Theo thống kê của Liên Hợp Quốc, hiện tại hơn một nửa dân số thế giới đang sống tại khu vực đô thị (con số này ở Việt Nam là 35%) và đến năm 2050 dự đoán tối thiểu sẽ là 70%. Quá trình đô thị hoá nhanh chóng như vậy đang đặt ra hàng loạt các vấn đề và áp lực lên các thành phố lớn và vừa (trên 1 triệu dân) trong mọi mặt từ hạ tầng, năng lượng tiêu thụ đến môi trường và đời sống của người dân.
Giới khoa học, chính trị và công nghiệp trên thế giới đã nhận ra thách thức đó từ đầu những năm 2000 và họ đang hợp tác chặt chẽ với nhau, cùng nhau định ra những giải pháp cho các vấn đề liên quan. Khái niệm “thành phố thông minh” (smart cities) cùng với các thuật ngữ đi kèm như “thành phố tương lai”, “thành phố xanh” hay “thành phố sinh thái”cũng xuất hiện từ đó.
Có rất nhiều định nghĩa khác nhau về thế nào là một “thành phố thông minh” trên thế giới, nhưng nhìn chung khái niệm này có thể được hiểu là tập hợp các giải pháp thông minh dựa trên các công nghệ thông tin và truyền thông để phát triển kinh tế bền vững, nâng cao hiệu quả hoạt động và chất lượng cuộc sống ở đô thị, cải thiện sự tương tác giữa chính quyền thành phố, doanh nghiệp và người dân, đồng thời quản lý và sử dụng hiệu quả các nguồn tài nguyên, giảm thiểu tác động đến môi trường.Nhưng về cơ bản, theo Ủy ban châu Âu, có 6 lĩnh vực quan trọng sau:
1. Chính quyền điện tử bao gồm các giải pháp nhằm tăng cường hiệu quả, cải thiện tương tác trong quản lý đô thị, cung cấp dịch vụ cho người dân cũng như tối ưu chức năng của các đơn vị hành chính;
2. Kinh tế thông minh bao gồm các giải pháp hợp tác, đầu tư, sản xuất, thương mại sáng tạo hiệu quả và thị trường lao động linh hoạt gồm cả trong và ngoài nước;
3. Đi lại thông minh bao gồm các giải pháp hướng đến xây dựng và phát triển một hệ thống giao thông, vận tải đồng bộ, kết nối bảo đảm an toàn, xanh và sạch, tiết kiệm chi phí và giảm khí thải;
4. Môi trường thông minh bao gồm các giải pháp về năng lượng sạch, năng lượng tái tạo, quản lý mạng lưới điện tiêu thụ, giám sát ô nhiễm, giám sát chất thải, cấp thoát nước, các công trình, toà nhà thông minh, tiêu thụ ít năng lượng;
5. Cư dân thông minh bao gồm các giải pháp phát triển con người không chỉ về nâng cao trình độ học vấn và chất lượng đào tạo mà còn thúc đẩy tư duy sáng tạo và năng lực đổi mới, cũng như tăng cường tương tác, trao đổi để hướng đến một xã hội mở về thông tin;
6. Cuộc sống thông minh bao gồm các giải pháp giúp nâng cao chất lượng sống của người dân về tiêu dùng (an toàn vệ sinh thực phẩm...),về lối sống (gắn kết cộng đồng, đời sống văn hoá đa dạng...),về an ninh (giám sát vi phạm, phát hiện tình huống khẩn cấp, phòng chống cướp giật...) và về y tế.
Trên thực tế, không ít dự án triển khai thành phố thông minh đã và đang được thực hiện trên khắp thế giới (ví dụ: châu Âu, Mỹ, Canada, Nhật, Hàn Quốc, Singapore, Ấn Độ...), mỗi dự án lại mang một trọng tâm, phạm vi tác động và mức độ hoàn thiện khác nhau.
Dựa trên nhiều tiêu chí, công ty nghiên cứu thị trường Juniper Reserachđã chọn ra được trong số các thành phố khảo sát, 5 thành phố thông minh nhất thế giới bao gồm Singapore, Barcelona, London, San Francisco và Oslo, trong đó, Singapore được bầu chọn là «thành phố thông minh nhất thế giới».