المدن الواعية تمثل تطوراً لمفهوم المدن الذكية حيث تعتمد على الذكاء الاصطناعي والبيانات الضخمة لتتعلم وتتفاعل مع سكانها وتتخذ قرارات استباقية دون تدخل بشري وقد ظهر هذا المفهوم في إحدى جلسات القمة العالمية للحكومات في دبي عام ٢٠١٥ حيث شرح البروفيسور كارلو راتي الفكرة مبيناً أن المدن بدأت تاريخياً حول مصادر المياه مثل بابل وأثينا ثم تطورت مع الثورة الصناعية إلى مدن تعتمد على الإنتاج والبنية التحتية قبل أن تظهر المدن الرقمية مع انتشار الإنترنت مثل سان فرانسيسكو ثم المدن الذكية التي تستخدم أجهزة الاستشعار والأنظمة المتصلة مثل نيويورك أما المدن الواعية فهي مرحلة أكثر تقدماً إذ تقوم بإدارة الموارد والطاقة والمرور والصحة بشكل ذاتي وتتوقع الأعطال قبل وقوعها وتستخدم أنظمة مثل الشرطة التنبؤية وتحسين توزيع الموارد ومن أبرز الأمثلة مدينة سونجدو في كوريا الجنوبية التي أنشئت عام ٢٠٠٥ وتضم نحو ٦٠ ألف نسمة وتستخدم أنظمة ذكية في إدارة الحياة اليومية كما يشهد العالم العربي مشاريع مشابهة مثل نيوم مع تحديات تتعلق بالخصوصية وأمن البيانات.
فهم الإنتروبيا ارتبط باقتراح رودولف كلاوزيوس لمفهوم الإنتروبيا، حيث بيّن أن انتقال الطاقة يؤدي إلى فقد بعض منها على هيئة حرارة، وأن الإنتروبيا تزداد نتيجة ذلك. وفي عام ١٨٧٧ منحت الميكانيكا الإحصائية التي طورها لودفيغ بولتزمان هذا المفهوم أساسًا رياضيًا متينًا، فترسخ في العلم بوصفه مبدأً يصف تحولات الطاقة.
