Tất cả các thành phố lớn trên thế giới hiện nay đang theo đuổi những phương cách sáng tạo nhất để quản lý dữ liệu và sử dụng công nghệ kỹ thuật số làm tăng thêm sức hấp dẫn của họ. Từ hệ thống  sưởi ấm của Paris đến nền tảng công nghệ thông tin trong hệ thống lái tàu tại Rio de Janeiro.., tất cả đều đổi mới và mỗi thành phố sẽ tìm mô hình kinh doanh cho riêng mình.

Công nghệ kỹ thuật số đã tạo ra cuộc cách mạng này, nhưng vấn đề phải giải quyết chẳng bao giờ giống nhau. Lấy giao thông đô thị làm ví dụ. Đây là vấn đề chính đang được các thành phố phấn đấu giải quyết để “trở nên thông minh” hơn. Do vậy, đến 2/3 các thỏa thuận trong hợp đồng với hãng IBM để xây dựng một đô thị thông minh (các giải pháp công nghệ tăng cường quản lý thành phố) trên toàn thế giới đều tập trung vào vấn đề giao thông. Để giảm bớt nạn ùn tắc, thành phố Medellin của Colombia đã chọn xe cáp treo, Stockholm và London bổ sung chi phí chống tắc nghẽn, trong khi Nice của Pháp thiết lập xa lộ vành đai trang bị cảm biến, Moscow và Thượng Hải cũng đang tìm giải pháp giảm bớt các vụ ùn tắc nặng nề. Theo một nghiên cứu của công ty tư vấn Roland Berger, chi phí cho thời gian tìm kiếm chỗ đậu xe tại Paris ước tính khoảng 3,1 tỉ euro mỗi năm, trong khi tổng tiêu tốn do tắc nghẽn trên toàn thế giới là 266 tỉ USD.

Thành phố càng mới, càng có cơ hội để trở thành một đô thị thông minh. Ở Hàn Quốc, không xa Seoul, cách Tokyo, Thượng Hải và Hong Kong một hoặc hai giờ bay, một nhà phát triển người Mỹ đang trong quá trình xây dựng một siêu thành phố kết nối với nhiều nơi nhất thế giới: khu đô thị Songdo đang hình thành và sẽ hoàn tất năm 2018. Các tòa tháp, biệt thự, văn phòng, trường học, bệnh viện, sân gôn…, tất cả sẽ được kết nối bởi hàng ngàn kilômét cáp quang trang bị cảm biến, kết nối với hệ thống máy tính quản lý cơ sở hạ tầng và 65.000 cư dân tương lai. Thành phố Masdar cho 50.000 cư dân tại Abu Dhabi, do kiến trúc sư người Anh Norman Foster thiết kế giữa sa mạc như một thành phố bền vững. Thành phố kỹ thuật số này hoàn toàn không có chất thải và khí thải carbon. Đây là một thách thức lớn đối với một đất nước sống chủ yếu dựa vào dầu mỏ.

Thành phố Sondo, Masdar, hoặc Kano ở Nigeria và các đô thị lớn ở Trùng Khánh, Thành Đô (Trung Quốc) đang được xây dựng với sự tham gia của các công ty đa quốc gia như Cisco, Schneider Electric, IBM, Siemens, Thales, Google…, tất cả đều muốn có phần trong chiếc bánh. Tuy nhiên, các công ty không thể áp dụng mô hình phát triển này cho các nước đang phát triển, những thành phố lâu đời tại châu Âu và châu Mỹ, vốn mang tính mong manh và phức tạp hơn. Paris là trường hợp điển hình. Do được bảo hộ kỹ càng và phải qua nhiều cấp quyết định, sẽ rất khó cài đặt thiết bị cảm biến trên các di sản của thành phố. Lĩnh vực công và tư nhân thường gặp khó khăn khi cùng làm việc, nhất là khi các “dữ liệu mở” vẫn còn trong giai đoạn trứng nước. Như tất cả các thành phố lớn, Paris sẽ thay đổi chậm chạp, tuy nhiên những hạn chế lại làm giàu cho trí tưởng tượng. Trong một phân khúc của giao thông đô thị, những chiếc xe đạp công cộng Velib của tập đoàn quảng cáo JCDecaux và xe hơi điện của Bolloré, đã được quản lý  hiệu quả bằng hệ thống kỹ thuật số và phát triển thành một mô hình có lợi cho mọi người – Paris có thêm khoản thu, người sử dụng hài lòng, thành phố trở nên linh hoạt hơn. Về phần mình, Decaux và Bolloré không che giấu một thực tế là họ xem Paris như một phòng trưng bày khổng lồ để xuất khẩu mô hình kinh doanh của họ.

Tập đoàn Bouygues của Pháp cũng làm tương tự. Phối hợp cùng tập đoàn Schneider, Total và nhiều công ty khác, Bouygues đã khởi xướng dự án IssyGrid tại vùng Issy-les-Moulineaux, cho phép một phần của 65.000 cư dân thành phố tận dụng năng lượng tiêu thụ của họ tốt hơn khi nhìn thấy các chi phí thực tế, để sau đó có thể thay đổi thói quen của mình. Bouygues đã chứng minh rằng quản lý nguồn tài nguyên thông minh là điều có thể trong một thành phố đang phát triển, nhờ vậy sẽ mở ra cơ hội cho thị trường nước ngoài. Áp dụng một giải pháp trên toàn thành phố và sử dụng nó như một chuẩn mực, một “màn giới thiệu”, là chiến lược được thông qua ở châu Âu do tất cả các thành phần tư nhân tham gia vào thị trường thành phố thông minh.

Tại Pháp, IBM đã  triển khai dự án Optimod’Lyon, nhằm cung cấp số liệu dự báo lưu lượng truy cập của thành phố Lyon trong thời gian thực. Versailles cũng đã áp dụng hệ thống này. Hãng Siemens phát triển hệ thống thu phí chống ùn tắc tại London và sẽ giới thiệu hệ thống này ở Paris. Tại Stockholm, một trong những thành phố thông minh sáng tạo nhất, tập đoàn Thales đang thử nghiệm một hệ thống để cung cấp hành trình các tàu điện ngầm, xe lửa, taxi và dữ liệu giao thông của ô tô trong thời gian thực. Thành phố Amsterdam cùng với đối tác Cisco triển khai các trung tâm “làm việc thông minh”, những tòa nhà văn phòng lớn trải rộng trên toàn quốc để các công ty cùng làm việc, giảm thiểu việc đi lại từ nhà đến nơi làm việc của người lao động.

Từ khi Google Maps ra mắt, Google cũng tham gia cùng hàng loạt công ty mới thành lập, tập trung vào giao thông đô thị tại các thành phố châu Âu. Ví dụ, Waze, một chương trình ứng dụng của Israel được Google mua lại hơn một tỉ USD, đã phát triển thành một ứng dụng định vị GPS trên điện thoại di động. Với sự tài trợ của Santander, liên minh châu Âu cũng đã khởi động và biến nơi đây thành một thành phố Tây Ban Nha  có 10.000 cảm biến!

Bằng chứng cho thấy một cựu lục địa có thể tụt hậu đôi chút sau Hoa Kỳ và châu Mỹ nói chung, nhưng mọi thứ lại đang diễn ra ở châu Âu. Sự khác biệt trong tiến bộ có thể quy về sự khác biệt trong phương pháp. Ví dụ, hầu hết các thành phố lớn ở tân thế giới (như Chicago, San Francisco, Rio de Janeiro) ủy thác chiến lược kỹ thuật số của họ cho những người quản lý dữ liệu để tổ chức lại thành phố. Ba năm trước, cựu thị trưởng thành phố New York là tỉ phú truyền thông tài chính kinh tế Michael Bloomberg đã bổ nhiệm Rachael Haot 27 tuổi, làm giám đốc kỹ thuật số nhằm phát triển “lộ trình” xác định chiến lược của thành phố.

Tầm “nhìn xa trông rộng” này đã được nhanh chóng chứng minh khi cơn bão Sandy ập tới vào tháng 10 năm 2012. Haot đã điều hành hệ thống hỗ trợ, nơi tạm trú, phân phối thực phẩm và bản đồ sơ tán khẩn cấp trong thời gian thực với sự giúp đỡ của mạng lưới thành phố, trang mạng của tờ New York Times, Facebook, Twitter, Google, Thumblr và YouTube. Tháng 12.2013 qua, thống đốc Andrew Cuomo đã giao cho Haot thực hiện việc tương tự cho toàn bộ tiểu bang New York. Một cuộc cách mạng về quản lý thành phố “theo chiều dọc” và phân loại cách ngăn nắp các dữ liệu đang đổ dồn dập từ rất nhiều trang mạng và phân tán “theo chiều ngang”.

Thách thức đặt ra cho các thành phố thông minh là sử dụng giải pháp sáng tạo để xây dựng một tổ chức đô thị mới. Như ở Paris, khi nhận thấy lượng nhiệt rất nóng tỏa ra từ hệ thống máy tính, kỹ sư Paul Benoit đã đưa ra giải pháp Qarnot Computing. Với sự hỗ trợ của tòa thị chính, ông Benoit kiểm tra khả năng tái chế lượng nhiệt và tạo ra một sản phẩm phụ từ 400 máy tính của trung tâm để sưởi ấm cho một tòa nhà dân cư ở quận 15. Sáng kiến này thật táo bạo, thông minh và việc thực hiện cách sưởi ấm này trong dự án nhà ở của Paris, có thể tiết kiệm cho thành phố 20 triệu euro.

Thách thức đặt ra cho các thành phố thông minh là sử dụng giải pháp sáng tạo để xây dựng một tổ chức đô thị mới.

Thành phố kỹ thuật số hoàn toàn không có chất thải và khí thải carbon.