Hạ tầng đô thị thông minh – Xu hướng phát triển và nhu cầu về nguồn nhân lực
Hội thảo “Đào tạo Kiến trúc & các ngành Thiết kế, Xây dựng trong xu hướng toàn cầu hóa “
_________________________________________________________________________________________
HAÏ TAÀNG ÑOÂ THÒ THOÂNG MINH – XU HÖÔÙNG
PHAÙT TRIEÅN VAØ NHU CAÀU VEÀ NGUOÀN NHAÂN LÖÏC
TS. LEÂ NGOÏC THIEÂN
Tröôøng ÑH Kieán truùc TP. HCM
Tóm tắt
Hạ tầng đô thị thông minh là một trong những ứng dụng không thể thiếu của
mạng lưới kết nối vạn vật trong những năm gần đây. Với nhiều ứng dụng tiềm năng
dành cho quản lý và vận hành đô thị dựa trên mạng hạ tầng sẽ góp phần xây dựng nên
các đô thị thông minh. Cùng với đó là tiềm năng về nhu cầu nhân lực cho lãnh vực
này.
I. GIỚI THIỆU
Trong bối cảnh kinh tế và công nghꢀ do toàn cầu hóa và quá trình hội nhập
mang lại, các đô thị đang phải đối mặt với những thách thꢁc của viꢀc kết hợp khả năng
quản lý và phát triển đô thị một cách bền vững. Cụ thể, những thách thꢁc thường trực
này có thể có tác động trực tiếp đến các vấn đề về chất lượng đô thị như nhà ở, dân số,
kinh tế, an sinh xã hội và môi trường sống. Do đó, giải quyết bài toán phát triển đô thị
bền vững về bản chất là giải quyết bài toán vận hành đô thị một cách hài hòa và thông
minh theo các tiêu chꢂ đề ra.
Cùng với sự phát triển của mạng internet hiꢀn nay, một xu hướng mạng kết nối
mới ra đời cho phép không chỉ máy tꢂnh, con người liên kết với nhau mà còn cho phép
nhiều đối tượng khác như ô tô, lưới điꢀn, mạng lưới cấp nước, hꢀ thống giao thông có
thể trao đổi thông tin lẫn nhau. Ý tưởng đầu tiên về kết nối vạn vật (Internet of Things
- IoT) được nêu lên bởi Kevin Ashton, trung tâm Auto-ID Center đại học
Massachusetts Institute of Technology (MIT) năm 1999. Hiꢀn nay, IoT là cơ sở không
thể thiếu cho các thành phố thông minh (Smart City). IoTđược vꢂ như là hꢀ thống thần
kinh cho các thành phố vận hành thông minh và mở ra rất nhiều ꢁng dụng đầy tiềm
năng.
Tham luận này giới thiꢀu cái nhìn khái quát về mạng hạ tầng của đô thị thông
minh, một vài ꢁng dụng nền tảng của IoT cho đô thị thông minh và dự báo về nhu cầu
nhân lực quản lý và vận hành đô thị thông minh hiꢀu quả trong tương lai.
214
Hội thảo “Đào tạo Kiến trúc & các ngành Thiết kế, Xây dựng trong xu hướng toàn cầu hóa “
_________________________________________________________________________________________
II. HẠ TẦNG ĐÔ THỊ THÔNG MINH
Hình 1 trình bày mô hình các thành phần của một đô thị thông minh. Hạ tầng đô
thị gồm các mạng lưới như mạng lưới giao thông, cấp – thoát nước, mạng điꢀn – thông
tin liên lạc, cây xanh đều phải được kết nối với nhau dựa vào các ꢁng dụng của IoTs
cho từng loại hình cụ thể. Nếu như trước đây, dữ liꢀu từ những hꢀ thống trên được
truyền về và xử lý trong những mạng riêng biꢀt thì với mô hình đô thị thông minh, các
hꢀ thống đó phải có nhiꢀm vụ trao đổi thông tin lẫn nhau trong quá trình xử lý [1-3].
Và do đó, mꢁc độ thông minh của một đô thị cũng phụ thuộc vào mꢁc độ tương tác
giữa các thành phần mạng lưới hạ tầng độ thị với nhau.
Hình 1. Khái quát về Hệ thống quản lý và vận hành của đô thị thông minh. Các
ứng dụng quản lý ở thượng tầng trao đổi thông tin cho nhau.
Về cơ bản, mỗi mạng lưới là một tập các phần tử hoặc các bộ phận tương tác
với nhau để đạt được một mục tiêu cụ thể. Riêng đô thị thông minh có thể xem là hꢀ
thống phꢁc tạp, hoặc là hꢀ thống của các hꢀ thống, nơi mà tất cả các mạng lưới quan
hꢀ với nhau ở những mꢁc độ khác nhau. Do đó, để tối ưu hóa một tập hợp các quy
trình cho một thành phố, đòi hỏi phải sử dụng các giải pháp tối ưu hoạt động cho hꢀ
thống để cho đô thị được vận hành theo xu hướng xanh và bền vững[4].
Mạng IoT hiꢀn nay được xem là giải pháp tất yếu cho kết nối của đô thị thông
minh. Nó cơ bản gồm thiết bị cảm biến và thiết bị chấp hành, cùng với môi trường
truyền dữ liꢀu dựa vào giao thꢁc internet. Một hꢀ thống điều hành đô thị sẽ kết hợp các
quá trình xử lý dữ liꢀu với nhau để đưa ra các kịnh bản vận hành hoạt động đô thị được
215
Hội thảo “Đào tạo Kiến trúc & các ngành Thiết kế, Xây dựng trong xu hướng toàn cầu hóa “
_________________________________________________________________________________________
tốt nhất. Tuy nhiên IoT cho đô thị cũng vướng phải các khó khăn, chẳng hạn như
mạng thông tin liên lạc, tꢂnh an toàn thông tin, băng thông mạng, tiêu chuẩn hóa các
kết nối [5].
III. ỨNG DỤNG CỦA ĐÔ THỊ THÔNG MINH
Quản lý hạ tầng (Infrastructure management)
Giám sát và vận hành hoạt động của các cơ sở hạ tầng đô thị đường xá, cầu
cống, đường sắt, cây xanh. Sử dụng các thiết thị IoT (camera, cảm biến trong xây
dựng, cầu và đường) dùng để giám sát và vận hành cơ sở hạ tầng còn giúp nâng cao
quản lý, ꢁng phó với các nguy cơ tai nạn, thiên tai xảy ra cho đô thị, giúp giảm chi phí
vận hành của các hꢀ thống hạ tầng liên quan.
Hꢀ thống thông tin đô thị (Metropolitan scale deployments)
Cung cấp thông tin về các dịch vụ công cộng trong đô thị như giám sát và cảnh
báo về chất lượng nước, không khí, tiếng ồn trong đô thị, dịch vụ giám sát tình trạng
giao thông, báo cáo kẹt xe, thông tin tìm kiếm thông qua hꢀ thống các cảm biến môi
trường trong đô thị.
Hꢀ thống y tế vꢁ chăm sóc sức khỏe (Medical and healthcare)
Các thiết bị IoT được cá nhân hóa mở ra các dịch vụ về chẩn đoán và chăm sóc
sꢁc khỏe từ xa. Các bꢀnh viꢀn có thêm các công cụ để quản lý và hồ sơ bꢀnh lý bꢀnh
nhân từ xa, vừa giúp giảm tải cho các bꢀnh viꢀn, vừa nâng cao được chất lượng phục
vụ bꢀnh nhân.
Quản lý năng lưꢂng tòa nhꢁ (Energy Building management)
Công trình tòa nhà là đối tượng tiêu tốn nhiều năng lượng nhất trong đô thị, do
vậy đây là đối tượng được quan tâm nhiều nhất trong quản lý và vận hành đô thị thông
minh. Bằng cách thích hợp các hꢀ thống cảm biến và chấp hành, liên kết qua giao thꢁc
Internet, năng lượng của các tòa nhà sẽ được giám sát và tối ưu theo thời gian thực dự
trên các ꢁng dụng dạng web như CitySim [8]. Ngoài ra, cùng với sự phát triển của lưới
điꢀn thông minh, các tòa nhà thậm chꢂ còn được kết nội mạng lưới với nhau để sử
dụng cho các ꢁng dụng cân bằng tải tiêu thụ và nguồn cung cấp từ mạng lưới điꢀn.
Qua đó giúp xây dựng mạng năng lượng cho đô thị hoạt động tin cậy, an toàn và hiꢀu
quả hơn.
IV. NHU CẦU NHÂN LỰC
216
Hội thảo “Đào tạo Kiến trúc & các ngành Thiết kế, Xây dựng trong xu hướng toàn cầu hóa “
_________________________________________________________________________________________
Hình 2. Kỹ sư quản lý và vận hành đô thị
Qua sự phát triển của đô thị thông minh với nhiều ꢁng dụng phong phú như đã
trình bày ở phần trên, có thể thấy yêu cầu về nhân lực trong lĩnh vực này là rất lớn
trong tương lai. Các kỹ sư quản lý và vận hành đô thị làm viꢀc tại cơ quan quản lý đô
thị, các trung tâm nghiên cꢁu về phát triển đô thị bền vững. Hình 2 trình bày các khối
kiến thꢁc cần thiết cho kỹ sư quản lý và vận hành đô thị như sau:
- Khối kiến thức về quy hoạch và thiết kế đô thị: Am hiểu về quy hoạch và thiết
kế và vận hành đô thị, đặc biꢀt là đô thị xanh, đô thị bền vững.
- Khối kiến thức về hạ tầng: Nắm vững nguyên lý hoạt động và sự tương tác
giữa các hꢀ thống IoTs của mạng hạ tầng đô thị như hꢀ thống giao thông, cấp thoát
nước, năng lượng thông tin, hꢀ thống cây xanh.
- Khối kiến thức về quản lý tối ưu: Có kiến thꢁc về các quá trình vận hành tốt
ưu, bài toán tối ưu vận hành mạng lưới hạ tầng dựa theo các tiêu chí phát triển xanh và
bền vững của đô thị.
Với yêu cầu về nhân lực có kiến thꢁc về quản lý và vận hành đô thị thông minh,
trường Đại học Kiến trúc TP.HCM có lợi thế với các chương trình đào tạo sẵn có về
kiến thꢁc quy hoạch và quản lý đô thị, hạ tầng kỹ thuật đô thị, xây dựng công trình,
cùng với đội ngũ giảng viên nhiều kinh nghiꢀm sẽ là một địa chỉ đào tạo tin cậy.
V. KẾT LUẬN
Tham luận này trình bày về mạng lưới hạ tầng đô thị thông mình với một số
ꢁng dụng tiêu biểu. Có thể thấy rằng đây là một lĩnh vực mới không chỉ liên quan đến
ngành hạ tầng đô thị mà còn cả thiết kế đô thị, cùng với nhu cầu về nhân lực lớn trong
217
Hội thảo “Đào tạo Kiến trúc & các ngành Thiết kế, Xây dựng trong xu hướng toàn cầu hóa “
_________________________________________________________________________________________
tương lai. Với lợi thế kinh nghiꢀm về đào tạo kỹ sư hạ tầng đô thị, quy hoạch và thiết
kế đô thị, Đại học Kiến trúc TP.HCM sẽ là một trong những địa chỉ tin cậy để phát
triển chương trình đào tạo về kỹ sư quản lý và vận hành đô thị trong tương lai.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[6]. M.I.E. Olga B. Mora and Dr. Victor M. Larios, Urban Operating Systems for
SensorNetwork Management in Smart Cities, IEEE - GDL CCD SMART CITIES
WHITE PAPER, 2015.
[7]. Loibl, Wolfgang, et al. "ICT-Based Solutions Supporting Energy Systems for
Smart Cities." Handbook of Research on Social, Economic, and Environmental
Sustainability in the Development of Smart Cities. IGI Global, 2015. 136-164.
Web. 10 Oct. 2016. doi:10.4018/978-1-4666-8282-5.ch008.
218
5 trang
19/04/2022
2000
Bạn đang xem tài liệu "Hạ tầng đô thị thông minh – Xu hướng phát triển và nhu cầu về nguồn nhân lực", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên
File đính kèm:
- ha_tang_do_thi_thong_minh_xu_huong_phat_trien_va_nhu_cau_ve.pdf
