1998年，美国时任副总统戈尔提出“数字地球”概念，“数字城市”概念随之而生，这也是“智慧城市”的前身。
2008年11月，在纽约召开的外国关系理事会上，IBM提出了“智慧的地球”这一理念，进而引发了全球智慧城市建设的热潮。
2009年1月28日，奥巴马就任美国总统后，与美国工商业领袖举行了一次圆桌会议。作为代表之一的IBM首席执行官彭明盛（SamPalmisano）在会上首次提出“智慧地球”（SmartPlanet）这一概念，建议奥巴马政府投资新一代的智慧型信息基础设施。
2010年，IBM正式提出了“智慧的城市”愿景，其核心内容是以互联网、大数据、云计算、物联网、3S（遥感——RS、卫星定位——GPS、地理信息系统——GIS）等新一代信息技术为支撑，实现城市发展智慧化。
从手段上说，智慧城市就是通过全面感知、信息共享、智能解题，在城市规划、建设、管理、运行过程中采用信息化、智慧化、人性化等手段推进管理创新。正如美国城市技术权威安东尼·汤森在其著作《智慧城市》中，给智慧城市下了这样一个定义：智慧城市即使用信息技术解决新老问题的地方，智慧城市能读取传感器中的数据，并将之转化为着眼宏观、推动实际行动的软件。
因此，它是以物联网、大数据、云计算等新一代信息技术以及各种社交网络、购物网络、互联网金融等综合集成工具和方法的应用，对城市管理和居民生活实现全面的透彻感知、宽带互联、智能融合且创新应用的城市形态。
据世界银行测算，一个百万人口以上的智慧城市的建成，在投入不变的条件下，实施全方位的信息管理将能增加城市的发展红利2.5～3倍，这意味着智慧城市可促进实现4倍左右的可持续发展目标。
位于美国艾奥瓦州的迪比克市风景秀丽，蜿蜒宁静的密西西比河贯穿城区，是美国最为宜居的城市之一，也是美国第18任总统格兰特出生的地方。2009年9月，艾奥瓦州迪比克市和IBM共同宣布，将建设美国第一个智慧城市，市长罗伊·布奥尔表示，目标就是用IBM新技术“武装”这个城市。
迪比克智慧城市的建设就是利用物联网技术，将城市的所有资源（包括水、电、油、气、交通、公共服务等）数字化并连接起来，监测、分析和整合各种数据，进而利用大数据智能化地响应市民的需求并降低城市的能耗和成本，使迪比克市更适合居住和商业发展。
智慧城市离不开大数据、云计算、物联网等各类ICT技术的广泛应用。
比如，芝加哥市于2014年夏启动城市传感器项目“物体阵列”。“物体阵列”传感器以及芝加哥市大力推动的大数据及开放数据措施，就充分体现了安东尼·汤森对“智慧城市”的定义。
“物体阵列”是美国阿贡国家实验室和芝加哥大学的合作项目，并得到美国国家科学基金会的资金扶持，通过在芝加哥市道路两侧的路灯上安装传感装置，实时搜集所在地区的环境数据。目前，这套被研究人员称为“节点”的感应装置可搜集光线、降水量、二氧化氮、臭氧等15项环境指标数据。2016年年初，芝加哥市的路灯上已安装50个“节点”。项目负责人预测，这一数字在2016年年底增加到200个，2017年，芝加哥市的交通信号柱也开始安装“节点”。
利用传感器搜集数据仅仅是芝加哥建设智慧城市的一个侧面，更重要的是如何帮助城市提升“智慧”。每个“节点”采集的数据将会被传回美国阿贡国家实验室的中心数据库服务器，供研究机构开发新的数据分析工具与应用。
在城市运行和经济发展中，大数据被视为支撑城市发展的“智慧大脑”。因此，城市的管理和运营需要科学决策，涓滴汇流而来的数据，正在成为城市管理者的有效参考。市政、警务、消防、交通、通信、商业被融合打通，汇集在统一的大平台上，并在对海量数据进行分析后形成智慧应用。比如，对城市经济运行分析来说，包括每个企业的用水用电、税收社保、电商社交等，这些数据都可以打通进行分析，从而对某个行业的运行情况做出评价。因此，大数据的应用和研究，事关城市的核心竞争力。
另外，大数据要同大智慧结合。大数据毕竟是一种工具，一种方法。用这种工具和方法干什么、怎么干才是最为重要的。工具理性需要与价值理性相结合。这就是以道驭技、以道驭器的问题。大数据对于智慧城市建设十分关键，但解决大城市问题并不能仅依靠数据的力量。智慧城市是为了更好地服务于人，因此还需要关注人的需求、数据的解读以及最后的成效，更重要的是数据思维的方法要得当。
美国智慧城市的另一代表波士顿在利用数据改善基础设施时便出现过问题。几年前，波士顿曾开发过一款名为“颠簸街道”的手机应用，通过用户行驶在路面的颠簸情况搜集路面数据，从而让市政人员及时掌握城市路面状况，安排修补工作。然而，“颠簸街道”的数据采集却碰到了一个意想不到的问题，由于同时拥有智能手机和汽车的人群收入较高，导致所搜集的路面坑洼数据以及修补作业多集中在较为富裕的地区。美国瑞塔·艾伦基金会首席执行官伊丽莎白·克里斯托弗森表示：“采集和解释大规模数据已经深植社会的方方面面，但在社会决策方面，不能只靠数据，还需要结合不同社区与个体的情况。”
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