En raison de l'explosion démographique et de l'augmentation de la densité urbaine qui en découle pour diverses raisons, les villes, les nations et même la planète sont confrontées à un défi de taille : répartir les ressources existantes de manière équilibrée entre tous les habitants et assurer un avenir durable à l'économie, à l'environnement et au tissu social (Lai, et al., 2020).
La dynamique qui sous-tend les technologies des villes intelligentes s'accélère avec les avancées dans le domaine de l'internet des objets (IdO), les positionnant comme un outil pour relever les défis urbains. L'internet des objets représente un système de réseau en expansion et en évolution constante basé sur l'internet. L'objectif premier de ce réseau est de faciliter l'interaction en temps réel entre les objets et les individus grâce au déploiement et au soutien d'outils technologiques. (Lv, et al., 2021)
Si les technologies de la ville intelligente sont considérées uniquement comme des solutions technologiques, c'est-à-dire si elles sont considérées de manière isolée, il est peu probable qu'elles atteignent le niveau de durabilité souhaité. Les initiatives en matière de ville intelligente ne parviennent souvent pas à apporter des solutions globales à des problèmes importants parce qu'elles sont conçues par différentes entreprises, municipalités et administrations et, en raison de leur nature hautement personnalisable, ne peuvent pas être abordées de manière intégrée. Dans ce contexte, le concept de ville intelligente et durable prend de l'importance.
La demande de villes durables intelligentes est en hausse en raison de l'impact croissant de l'urbanisation sur les systèmes. Bien qu'elles n'occupent que 2 % de la surface de la Terre, les villes représentent 80 % de la consommation totale d'énergie. (Gago, Roldan, Pacheco-Torres, & Ordóñez, 2013). De nombreuses études prévoient que les populations urbaines atteindront 6,9 milliards d'habitants d'ici 2050, ce qui intensifiera encore la pression sur nos systèmes. (Hoornweg & Pope, 2016) Une grande partie des ressources de la Terre est consommée de manière non durable. Par exemple, selon un rapport du Global Footprint Network, le 29 juillet 2021, l'humanité avait déjà épuisé toutes les ressources de base allouées pour l'année (WWF, sans date). (WWF, sans date) Cela signifie que nous avons épuisé les ressources des années futures au-delà du 29 juillet 2021. Les villes intelligentes offrent la possibilité de collaborer à l'aide de divers outils pour garantir la consommation optimale et la durabilité des ressources existantes, l'optimisation et la modernisation de l'énergie figurant parmi les principales applications de ces possibilités.
L'énergie occupe une place centrale dans les "objectifs de développement durable" des Nations unies. (Avec la crise énergétique mondiale et la consommation accélérée de combustibles fossiles, il est urgent d'améliorer l'efficacité énergétique et de moderniser et d'optimiser les systèmes énergétiques. (Bibri, 2020)