استفاده از فناوری‌های نوین در شهرها، برای بهینه‌سازی کاربرد زیرساختهای فیزیکی شهرها (مانند شبکه های جاده‌ای، شبکه قدرت و غیره) و ارتقاء کیفیت زندگی شهروندان می‌باشد. فناوری اینترنت اشیاء می‌تواند کاربردهای متنوعی در حوزه شهرهای هوشمند بیابد. به‌عنوان یک مطالعه موردی، این فناوری می‌تواند سیستم های پیشرفته کنترل ترافیک را فراهم کند.
از طریق هوشمندسازی ها می‌توان ترافیک در شهرهای بزرگ و بزرگراه ها را پایش و با استقرار سرویس‌هایی که توصیه های مسیریابی ترافیک را ارائه می‌دهد از ازدحام جلوگیری کرد که با عنوان شهر های هوشمند مبتنی بر اینترنت اشیا (IoT-based smart cities) به آن میپردازیم.
در این دیدگاه، اتومبیل‌ها «ابزاری هوشمند» به‌حساب می‌آیند. علاوه بر این، سیستم هوشمند پارکینگ، بر اساس فناوری سنسور و RFID، فضای پارکینگ در دسترس را کنترل می‌کند و توصیه هایی برای پارکینگ خودکار به رانندگان ارائه می‌دهد، درنتیجه باعث بهبود تحرک در مناطق شهری میشود.
در این فناوری حسگرها قادرند جریان ترافیک وسایل نقلیه در بزرگراه ها و بازیابی اطلاعات انبوه مانند سرعت متوسط و تعداد اتومبیل‌ها را کنترل نمایند. این حسگرها همچنین می‌توانند سطح آلودگی هوا و گازهای شیمیایی موجود در آن مانند میزان co2 ،PM10، و … را شناسایی و این اطلاعات را به سازمان‌های بهداشتی ارائه دهند.
علاوه بر این، می‌توانند در تشخیص تخلفات و انتقال داده های مربوط به سازمان‌های اجرای قانون به‌منظور شناسایی متخلفین و یا برای ذخیره اطلاعاتی که از تجزیه‌وتحلیل صحنه تصادف فراهم‌شده است، به کار روند.
شهرها به طور ذاتی با چالش‌های بسیار و مرتبط به هم مواجه هستند که تنها از طریق یک رویکرد سیستماتیک قابل حل است. به عبارت دیگر اجتماع انبوه عظیمی از ساکنان، منجر به آشفتگی و بی نظمی شده و شرایطی را به وجود آورده که نه تنها نظم و تعادل شهرها را به هم زده، بلکه دست‌یابی به پایداری را با روش‌های کنونی اداره و توسعه شهری کاری ناممکن ساخته است.
در نتیجه برنامه‌ریزان شهری در سراسر جهان می‌کوشند تا با نگاهی کامل و گشترده به تمامی ابعاد شهرنشینی، مدل‌هایی را برای توسعه شهرهای قرن ۲۱ به منظور پاسخگویی به خواسته‌ها و انتظارات جدید دنیای امروز توسعه دهند.
یکی از مفاهیم جدید جهت مقابله با چالش‌های کنونی در زمینه برنامه‌ریزی شهری، توسعه شهر هوشمند است که در طی سال‌های اخیر توجه عده ی زیادی را به خود جلب کرده است.
شهر هوشمند به عنوان محور تحول و توسعه هزاره مطرح شده و به معنای گشایش مفاهیمی نو در برنامه‌ریزی شهری است که قابلیت‌های جهان واقعی و مجازی را برای حل مشکلات شهری با هم ترکیب می‌کند. علی رغم ادبیات گسترده در مورد مفهوم شهر هوشمند، هنوز یک درک روشن و واضح و اجماع عمومی در این باره وجود ندارد.
محققان مختلف محتوای متنوعی را پیشنهاد کرده‌اند. در حالی که برخی فناوری‌های هوشمند را به عنوان تنها یا حداقل مهم‌ترین جزء شهر هوشمند مدنظر قرار داده‌اند، عده‌ای تعاریفی را پیشنهاد کرده‌اند که فراتر از فناوری است که اتخاذ فناوری پایان کار نیست.
فناوری‌ها می‌تواند در شهرها برای توانمندسازی شهروندان از طریق تطبیق این فناوری‌ها با نیازهای آن‌ها به جای تطبیق زندگی آن‌ها با الزامات فناوری مورد استفاده قرار گیرد.
به علاوه، معنای یک شهر هوشمند چندوجهی است. نکته کلیدی این است که شهرها باید پاسخ‌گوی تغییرات زمینه‌ای که در آن عمل می‌کنند، باشند و اینکه چه چیزی باید به عنوان هوشمند در نظر گرفته شود بستگی به شرایط زمینه‌ای متنوع (متن و بستر) از قبیل سیستم سیاسی، شرایط جغرافیایی و انتشار فناوری دارد.
در واقع راه‌حل‌های هوشمند به سادگی نمی‌توانند کپی شود و نیازمند این است که ارزش آن‌ها برای زمینه‌های مختلف مورد ارزیابی قرار گیرد.
هوش مصنوعی و اینترنت اشیاء و سایر تکنولوژی‌های پیشرفته این شهرهای عظیم را با یک شبکه یکپارچه با edge computing و فن آوری‌های موبایلی تعریف می‌کند.