為了邁向大資料城市，芝加哥在城市的資料基礎建設上費了不少工夫，不只運用IoT感測技術，還要整合各種可蒐集城市資訊的方式，盡可能拼出城市各角落的資訊。芝加哥建築基金會在大資料城市展中，將芝加哥城市模型打上城市大資料所投射的光影，而新的數位城市模型及芝加哥的城市儀表板，也將各式各樣的城市資料即時呈現。
不過，要將城市各角落的資料做進一步的分析或應用，得先有一套完善的資料基礎建設，來蒐集城市資料，芝加哥也揭露了他們準備用來因應大資料城市的各項資料基礎建設。
芝加哥整合12項目前城市中可偵測或蒐集資訊的裝置點，包括火災煙霧感測器，能偵測煙霧與空氣溫度，再與消防單位串接做即時的通報與資料傳遞；水管工程局藉由自來水管線監控裝置，監測水流與水壓變動，及檢測水管漏水情形。大樓內部則裝設可用紅外線自動偵測人類活動，調整電源開關的感測器，以及大樓的數位電表，也用能源感測器來監控整棟大樓能源使用情形。
與環境品質相關的資訊，包括河流感測器，可以檢測即時的河川水質情形以及污染程度；空氣汙染感測器用來監控二氧化碳排放量、懸浮微粒以及其他空氣中的汙染物指數。此外，也有垃圾管理感測裝置，偵測垃圾桶容量，若已經裝滿垃圾，便會自動通報城市清潔單位來收取垃圾。
在街道上也有不少感測器，從測速照相機、街道監視器，到路面用來偵測汽車、機車及腳踏車的車流量感測器，公共運輸工具的GPS定位裝置，也可以用來追蹤公車、火車的即時位置與行經路線。
最後一個環節，則是來自市民口袋裡的智慧型手機，芝加哥將市民也視作一個城市資料蒐集點，智慧型手機本身便具備多項感測器，包含GPS定位、加速度感測器、陀螺儀偵測聲音的麥克風及照相機等。
除了上述這些，新的芝加哥城市感測器專案（Array of Things，AoT），要在街道路燈上布建全新的感測裝置，一次就能蒐集多項城市的環境資料。AoT感測裝置包含了可以無線連網的行動數據機、藍芽與WiFi晶片、主控制處理器以及系統控制器，並串接兩個感測主機，以Arduino控制器來連接感測元件，可偵測各種環境資料包括氣溫、濕度、光照強度、一氧化碳濃度、二氧化氮濃度及空氣震動等，也裝上了可以偵測到人類活動的各種感測裝置如噪音感測器，進階版本還能偵測降雨量及風速。
芝加哥要讓這些散布城市周遭的裝置也能像智慧型手機一樣與市民互動，並提供市民所需的即時資訊。不管是AoT城市感測器，或是其它能蒐集資料的裝置，這些都是一個又一個的節點，由這些節點組成整個芝加哥城市資料蒐集的網絡。