
●提升智慧应用建设效率
通过城市大脑对社会治理数据进行集中，为管理分析、挖掘预测类业务系统提供一致的、跨行业领域的数据基础，改变现有系统数据来源不一致、数据处理复杂的现状，实现智慧应用建设模式的转变，提升相关系统的建设和运行效率。
●提升城市安全应用指挥协同能力
在汇集相关部门的各类信息资源的基础上，可根据既定的原则提取这些单位的信息资源，对获取到的信息进行分析、比对后，抽取其中的关键节点和重要部分进行信息重组，实现多部门视频会议联动，为突发公共事件提供动态化、持久化的信息支撑，为领导决策和应用管理提供信息资源服务。
●实现社会治理数据汇集与安全调度
实现社会治理数据大集中，确保城市大脑和各部门均可在保证数据隐私和安全的前提下使用数据，充分发挥数据作为城市重要资产的业务价值。
●加强跨部门间业务系统
实现分散在智慧城管、智慧公安、智慧交通、智慧街道、智慧社区、智慧园区等各业务系统中的数据在城市大脑集中和整合，通过时空基准数据实现跨部门业务数据关联，建立单一城市级统一视图，有效促进业务的集成和协作。
●促进社会治理业务创新
城市大脑业务人员可以基于明细、可信的数据，进行多维度、跨部门分析和数据挖掘，为社会治理业务创新、民生服务创新、产业促进创新创造有利条件。
