شهرهای جهان تا به امروز با مصرف سوخت‌های تجدیدناپذیر انرژی مورد نیاز خود را تامین کرده‌اند و  این روال تا چندی دیگر نیز ادامه خواهد یافت. اما رفته رفته با کاهش منابع موجود، قیمت این سوخت‌های فسیلی افزایش می‌یابد و هزینه‌های تامین انرژی سر به فلک می‌کشد. در این میان، نگرانی اصلی دولت‌ها معطوف به زمانی است که به رغم افزایش جمعیت انسان‌ها و نیاز به مصرف سوخت بیشتر، منابع طبیعی انرژی پایان خواهند یافت و نیاز به جایگزینی انرژی‌های نو بیش از پیش احساس خواهد شد. اما آیا برای مقابله با این شرایط آماده‌ایم؟

تقریبا ۷۰ درصد از انرژی جهان صرف حمل‌ونقل و تامین نیاز ساختمان‌‌ها در شهرها می‌شود.  این شهرها تقریبا ۲ درصد از سطح کره زمین را در بر می‌گیرند و مسئول تولید ۷۵ درصد گازهای گلخانه‌ای هستند. ما هنوز موفق به جایگزین کردن سوخت‌های فسیلی و استفاده فراگیر و به‌صرفه از انرژی‌های نو نشده‌ایم. علاوه براین، ضمن تلاش برای معرفی و تولید انرژی‎های نو، نیازمند کاهش مصرف انرژی و اصلاح الگوهای مصرفی در جوامع در حال توسعه هستیم.

شاید انفجار جمعیت یکی از بزرگترین دلایلی باشد که اهمیت توسعه پایدار در شهرها را آشکار می‌کند. گسترش شهرنشینی، کمبود زیرساخت‌های فیزیکی، خدمات اجتماعی ناکافی، رقابت‌های شدید اقتصادی، نقص سیستم‌های امنیتی و نرخ بالای تولید گازهای گلخانه‌ای، همگی از دلایلی هستند که ما را  به ساختن شهرهای هوشمند پایدار در سراسر جهان ترغیب می‌کنند.

بحران پیچیدگی سیستم‌های شهری، انگیزه‌ای برای حرکت به سوی شهرهای هوشمند

شهرهای هوشمندی که در دست احداث هستند به وضوح به ما نشان می‌دهند که علت اصلی حرکت ما به سمت شهرهای هوشمند در قرن ۲۱ چیست. امروز بیشتر از هر زمان دیگری در تاریخ بشر، انسان‌ها به زندگی در شهرها روی آورده‌اند. ما  خیلی خوب می‌دانیم که شهرها، سیستم‌هایی بسیار پیچیده‌اند و این پیچیدگی به علت ماهیت پیش‌بینی‌ناپذیر تعاملات زیرسیستم‌ها رخ می‌دهد.

شهرهای امروز را می‌توان مجموعه‌ای از زیرسیستم‌های کوچک و مرتبط دانست که در کنار هم زندگی می‌کنند و با هم ارتباط دارند. این زیرسیستم‌ها که شامل حمل‌و‌نقل، آموزش، ادارات، امنیت، سلامت و درمان، خدمات اقامتی مثل هتل‌ها، خدمات توریستی، سوخت‌رسانی و سایر خدمات شهروندی می‌شوند، در کنار جاده‌ها، خاک، آب، هوا، فضاهای سبز و سایر اکوسیستم‌ها همگی یک سیستم شهری را تشکیل می‌دهند.یکی از چالش‌های شهرها برقرار کردن ارتباط میان این زیرسیستم‌های است.

هم‌زمان با بزرگ شدن شهرها، فعالان حوزه مدیریت شهری سیستم‌های بسیار پیچیده‌ای طراحی می‌کنند تا بتوانند اقدامات زیر را انجام دهند:

• تامین مواد غذایی از شبکه‌های بین‌المللی
• تامین آب از مناطق دوردست
• مدیریت پسماند در مناطق شهری
• مدیریت سیستم‌های ترافیک شهری

در نهایت، تفاوت در کیفیت همین ورودی‌ها است که کیفیت زندگی شهروندی را در شهر ها تعیین می‌کند. همین سیستم‌های پیچیده و کاستی‌هایی که به علت پیچیدگی آن به وجود می‌آید، سبب شده است در سال‌های اخیر، شهرهای پیشرفته اروپا در مقایسه با  سایر شهرها، با کاهش روند تمرکز جمعیت و رشد اقتصادی مواجه شوند.