--社会、技术双重因素作用
诸多问题影响和考验着城市的宜居性：低效的城市管理方式、拥堵的交通系统、难以发挥实效的城市应急系统、远不完善的环境监测体系，等等。当城市面临这些实质性的挑战时，新一轮的科技革命应时而生，全新的智慧城市理念借助信息技术大发展的春风为人们描绘了未来城市发展的美好蓝图。
一、城市发展和“城市病”
--智慧城市产生的社会因素
在人类社会发展过程中，经历了原始社会、奴隶社会、封建社会、资本主义社会和社会主义社会等历史时期，城市作为一种区别于农村的聚落，是在由原始社会向奴隶社会过渡的时期产生的。
城市也是世界文明的发源地。随着城市数量和城市人口的不断增多，城市被赋予了前所未有的经济、政治和技术的权力，城市发展开始在世界中心舞台发挥主导作用，此时便出现了城市功能发展与人们对城市功能的要求不能匹配的矛盾。未来城市的发展需要更加先进的理念和技术的支持。
从美索不达米亚平原上第一个聚落（城市雏形）产生，到奴隶社会、封建社会城市的日渐繁华，再到资本主义工业革命带来的城市现代化，我们居住的城市发生了翻天覆地的变化。如今，无论何种社会制度下的城市，都已经成为最先进技术和文化武装的，代表财富、舒适和前沿的现代化家园。人们把很多美好的希望寄予城市，不断研究各种城市发展模式，并用自己的智慧改造城市。
1.城市的起源--五大洲的平原沃土
关于最早诞生的城市，众说纷纭，它早于有文字记载的第一个城市，学者只能透过考古学和神话学这些非直接证据做出推理，认为城市主要起源于以下几个地区：美索不达米亚、印度河流域、尼罗河流域、中国华北平原、安第斯山中部、尼日利亚西南部等。
美索不达米亚是希腊语，意为“两河之间的土地”，即为幼发拉底河和底格里斯河之间的地方，是世界古代文明的发祥地之一。公元前5000年前后，属于黄色人种的苏美尔人来到美索不达米亚，创造了人类最早的文明。
目前所知人类历史上最早的城市出现在公元前4000年左右西亚两河流域的苏美尔地区。该地区的第一座城市名叫伊瑞杜，是一个容纳有数千人的城市。到公元前3500年，苏美尔拥有15至20个城市，诸如乌尔、伊来斯等。其中乌尔的用地规模达到了4平方公里，人口约5万人。
尼罗河发源于埃塞俄比亚高原，纵贯世界上最大的沙漠--撒哈拉沙漠，最后注入地中海，是非洲第一大河。尼罗河每年6至10月的定期泛滥使得尼罗河中下游的河谷和三角洲地区沃野千里，成为埃及文明的摇篮，同时也成为人类发祥地之一。修建金字塔和大兴水利工程需要大量的人力，且尼罗河绿洲的开发也需要集中人力，这些需求恰好为城市的形成创造了条件，因此古埃及先后兴建了许多城市。
约在公元前7000年，印度河流域就进入了新石器时代。距印度河西北约200公里的梅赫尔格尔是印度次大陆早期文明的源头，在这里出土了大量公元前4100年前后的精美手工制品和来自于美索不达米亚的珠宝。公元前2500年前后，梅赫尔格尔消失了，而在它的南部约五公里的地方发现了一个新的定居地，那里的文化沉积物记录了其从类似梅赫尔格尔时期发展到类似哈拉巴文化时期的演进过程。
中国黄河流域发现的史前时代城址可以分为三群：
（1）河套群城址。该城址主要分布于内蒙古境内阴山山脉以南的丘陵地带，已确认的城址有18座，建成时间在公元前3000-前2300年。这批史前城址为石城聚落，均临险而筑，防御色彩十分浓厚。
（2）中原城址群。分布于河南境内，基本沿太行山东麓及属于秦岭山系的熊耳山、伏牛山东麓一线南北分布。已确认的城址有7座，建成年代为公元前3300-前2000年。
（3）海岱山城址群。集中分布在黄河下游的山东省境内，目前共发现的史前时期城址约15座，建成年代最早可上溯到公元前3000年。
中国长江流域的史前城址暂可分作两群：
（1）川西城址群。位于成都平原西侧岷江上游两岸，已确认的城址有4座，建成时间为公元前2700-前2000年。
（2）江汉城址群。分布于长江中游湘、鄂两省境内。目前确认的有8座史前城址，建成时间为公元前3000-前2800年。
其中，湖南澧县城头山城址为中国目前发现的最早的史前城址，城墙约从公元前4000到公元前2800年经过四次筑造。
美洲也是一个独立的文明和城市起源区，只是出现的时间较晚。在美洲，城市起源最早的地区在中美。其中最古老的城市为代表玛雅文明的蒂卡尔和代表托尔特克文化的特奥蒂瓦坎。
2.城市的发展--工业革命和城市现代化
从原始聚落到奴隶社会、封建社会的大都会城市，一直是商业支撑了城市的热闹繁荣。而城市作为先进生产力的代表走向现代化，工业革命功不可没。
工业革命起源于资本主义社会的英国，是以机器取代人力，以大规模工厂化生产取代个体工场手工生产的一场生产与科技革命。
根据生产力发展特点和技术更新特点，人们又把工业革命分成几个阶段：
第一次工业革命是指18世纪在英国发起的技术革命，它开创了以机器代替手工工具的时代。
第二次工业革命，也称第二次科技革命，是指1870年至1914年的工业革命。第二次工业革命以电力的大规模应用为代表，电灯的发明为标志。
第三次工业革命，又称数字化革命，或数码化革命，是指集成电路的发展及广泛应用，以电子计算机的发明为重要标志。数字化革命使传统工业更加机械化、自动化，从而减少了工作成本，使整个社会的运作模式彻底改变。第三次科技革命以原子能技术、航天技术、电子计算机的应用为代表，包括人工合成材料、分子生物学和遗传工程等高新技术，极大地推动了社会生产力的发展--提高劳动生产率的手段改变；促进了社会经济结构和社会生活结构的变化--第三产业比重上升；人们的衣食住行等日常生活发生变革，世界各地联系更紧密。
人们常常把现代信息技术的大发展称为资讯化革命，或信息化革命，这次技术革新也被视为第四次工业革命，是指资讯科技（亦即IT）的发展，以互联网的全球化普及为重要标志，其主要特征是信息资源对人类社会的重要性超过了能源和物质资源，成为社会生产力中起主导作用的因素。信息化革命经历了语言、文字、纸、印刷术、互联网五个阶段。现在是第六个阶段--人工智能阶段，我们接下来要提到的智慧城市核心技术--物联网、云计算，它们都是这次革命的重要研究成果。
工业革命改变了城市的运作方式和市民的生活方式。现代化技术提高了城市管理的效率；城市交通实现地上、地下、快速轨道多向运行智能管理；排队挂号改为网上预约；商场购物改为网络消费；深宅大院变成高楼大厦；现金支付变成电子刷卡……互联网已经成为人们不可或缺的生活助手，工业革命一步步带领我们走过电灯电话楼上楼下时代，进入天涯咫尺的地球村时代。
随着时代的发展，城市数量和城市人口不断增多，城市被赋予前所未有的经济、政治和技术权力，城市开始在世界中心舞台发挥主导作用。城市化进程加快，更多的人口涌入城市来追求自己的人生梦想，现代城市发展呈现人口多、规模大、城市功能综合、城市间交流密切、城市文化多元化的特点。
1.越来越多的人口
现在越来越多的人融进了城市这个大家庭，他们扮演着各种角色，分散在各个阶层。随着城市的不断进步与发展，“城市”俨然已经成为了财富与成功的代名词，越来越多的人涌入城市，渴望能在这里觅得一块落脚之地，这造成了城市人口迅速增长，同时带来许多问题，例如资源紧缺、房价上涨、环境污染等。
从当前来看，发达国家人口城市化率已达到80%，城市人口比重增长相当缓慢，主要面临人口老龄化、种族和移民冲突、贫富悬殊等城市问题；发展中国家城市化率较低，亚洲和太平洋地区的城市化率目前只有35%，城市人口比重增长将进一步加快，主要面临贫困人口急剧增加、城市生态环境急剧恶化等城市问题。
2.越来越大的规模
衡量城市大小的数量概念，包括城市人口规模与城市地域规模两种指标。由于城市地域规模受地理界线和行政界限不一致、核心城区和郊区等空间尺度不统一等因素影响，在界定城市规模时作用有限，因此，人们常常把人口规模作为衡量城市规模的决定性指标。
2010年，由中国中小城市科学发展高峰论坛组委会、中小城市经济发展委员会编写的《中小城市绿皮书》提出的城市规模划分标准为：市区常住人口50万以下为小城市，50万-100万的为中等城市，100万-300万的为大城市，300万-1000万的为特大城市，1000万以上的为巨大型城市。
随着世界各国城市化进程的加快，人口超过1000万的“超级城市”的数量也在迅速增加。1950年，世界上人口超过1000万的城市仅有纽约和东京两座，到了1975年上海和墨西哥也跻身这一行列，之后，人口逾千万的大城市越来越多。
截止到2010年，世界上人口最多的城市是日本东京（3530万）、紧随其后的是墨西哥城（1920万）、美国纽约（1850万）、印度孟买（1830万）和巴西圣保罗（1830万）。其他15座大城市的排名依次为：新德里、加尔各答、布宜诺斯艾利斯、雅加达、上海、达卡、洛杉矶、卡拉奇、里约热内卢、大阪、神户、开罗、拉各斯、北京、马尼拉和莫斯科。
可以看出，随着城市化的进程越来越快，城市人口越来越多，城市的规模也在不断增大。
3.越来越综合的功能
随着城市规模的扩大，城市功能也开始变得复杂，集经济、文化、政治等功能于一身。
现代城市运用自身的优势集聚了不同文化、职业、语言背景的居民，以及各种类型的社团、企业和机构，居民的知识和技能水平普遍较高，从事专业化工作，生活方式多样化，时间观念强，生活节奏快，相互间的竞争激烈。城市作为人们生产生活的空间，具有凝聚、贮存、传递并进一步发展人类物质文明和精神文明的社会功能。
相对于传统城市功能单一的特征，现代城市的功能越来越趋于多元化，是一个多功能的、综合性的有机体。特别是中心都市，往往具有生产、贸易、金融、运输、科学、教育、文化、军事、政治、信息、服务和吸引乡村人口等多种功能。
例如，北京作为中国的首都，承载着浓厚的历史底蕴却又不乏明快的现代感；天津是中国北方经济中心、重要港口城市，同时也是近代百年历史的见证者；纽约是金融与时尚之都，同时也有文化的碰撞、激情洋溢的政治演讲；巴黎作为法国的首都，有其独特的政治气息，却也不乏浪漫时尚的特点，同时也是各种文化的聚集地。
4.越来越密切的交流
随着广播、电视、互联网和其他电子媒介在城市中的普遍使用，以及各种现代交通方式的飞速发展，人与人之间的时空距离骤然缩短，交流越来越频繁与密切，交流方式也越来越多样。大到国家和城市之间的政治经济交流，小到市民外出旅游出国留学，无一不因为互联网和现代交通技术的发展而变得容易；不同地域城市之间的交往日益频繁便利，整个地球就如同是茫茫宇宙中的一个小村落。
便捷的交流方式让人与人之间的距离越来越近，缩短了地域上的距离，这归功于城市的发展，同时也促进了城市经济文化上的发展与进步，可以让各个城市相互取长补短。
5.越来越多元的文化
随着世界经济技术的发展，国际交流的增强，现代人不再局限于自己的出生地点，很多人因为各种原因在其他城市甚至国家拥有了第二故乡。
在自己的城市里，我们可以听到各国的语言，与不同肤色的人擦肩而过，通过各种媒体手段欣赏各国影视节目。这些都归功于城市的发展，现代城市不再只是一部分人的或者是一个国家的，城市是多元文化的聚集之地，在接受不同文化的同时，它也在发展着这些不同的文化。
世界各地的城市化进程不断加快，人们对城市寄予厚望，希望在城市中实现很多人生的美好梦想。城市发展的初衷是为我们提供高效便捷舒适的生活，而城市在这方面的功能提供往往不尽如人意。随着城市规模的不断扩大，城市功能发展与人们对城市功能要求不能匹配的矛盾越来越严重。
1.人口膨胀
特大型城市通常对人口具有强大的集聚作用，同时人口的快速集聚也成为各大城市发展的重要动因之一。在人口快速集聚的过程中，很容易出现城市建设和管理跟不上人口增长需求的问题，从而导致各类城市基础设施的供给滞后于城市人口增长，引发一系列的矛盾，出现了环境污染、就业困难、治安恶化等“城市病”。
例如，在19世纪末前后，英国城市人口急剧膨胀，造成住房短缺，贫民窟比比皆是；公共卫生设施奇缺，空气及水源污染严重，环境恶劣；就业竞争激烈，工人处境艰难；犯罪率居高不下等等。
