我们已经证明了城镇化是一个关键问题，因为现在世界人口有一半居住在城市。根据联合国数据，2009年全球有34亿人居住在城市，预计到2050年将有63亿人，即全球70%的人口居住在城市。图6.1展示了城市人口数量的变化。图6.2说明亚洲城市人口呈指数式增长，半数以上的世界城市人口将居住在亚太地区。目前，亚洲城市人口每年增加4400万人。

图6.1: 世界城市和农村人口，1950-2050

数据来源：联合国经济与社会事务部人口司(2014)

根据联合国2015亚太国家城市报告，亚太地区现有17个超大型城市，预计还将出现5个超大型城市，到2030年亚太地区将有22个超大型城市。虽然一些城市会因为人口老龄化、就业减少和去工业化等各种原因导致影响力降低，整体而言亚洲城市人口会迅速增长，所以城市将成为分析的关键单元。今后，城市人口增长的难题同样会发生在印度和中国。该报告指出，到2050年中国和印度的城市人口会增加6.96亿，分别是印度增加4.04亿，中国增加2.92亿(UN-HABITAT 2015)。

图6.2: 城市人口预期增长，1950-2050（单位：百万人）

数据来源：Blum (2015)根据联合国(2014)数据进行计算。

由城镇化导致的土地和资源短缺，将带来更多竞争，使政府和城市规划者面临这一系列后果。寻找解决办法来克服城镇化带来的挑战，如环境污染、交通拥堵和对公共安全的威胁(Singapore Economic Development Board 2009)将比以往更加迫切。古语有云“需要是创造之母”，需要可以催生创新，每个创新都与改善民生的需求相关。

新的技术进步每天都在发生，而技术与从根本上改变了城市居民生活的变化息息相关。技术进步从根本上重新调整了人口、预期寿命、教育水平、生活物质标准等人类参数，甚至改变了工作、沟通、交通、医疗、管理的本质和人类活动对自然环境的影响幅度。

面对城市当前和未来面临的严峻需求和挑战和寻求最有效办法应对这些需求和挑战的迫切需要，我们将探讨“智慧城市”的发展日程，包括技术运用、合作措施和思维改变。鉴于上述情况，本章强调了运用智能化方案解决日益严峻的城市发展问题的重要性，同时为本领域未来研究奠定基础。

图6.3：土地利用占世界土地总面积的百分比（不含南极洲和格陵兰岛）

数据来源：Liu et al. (2014)

城镇化发展在带来集聚经济效益的同时，也产生了拥堵等负面影响。图6.3揭示的现状令人担忧，半数以上的世界人口挤在不到3%的世界土地上（不含南极洲和格陵兰岛）。城市建成区和不透水面面积更小，仅为0.65% 和 0.45%(Liu et al. 2014)。城市人口高度密集给城市带来多方面挑战，包括居住面积限制、交通拥堵、可能产生贫民窟等非正式住房等问题。这对城市规划，提供交通、教育、医疗、公共管理、安全、安保等基础设施和服务造成了政策性影响。

交通拥堵问题在许多大城市，特别在亚洲城市被人诟病。它导致通勤时间长，导致生产效率下降，道路车辆多也引起空气污染。为了克服交通拥堵问题，许多社会和政策创新模型正进行测试，如拼车模型。印度德里市政府在2016年1月试验了一个模型，即一周内交替实行车辆单双号限行。鉴于德里是世界上污染最为严重的城市，此举十分必要。正如第4章提及，中国北京、上海等城市亦存在严重的交通拥堵。

为了保证长期的宜居性，城市同样需要解决有关挑战。作为经济、文化和政治中心，城市贡献了80%以上的全球生产总值。相应地，城市也占据了世界总能源消耗的三分之二，排放了全球70%的温室气体(The World Bank 2015)。因此，城市管理能源、水、废弃物和环境的方式决定了全球的可持续发展道路。全球各国政府在2015年巴黎气候大会上的信任投票表明环境问题的严重性，各国政府承诺投入更多资源和关注以解决环境问题。

Malone-Lee博士(2011)列出了一些解决快速城镇化及其相关问题的主要方法。以新加坡为例，她阐释了城市在面临城镇化挑战后，以产生需求驱动创新。这支持了我们的立场，即为了保证城市可以长期提供各种经济和居住福利，我们需要发展和利用科技解决当前时代的城市挑战。这个想法也浓缩在美国前总统比尔·克林顿（1997）的国情咨文中，他说“全球经济的新希望，信息时代，从未想像过的新工作和改善生活的科技，这些都是我们可追求的。这是我们的荣幸，也是我们的挑战。我们要成为事件的塑造者而不是旁观者。因为如果我们不采取行动，就会与机会失之交臂，我们将失去未来的最佳可能。”