شهر تهران بعنوان پایتخت ایران که در حال حاضر حدود 9 میلیون نفر جمعیت ثابت ساکن در شهر دارد و جمعیت آن با توجه به کل ناحیه شهری به 16 میلیون نفر می رسد (تهران، 2015) بزرگترین شهر ایران، دومین شهر بزرگ آسیای غربی و سومین شهر بزرگ خاورمیانه است (همان). با توجه به این وسعت و جمعیت بالا تهران با مشکلات مختلفی دست و پنجه نرم می کند که مشکلات ترافیکی، تردد، آلودگی صوتی و هوا، بازیافت و ... از عمده ترین آنهاست.
آلودگی هوا در بسیاری از روزهای سال در تهران در سطح هشدار و خطرناک قرار دارد، طبق گزارش سازمان جهانی سلامت نیز سطح آلودگی هوا در تهران خصوصا از نظر آلودگی با آلاینده PM10 بالاست. طبق گفته رئیس مرکز کنترل کیفیت هوای شهر تهران در سال 1393، روزانه 8 تن ذرات معلق در نتیجه ترافیک تهران تولید می شده است (دنیای اقتصاد، 1393). آمارها نشان می‌دهد که در روزهای تشدید آلودگی هوای تهران، شمار بیماران تنفسی «تا ۶۰ درصد» افزایش می‌یابد(ترافیک و آلودگی هوای تهران، 2015). همچنین آلودگی هوا در تهران به طور متوسط موجب کاهش ۵ سال از عمر تهرانی‌ها شده‌است، همچنین آمارها از تعداد بالای مرگ و میرها بر اثر آلودگی هوا در تهران خبر می دهد(همان). میزان بالای آلودگی هوا در تهران دلایل متعددی دارد که یکی از اصلی ترین آنها میزان تردد زیاد با وسایل نقلیه شخصی در شهر است. 80 درصد آلودگی هوای تهران توسط ماشین ها تولید می شود و 20 درصد دیگر نیز بر اثر آلودگی های صنعتی بوجود می آید (تهران، 2015). طبق گزارش ستاد محیط زیست و توسعه پایدار شهرداری تهران، این شهر ظرفیت حضور 700 هزار ماشین را دارد اما در حال اضر بیش از 3 میلیون ماشین در آن تردد می کند (همان). البته این آمار مربوط به سال 1393 است و در حال حاضر شرایط از این نیز وخیم تر است. به گفته رئیس پلیس ترافیک شهری پلیس راهنمایی و رانندگی، هم اکنون در تهران 3 میلیون و 500 هزار موتور سیکلت و 3 میلیون و 300 هزار اتومبیل، در حال تردد هستند (خرداد، 1394). این حجم بالای تردد علاوه بر ایجاد آلودگی هوا و آلودگی صوتی موجب خسارات انسانی نیز شده است بطوری که در شهر تهران در سال 1393، 657 نفر در تصادفات جان باخته اند (همان). علاوه بر آلودگی هوا و مشکلات ناشی از آن، خاک و آب تهران نیز شرایط نامناسبی دارد که در ارتباط با این عوامل قرار دارد.
همچنین، روزانه حدود 14 میلیون سفر درون شهری در شهر تهران صورت می پذیرد (سفرهای شهری، 1394). این تعداد سفر نیز خود مسائل زیادی را بوجود می آورد. این مسائل که هم عامل و هم معلول ترافیک است باعث اتلاف وقت شهروندان می شود بطوری که تنها در سال 1388، به گفته معاون حمل ونقل وترافیک شهردار تهران روزانه 20 میلیون ساعت وقت تهرانی‌ها در ترافیک تلف شده است.
تاکنون راه حل های زیادی برای فائق آمدن بر این مشکلات ارائه شده است اما نتیجه محسوس و اثرگذاری نداشته اند. آنچه که در این راه حل ها مشهود است نادیده گرفتن یا توجه اندک به ظرفیت های فضای مجازی برای حل این مشکلات است، این در حالیست که یکی از سیاست های اتخاذ شده توسط بسیاری از کلانشهرهای جهان برای مواجهه با این مشکلات و حل نظام مند آنها، ایجاد شهر دیجیتالی (هوشمند) است (چورابی و دیگران، 2012). بسیاری از نظریه پردازان شهر هوشمند را بعنوان نماد شهر پایدار و مناسب زندگی توصیف کرده اند (همان). شهر دیجیتالی می تواند به میزان قابل توجهی از حجم ترددهایی که با هدف انجام امور شهری و ... انجام می شود بکاهد و از این طریق موجب کاهش آلودگی هوا، ترافیک و ... شود. علاوه بر این شهر دیجیتالی می تواند کیفیت زندگی شهروندان و میزان رضایت آنها از زندگی در شهر را نیز افزایش دهد.