Tổng luận Đô thị thông minh
MỤC LỤC
LỜI NÓI ĐẦU.............................................................................................................1
CÁC CHỮ VIẾT TẮT ...............................................................................................2
TÓM TẮT NỘI DUNG..............................................................................................3
1.2. Tiêu chuẩn ISO cho đô thị thông minh .............................................................6
của chính phủ..................................................................................................16
NƯỚC CHÂU Á...................................................................................................25
2.2.1. Nội dung chiến lược.....................................................................................33
2.2.2. Bốn lực đẩy chiến lược.................................................................................33
2.3. Sứ mệnh đô thị thông minh của Ấn Độ ...........................................................43
2.3.2. Các yêu cầu cho đề xuất đô thị thông minh .................................................44
KẾT LUẬN ...............................................................................................................47
TÀI LIỆU THAM KHẢO........................................................................................48
0
LỜI NÓI ĐẦU
Đô thị hóa là một hiện tượng mang tính toàn cầu. Năm 2008, lần đầu tiên
trong lịch sử nhân loại, dân số đô thị đông hơn dân số nông thôn. Theo ước tính,
đến năm 2030, hơn 60% dân số toàn cầu sẽ sinh sống tại các đô thị, đặc biệt là ở
châu Phi, châu Á và châu Mỹ Latinh. Tỷ lệ này có thể tăng lên ngưỡng 2/3 vào năm
2050. Các ước tính gần đây cho thấy sự phát triển của các khu đô thị trong ba thập
kỷ đầu của thế kỷ 21 sẽ mạnh mẽ hơn sự bùng nổ của đô thị vào mọi thời điểm
trong lịch sử nhân loại. Các thành phố chiếm gần 70% tỷ lệ sử dụng năng lượng
toàn cầu và phát thải khí nhà kính, nhưng chỉ chiếm 5% diện tích đất trên Trái đất.
Những xu hướng này đi kèm sự gia tăng bất ngờ nhu cầu về nước, đất, vật liệu xây
dựng, thực phẩm, các giải pháp kiểm soát ô nhiễm và quản lý chất thải. Do đó, các
đô thị liên tục phải gánh chịu áp lực để cung cấp các dịch vụ chất lượng tốt, tăng
năng lực cạnh tranh của nền kinh tế địa phương, cải thiện khả năng cung cấp dịch
vụ, nâng cao hiệu quả và giảm chi phí, tăng hiệu quả và năng suất, cũng như giải
quyết các vấn đề về ách tắc giao thông và môi trường. Những áp lực này đang thôi
thúc các đô thị chuyển sang các giải pháp thông minh và thử nghiệm nhiều ứng
dụng hạ tầng khác nhau.
Chương trình nghị sự về phát triển bền vững 2030, Chương trình nghị sự Hành
động Addis Ababa và Hiệp định Paris trong Công ước khung của Liên Hợp Quốc về
Biến đổi khí hậu đã đưa ra cơ cấu hỗ trợ giải quyết vấn đề ưu tiên này. Chương
trình nghị sự 2030 nhấn mạnh đến tầm quan trọng của các vấn đề về đô thị bền
vững, đặc biệt là trong Mục tiêu 11: Làm cho các đô thị và khu định cư trở nên an
toàn và bền vững. Tuy nhiên, thách thức đô thị hóa cũng có liên quan đến các Mục
tiêu phát triển bền vững khác. Rõ ràng, các quốc gia sẽ không thể đạt được mục tiêu
phát triển bền vững nếu không phát triển đô thị bền vững. Đô thị thông minh sẽ
đóng vai trò quan trọng trong chương trình nghị sự đô thị mới.
Trong Chỉ thị 16/CT-TTg của Thủ tướng Chính phủ về việc tăng cường năng
lực tiếp cận cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ tư được ban hành vào ngày
4/5/2017, thì xây dựng ĐTTM cũng là một trong số những giải pháp được đề cập để
tăng cường năng lực của Việt Nam trong việc tiếp cận cuộc cách mạng công nghiệp
lần thứ tứ. Để giúp bạn đọc hiểu thêm về ĐTTM và kinh nghiệm xây dựng ĐTTM
của một số nước, Cục Thông tin khoa học và công nghệ quốc gia biên soạn tổng
luận "Đô thị thông minh".
Xin trân trọng giới thiệu!
CỤC THÔNG TIN KHOA HỌC VÀ
CÔNG NGHỆ QUỐC GIA
1
TÓM TẮT NỘI DUNG
Tổng luận đề cập đến tổng quan đô thị thông minh và kinh nghiệm xây dựng đô
thị thông minh của một số nước châu Á.
Dù khái niệm ĐTTM chưa được thống nhất, nhưng nhìn chung ĐTTM được xem
là thông minh hơn đô thị truyền thống nhờ ứng dụng các công nghệ và tri thức mới để
thay đổi và tăng cường các hệ thống, hoạt động và khả năng cung cấp dịch vụ đô thị.
ĐTTM bao gồm 6 yếu tố chính: Nền kinh tế thông minh; môi trường thông minh;
con người thông minh; cuộc sống thông minh; giao thông thông minh; và chính
quyền thông minh; và 18 yếu tố phụ. Bên cạnh đó, Tiêu chuẩn quốc tế (ISO) cũng
đưa ra các tiêu chuẩn ISO cung cấp cho các đô thị một khuôn khổ chung để xác
định thế nào là ĐTTM và định hướng việc chuyển đổi sang mô hình ĐTTM. Ngoài
ra, để phát triển ĐTTM, cần có một số công nghệ cốt lõi như: mạng và truyền
thông; hệ thống ảo - thực và Internet kết nối vạn vật; điện toán đám mây và điện
toán ranh giới; dữ liệu mở; dữ liệu lớn và phân tích dữ liệu; và sự tham gia của
người dân. Tuy nhiên, các đô thị đang phải đối mặt với rất nhiều thách thức cản trở sự
phát triển ĐTTM mà bản thân các đô thị không thể tự giải quyết nếu không có sự hỗ trợ
của chính phủ.
Hàn Quốc, Singapo và Ấn Độ nằm trong số các quốc gia châu Á đã tích lũy nhiều
kinh nghiệm trong việc xây dựng ĐTTM. Chính phủ Hàn Quốc đã công bố chiến lược
Seoul thông minh vào năm 2015 nhằm chuyển đổi từ ứng dụng CNTT&TT cho ngành
dịch vụ công sang phát triển hạ tầng CNTT&TT thế hệ mới và xây dựng khung quản lý
đô thị toàn diện. Chiến lược cũng nhằm đẩy mạnh phát triển bền vững, tăng năng lực
cạnh tranh của thủ đô Seoul và mang lại cuộc sống hạnh phúc cho người dân. Ba lĩnh
vực: Hạ tầng thông minh; quản trị thông minh; và chức năng và dịch vụ thông minh,
được nhấn mạnh trong chiến lược này Seoul.
Singapo đã công bố chiến lược phát triển ĐTTM, tập trung vào ba nội dung sau:
đổi mới sáng tạo, tích hợp và quốc tế hóa. Để triển khai, chính phủ Singapo đề ra bốn
lực đẩy chiến lược: Tập trung chuyển đổi và đổi mới sáng tạo trong chính phủ, xã
hội và các ngành kinh tế mũi nhọn; xây dựng hạ tầng CNTT&TT rộng khắp với tốc
độ cực cao và đáng tin cậy; phát triển ngành công nghiệp CNTT&TT có khả năng
cạnh tranh trên toàn cầu; và phát triển bộ phận cư dân và nguồn nhân lực có tri thức
về CNTT&TT.
Ấn Độ đã công bố Sứ mệnh đô thị thông minh để xây dựng 100 ĐTTM trong
giai đoạn 2015-2020. Những vấn đề cốt lõi được đề cập, bao gồm: nguồn cung cấp
nước đầy đủ; nguồn điện đảm bảo; điều kiện vệ sinh môi trường như quản lý chất
thải rắn; giao thông đô thị hiệu quả và giao thông công cộng; nhà ở giá rẻ, đặc biệt
nhà cho người nghèo; kết nối và số hóa mạnh mẽ CNTT; quản trị tốt, đặc biệt là sự
tham gia của người dân; môi trường bền vững; an toàn và an ninh của người ninh;
và sức khỏe và giáo dục.
3
I. TỔNG QUAN ĐÔ THỊ THÔNG MINH
1.1. Khái niệm đô thị thông minh và các yếu tố cấu thành
Do sự phát triển nhanh của Internet trong thế kỷ qua, công nghệ thông tin và
truyền thông (CNTT&TT) đã được áp dụng rộng rãi trong các chính phủ, doanh
nghiệp, xã hội và đời sống. Trong những năm qua, CNTT&TT được xem là phương
thức cốt lõi để phát triển và quản lý đô thị. Năm 2008, Tập đoàn máy tính quốc tế
(IBM) của Hoa Kỳ đã đề xuất khái niệm “đô thị thông minh” để nghiên cứu giải
pháp tối ưu hóa các chức năng của đô thị nhằm thúc đẩy phát triển nền kinh tế dựa
vào nhân tài và cải thiện chất lượng cuộc sống. Đến nay, phát triển ĐTTM đã trở
thành xu hướng toàn cầu trong thế kỷ 21.
Năm 2014, báo cáo của Liên minh Viễn thông quốc tế đã phân tích hơn 100
định nghĩa về ĐTTM và đưa ra định nghĩa sau: “ĐTTM là đô thị đổi mới sáng tạo
ứng dụng CNTT&TT và các phương tiện khác để cải thiện chất lượng cuộc sống,
hiệu quả hoạt động và dịch vụ đô thị cũng như tăng khả năng cạnh tranh, trong khi
vẫn đảm bảo đáp ứng nhu cầu của hiện tại và tương lai về khía cạnh kinh tế, xã hội
và môi trường”.
Khái niệm ĐTTM có nghĩa rộng, liên tục thay đổi và chưa có sự thống nhất
giữa các viện nghiên cứu và các ngành liên quan. Nhìn chung, ĐTTM được xem là
thông minh hơn đô thị truyền thống và ứng dụng các công nghệ và tri thức mới để
thay đổi và tăng cường các hệ thống, hoạt động và khả năng cung cấp dịch vụ đô
thị. Các ĐTTM có một điểm chung đó là: sử dụng những ý tưởng và phương pháp
đổi mới sáng tạo hoặc ứng dụng CNTT&TT trong nhiều khía cạnh của đô thị để kết
nối và tích hợp các hệ thống và dịch vụ đô thị tạo hiệu ứng tốt hơn, cũng như sử
dụng hiệu quả nguồn lực nhằm nâng cao năng lực quản lý và cung cấp dịch vụ đô
thị, cải thiện chất lượng cuộc sống của người dân và đồng thời giảm tác động đến
môi trường, hỗ trợ phát triển nền kinh tế đổi mới sáng tạo thải ít cacbon.
Khái niệm ĐTTM bao trùm gần như mọi khía cạnh xã hội và sinh kế của con
người. Ví dụ: giám sát không gian công cộng, quản lý đường ống ngầm và hệ thống
chiếu sáng đường phố cho các công trình đô thị; xây dựng, an ninh, quản lý năng
lượng và truyền thông nội bộ trong các tòa nhà; dịch vụ giao thông công cộng như
quản lý tín hiệu, giám sát giao thông đường bộ và bãi đỗ xe; tự động hóa nhà ở và
quản lý từ xa; mạng lưới cao tốc và lưu trữ đám mây; và các dịch vụ công điện tử và
dịch vụ kinh doanh.
Các yếu tố cấu thành đô thị thông minh
Năm 2012, Boyd Cohen, nhà chiến lược đô thị quốc tế và là chuyên gia về
ĐTTM đã đưa ra mô hình ĐTTM để phác thảo những đặc điểm, chức năng và mục
tiêu của ĐTTM có liên quan đến các chỉ số và xếp hạng chính. Mô hình này bao
4
gồm 6 yếu tố chính: Nền kinh tế thông minh; môi trường thông minh; con người
thông minh; cuộc sống thông minh; giao thông thông minh; và chính quyền thông
minh; và 18 yếu tố phụ. Về cơ bản, Cohen đã phối hợp với các nhà nghiên cứu nổi
tiếng và luật sư để xây dựng một bộ 62 chỉ số đánh giá và đã công bố xếp hạng
ĐTTM trên toàn thế giới vào năm 2013. Đứng đầu bảng xếp hạng là Seoul, tiếp đến
là Singapo và Tokyo.
Tinh thần khởi
nghiệp và ĐMST
Kết nối khu
vực & toàn
cầu
Quy hoạch đô thị
Công
trình xanh
Năng
lượng xanh
Năng suất
xanh
Cân bằng
chính sách
trọng cung &
cầu
Môi trường
TM
Giáo dục thế
kỷ 21
Kinh tế TM
Tính minh
bạch và dữ
liệu mở
Xã hội toàn
diện
Chính
phủ TM
Con người
ĐTTM
TM
Nắm bắt sáng
tạo
CNTT&TT&
Chính phủ
điện tử
Giao thông
TM
Cuộc sống
TM
Văn hóa
phong phú và
hạnh phúc
Ưu tiên lựa chọn
phương tiện sạch
và không động cơ
Tiếp cận theo
phương thức
hỗn hợp
CNTT&TT
tích hợp
Khỏe
mạnh
An
toàn
Hình 1: Mô hình ĐTTM - Hành động và chỉ số
Mô hình ĐTTM do Cohen xây dựng, được các viện nghiên cứu và các ngành
có liên quan sử dụng rộng rãi. Dựa vào mô hình này, ĐTTM bao gồm 6 thành phần:
Nền kinh tế thông minh: Hỗ trợ đổi mới sáng tạo và tinh thần khởi nghiệp bằng
cách tập trung phát triển các công nghệ mới và công nghệ cao (thực hiện sản xuất
và tự động hóa dịch vụ cũng như tăng tốc quy trình hoạt động) và khuyến khích đổi
mới sáng tạo (phát triển sản phẩm, dịch vụ, thị trường mới và sở hữu trí tuệ) để tăng
cường mối liên hệ mật thiết giữa nền kinh tế nội địa và kinh tế toàn cầu nhằm duy
trì năng lực cạnh tranh của đô thị về lâu dài.
5
Giao thông thông minh: Liên quan đến việc nâng cao hiệu quả và chất lượng
dịch vụ của giao thông đô thị thông qua ứng dụng các công nghệ giám sát bằng
video và phát hiện từ xa để theo dõi các phương tiện giao thông và tiến hành phân
tích dữ liệu có liên quan phục vụ quản lý lưu lượng giao thông, lưu lượng người đi
bộ và lưu lượng hàng hóa trong thời gian thực và giải quyết những vấn đề cấp bách.
Giao thông thông minh cũng thúc đẩy khả năng tiếp cận đa phương thức kết hợp
nhiều phương tiện vận tải như phương tiện công cộng, xe nhiên liệu sạch, xe đạp và
đi bộ.
Môi trường thông minh: Liên quan đến việc thực hiện quy hoạch đô thị xanh
thông qua sử dụng các công nghệ giám sát từ xa và dựa vào web để tìm hiểu và
phân tích đầy đủ sự phân bố của không gian cộng cộng, bãi cỏ và vành đai xanh để
khuyến khích phát triển môi trường xanh. Môi trường thông minh cũng thể hiện ở
việc quản lý hiệu quả và sử dụng tối ưu các công trình, cộng đồng và tài nguyên đô
thị để đạt mục tiêu bảo toàn năng lượng và giảm phát thải, cải tạo lòng sông và thủy
vực vì một môi trường bền vững.
Người dân thông minh: Nguồn nhân lực thực hiện triển khai các công nghệ đổi
mới sáng tạo và công nghệ thông tin, được coi trọng và phát triển thông qua tạo môi
trường thuận lợi để học tập suốt đời, cũng như thúc đẩy tính đa dạng xã hội, tính
linh hoạt, tính tiếp thu và tính sáng tạo. Người dân được khuyến khích tham gia vào
công việc chung thông qua các nền tảng trực tuyến và các kênh khác phù hợp.
Cuộc sống thông minh: Nghĩa là cải thiện môi trường sống và chất lượng sống
cho mọi người bằng công nghệ “Internet kết nối vạn vật” (IoT) và các nền tảng xã
hội trực tuyến như là phương tiện để mọi người kết nối với nhau và quản lý nhà ở
của họ đúng cách và qua đó tương tác chặt chẽ với môi trường xung quanh. Mục
đích hướng tới là phát triển lối sống khỏe mạnh, hạnh phúc và sôi động.
Chính quyền thông minh: Nghĩa là tăng cường kết nối trong Chính phủ, giữa
chính phủ với người dân, cũng như doanh nghiệp thông qua tích hợp các mạng lưới
và cung cấp thông tin và dịch vụ công. Mục đích là nhằm tăng cường trách nhiệm
giải trình, khả năng phản hồi và tính minh bạch của Chính phủ, do đó, các yêu cầu
và khát vọng của cộng đồng có thể được đáp ứng một cách hiệu quả và kịp thời.
1.2. Tiêu chuẩn ISO cho đô thị thông minh
Tiêu chuẩn ISO cung cấp cho các đô thị một khuôn khổ chung để xác định thế
nào là ĐTTM và làm thế nào để đạt được mục tiêu này. ISO xác định các tiêu chuẩn
cho những nhu cầu cụ thể của đô thị, bao trùm rất nhiều vấn đề quan trọng đối với
đô thị.
Năng lượng
6
Đáp ứng nhu cầu năng lượng cho dân số đang gia tăng theo cách bền vững là
vấn đề nan giải của các đô thị. Các tiêu chuẩn quốc tế đóng vai trò quan trọng giúp
các đô thị xây dựng và thực hiện chiến lược về hiệu quả năng lượng và theo dõi
thành quả đạt được.
• ISO có hơn 200 tiêu chuẩn liên quan trực tiếp đến hiệu quả năng lượng và
năng lượng tái tạo
• ISO 17742 về Tính toán hiệu quả và tiết kiệm năng lượng cho các quốc gia,
vùng và đô thị, cung cấp những phương pháp dựa vào chỉ số và thước đo để tính
toán mức độ tiết kiệm năng lượng, có đề cập đến các khu vực sử dụng cuối như hộ
gia đình, ngành công nghiệp, dịch vụ, nông nghiệp và giao thông.
• Các tiêu chuẩn khác bao gồm ISO 50001, một công cụ chiến lược giúp các tổ
chức áp dụng hệ thống quản lý năng lượng để sử dụng năng lượng hiệu quả và ISO
50006 đưa ra hướng dẫn về phương thức xây dựng, sử dụng và duy trì các chỉ số về
hiệu quả năng lượng (EnBs) và đường cơ sở năng lượng (EnBs) như một phần của
quá trình đo lường hiệu quả năng lượng.
Giao thông đô thị
Các tiêu chuẩn ISO rất cần để phát triển các công nghệ mới cho giao thông
đường bộ sạch và hiệu quả, cũng như đảm bảo sử dụng tốt hơn các mạng lưới sẵn
có. Ví dụ, các tiêu chuẩn hỗ trợ các hệ thống giao thông thông minh, xe hybrid và
xe điện, hoạt động an toàn của xe lưu thông và các trạm xe hydro.
• ISO 39001 về hệ thống quản lý an toàn giao thông đường bộ (RTS) đề cập
đến các yêu cầu về hệ thống quản lý an toàn giao thông đường bộ đối với các tổ
chức có tác động đến hệ thống giao thông đường bộ để giảm tình trạng tử vong và
thương tích nghiêm trọng do va chạm trên đường.
• ISO 39002 về thực hành tốt để thực hiện quản lý an toàn giao thông, đưa ra
hướng dẫn cho các tổ chức bảo vệ người lao động tránh sự cố tai nạn đường bộ khi
đi làm và từ chỗ làm về.
Nước
Với 40% dân số thế giới sống trong các khu vực khan hiếm nước hoặc phải sử
dụng các nguồn nước ô nhiễm, thì việc quản lý nhu cầu nước hiện tại và trong
tương lai của các cộng đồng là vấn đề nan giải nữa của các đô thị. Tiêu chuẩn ISO
bao trùm mọi khía cạnh liên quan đến sử dụng nước và thể hiện sự đồng thuận của
quốc tế về phương thức quản lý nước hiệu quả.
• ISO 24510 về các hoạt động liên quan đến dịch vụ cung cấp nước uống và
xử lý nước thải - các hướng dẫn đánh giá và cải thiện dịch vụ cho người sử dụng,
được xây dựng để giúp các đơn vị cung cấp nước có chất lượng đáp ứng mong đợi
7
của người sử dụng và phù hợp với các nguyên tắc về phát triển bền vững. Bộ tiêu
chuẩn nhằm cải thiện dịch vụ cung cấp nước uống và xử lý nước thải còn bao gồm
ISO 24511 (cho đơn vị xử lý nước thải) và ISO 24512 (cho đơn vị cung cấp nước
uống).
• Các tiêu chuẩn khác liên quan đến nước bao gồm ISO 20325 tương lai
(hướng dẫn quản lý nước mưa ở đô thị), ISO 24516 (hướng dẫn quản lý tài sản của
các hệ thống cung cấp nước và hệ thống nước thải) và ISO 24518 (quản lý khủng
hoảng cho các đơn vị cung cấp nước).
ISO cũng có một số tiêu chuẩn hiện đang được xây dựng để xử lý vấn đề về
điều kiện vệ sinh, các hệ thống vệ sinh không cống rãnh bền vững (nghĩa là cung
cấp nhà vệ sinh khi người dân không được tiếp cận với các hệ thống xử lý nước và
nước thải đáng tin cậy), các sản phẩm được xử lý bằng cách xả nước, các hệ thống
quản lý nước hiệu quả và thất thoát nước trong các hệ thống cung cấp nước đô thị.
Các đô thị kết nối
Khi thế giới được kết nối ngày càng chặt chẽ hơn, thì nguy cơ vi phạm an ninh
và những mối nguy hiểm liên quan sẽ nảy sinh nhiều. Tiêu chuẩn ISO/IEC 27001 và
ISO/IEC 27002 về các hệ thống quản lý bảo mật thông tin giúp các tổ chức giải
quyết những vấn đề về bảo mật và quyền riêng tư, trong khi ISO/IEC 38500 về quản
trị CNTT cho doanh nghiệp cung cấp khuôn khổ ứng dụng CNTT hiệu quả và được
sự đồng thuận của các tổ chức.
• ISO/IEC 30182 về Mô hình khái niệm ĐTTM- Hướng dẫn xây dựng mô
hình tương tác dữ liệu
Ngoài ra còn có ba tiêu chuẩn đang được xây dựng:
• ISO/IEC 21972 về Công nghệ thông tin - Bản thể luận (ontology) cấp cao
cho các chỉ số ĐTTM
• ISO/IEC 27550 về Công nghệ thông tin - Kỹ thuật bảo mật - Kỹ thuật bảo vệ
quyền riêng tư
• ISO/IEC 27551 về Công nghệ thông tin - Kỹ thuật bảo mật - Các yêu cầu xác
thực đối tượng không liên quan dựa vào thuộc tính
Cơ sở hạ tầng
Các tòa nhà và công trình xây dựng bền vững và an toàn là cần thiết cho sự
phát triển mạnh mẽ của các đô thị trong tương lai. Các tiêu chuẩn ISO hỗ trợ ngành
xây dựng bằng các hướng dẫn và thông số kỹ thuật được quốc tế thông qua cho các
tòa nhà, bao gồm rất nhiều yếu tố từ loại hình và hiện trạng đất nơi xây dựng các tòa
nhà. Nội dung cụ thể bao gồm các tiêu chuẩn cho tất cả các loại sản phẩm và vật
liệu xây dựng, lập kế hoạch thiết kế hiệu quả, kết nối, hiệu suất năng lượng, bảo vệ
8
chống biến đổi khí hậu và thiên tai, các phương pháp kiểm tra khả năng phục hồi và
chất lượng, quản lý thông tin trong xây dựng ...
An ninh và khả năng phục hồi
Đảm bảo sự an toàn cho người dân và lập kế hoạch quản lý khẩn cấp trong
trường hợp xảy ra thảm họa hoặc các sự cố bất ngờ là một yêu cầu quan trọng khác
và cũng là thách thức cho tất cả các đô thị và cộng đồng. ISO đưa ra một số tiêu
chuẩn giúp các thành phố chuẩn bị ứng phó với tình huống tồi tệ nhất và kiên cường
trong những hoàn cảnh bất lợi.
Các ví dụ bao gồm chuỗi tiêu chuẩn ISO 22300 về bảo mật thực - ảo và khả
năng phục hồi:
• ISO 22313 về An ninh xã hội - các hệ thống quản lý liên tục doanh nghiệp -
Hướng dẫn, được thiết kế để hỗ trợ khả năng phục hồi và sản xuất của doanh nghiệp
trong thời gian khủng hoảng. Ngoài ra, còn có nhiều tiêu chuẩn để tăng khả năng
phục hồi của cộng đồng như:
• ISO 22327, Bảo mật và khả năng phục hồi - Quản lý khẩn cấp - Hướng dẫn
triển khai hệ thống cảnh báo sớm lở đất dựa vào cộng đồng
• ISO 22395, Bảo mật và khả năng phục hồi - Khả năng phục hồi của cộng
đồng - Hướng dẫn cộng đồng cách phản ứng với những người dễ bị tổn thương
Sức khỏe và hạnh phúc
Đảm bảo cho người dân được tiếp cận với dịch vụ chăm sóc sức khỏe có chất
lượng và với mức sống tốt là vai trò của tất cả các nhà lãnh đạo thành phố. Sức khỏe
và hạnh phúc được đề cao trong chương trình nghị sự về Mục tiêu Phát triển bền
vững của Liên hợp quốc nhằm cải thiện cuộc sống của con người hiện tại và trong
tương lai.
ISO có hơn 1.300 tiêu chuẩn và các tài liệu được chuẩn hóa về tất cả các khía
cạnh sức khỏe và hạnh phúc, trong đó, một số tiêu chuẩn giúp các đô thị đảm bảo
khả năng tiếp cận và chất lượng sống tốt cho dân số đang ngày càng già hóa.
Các tiêu chuẩn này bao gồm:
• IWA 18 về Khuôn khổ cho các dịch vụ kết hợp chăm sóc sức khỏe lâu dài
dựa vào cộng đồng trong xã hội già hóa
• ISO/IEC 71 về Hướng dẫn tiếp cận các tiêu chuẩn
• ISO 45001 về Hệ thống quản lý an toàn và sức khỏe nghề nghiệp
9
1.3. Những xu hướng công nghệ thúc đẩy sự phát triển của đô thị thông minh
1.3.1. Hệ sinh thái công nghệ của đô thị thông minh
Từ triển vọng công nghệ, hệ sinh thái ĐTTM phức tạp bao gồm nhiều lĩnh vực
công nghệ. Các doanh nghiệp lớn hoạt động trong một số lĩnh vực để cung cấp các
giải pháp bổ sung (hoặc đôi khi chồng chéo) các doanh nghiệp khác. Các doanh
nghiệp đó đang hoạt động hướng tới mục tiêu chung là đưa ra các giải pháp đáp ứng
nhu cầu công nghệ của đô thị. Tuy nhiên, hầu hết các doanh nghiệp chưa đủ quy mô
để đạt được mục tiêu này và cần phối hợp với các đối tác khác. Để hình dung về hệ
sinh thái công nghệ, cần xác định 5 nhóm công nghệ chủ chốt sau đây.
Doanh nghiệp CNTT
Mạng lưới IP • Tích hợp công
nghệ
Phần mềm
Phân tích
• Bảomật
Telecom
Năng lượng & Hạ tầng
Công nghệ băng thông
•
•
•
Điện tử công suất
Năng lượng tái tạo
Doanh
nghiệp
CNTT
rộng & Internet
Điện thoại di động
Dịch vụ CNTT kết nối
Giám sát & Cảm biến
Bảo mật
Lưới điện siêu nhỏ &
thông minh
Tự động hóa trạm biến
điện phụ
Doanh
nghiệp
Telecom
Năng lượng
& Hạ tầng
•
•
Công nghệ T&D
Tự động hóa &
kiểm soát tòa
nhà
Quản trị
doanh
nghiệp
Quản trị
Tự động hóa tòa nhà
Chính quyền điện
•
•
•
•
•
Tự động hóa tòa nhà
Quản lý năng lượng
Kết nối thiết bị
tử
Dữ liệu mở
Sự tham gia của
công dân
Quyền riêng tư &
Giám sát & cảm biến
Bảo mật
Hình 2. Hệ sinh thái công nghệ trong các đô thị thông minh
Trên thực tế, ĐTTM là hệ sinh thái phức tạp, bao gồm nhiều bên liên quan
tham gia xây dựng và triển khai các dịch vụ mới trong ĐTTM và thường cần có
cách tiếp cận toàn diện để ứng dụng công nghệ. Do các đô thị được xây dựng đi
10
kèm một số hệ thống phụ như giao thông, y tế và năng lượng, nên cách tiếp cận theo
hệ thống là cần thiết để đáp ứng nhu cầu của đô thị và người dân. Để triển khai
thành công dịch vụ ĐTTM đòi hỏi một số doanh nghiệp phải hợp tác đưa ra các giải
pháp và công nghệ như các cảm biến/bộ truyền động cấp độ thấp, truyền thông dữ
liệu hiệu quả, thu thập và phân tích dữ liệu, cũng như các ứng dụng cụ thể theo lĩnh
vực từ chăm sóc sức khỏe, năng lượng đến giao thông.
1.3.2. Một số xu hướng công nghệ cốt lõi
Mạng và truyền thông
Yếu tố quan trọng đối với nhiều xu hướng công nghệ liên quan đến ĐTTM là
hạ tầng truyền thông cơ bản, cho phép ĐTTM kết nối hạ tầng, thiết bị và con người,
cũng như thu thập dữ liệu và phân phối dịch vụ. Sự phức tạp của các hệ sinh thái
công nghệ và dịch vụ của ĐTTM đòi hỏi phải có cách tiếp cận toàn diện với mạng
và truyền thông để hỗ trợ đáp ứng nhiều nhu cầu như giám sát hạ tầng, an ninh cho
hộ gia đình và giao thông toàn thành phố. Những nhu cầu đa dạng này cho thấy bất
cứ ĐTTM nào cũng sẽ phải ứng dụng nhiều công nghệ từ công nghệ không dây
băng thông thấp như Bluetooth LE và ZigBee cho đến các sợi quang chuyên dụng.
Một số xu hướng công nghệ quan trọng sau sẽ ảnh hưởng đến sự phát triển ĐTTM
trong tương lai bao gồm:
Công nghệ WAN công suất thấp
Trong bối cảnh công nghệ cần có sự tích hợp giữa các công nghệ mạng cục
bộ/cá nhân như Bluetooth LE, ZigBee và WiFi; mạng di động được cấp phép như
mạng 3/4G hiện có và phát triển đến 5G; công nghệ SIT như LoRaWAN và phát
triển đến 802.11ah. Các công nghệ này sử dụng quang phổ chưa được cấp phép và
tập trung vào công suất và chi phí thấp. Trong khi một số người cho rằng các công
nghệ này là giải pháp tạm thời trước khi triển khai mạng 5G, nhưng lại là chủ đề
được nhiều người quan tâm và một số thử nghiệm đã được thực hiện như thử
nghiệm của Tập đoàn viễn thông NTT ở Nhật Bản, SigFox ở Pháp và Úc và
Comcast tại Hoa Kỳ. Một yếu tố chính thúc đẩy việc chuyển đổi sang mô hình
ĐTTM là khả năng cung cấp miễn phí dịch vụ cho toàn thành phố với giá thành đầu
tư tương đối thấp.
Sự phát triển của mạng 3/4G
Dù có nhiều hoạt động xoay quanh việc phát triển của các tiêu chuẩn 5G,
nhưng đến năm 2020, các tiêu chuẩn này mới được hoàn thiện. Trong khi đó, một
số sáng kiến quan trọng tập trung phát triển về trung hạn các công nghệ di động
hiện có. Tổ hợp 3GPP đang hoạt động thông qua một số hoạt động bao gồm CAT-1
(và Cat-0), cũng như sắp tới là CAT-M1 và sự phát triển lâu dài băng tần hẹp (NB-
LTE). Các tiêu chuẩn này nhấn mạnh đến IoT và bao gồm các yếu tố về hiệu quả
11
năng lượng, giảm chi phí và thâm nhập/mật độ cao hơn, tất cả đều quan trọng cho
môi trường IoT trong các ĐTTM.
Mạng 5G
Mạng thế hệ mới (5G) là đối tượng của hoạt động công nghệ (và kinh doanh)
mạnh mẽ với một số sáng kiến quan trọng đang được áp dụng. Mạng 5G đặt mục
tiêu đáp ứng một số nhu cầu quan trọng trong tương lai của ĐTTM nhờ băng thông
cao, đảm bảo hoạt động phân phối và thực hiện, khả năng thích ứng, hiệu quả năng
lượng và khả năng phản ứng của thiết bị trong thời gian thực.
Dù có sự phát triển của mạng 4G và cuối cùng chuyển đổi thành mạng 5G, thì
hai xu hướng công nghệ quan trọng đáp ứng nhu cầu kết hợp nhiều công nghệ đang
phát triển là mạng được xác định bởi phần mềm (SDN) và ảo hóa chức năng mạng
(NFV). Rõ ràng, môi trường mạng phức tạp này đặt ra thách thức khi các nhà khai
thác và người dùng phải đối mặt với những nhu cầu xoay quanh nhiều nhiều công
nghệ. Giải pháp cho vấn đề này là áp dụng các công nghệ SDN và NFV cho phép
các nhà khai thác mạng kết hợp và đáp ứng các dịch vụ sử dụng SDN và làm cho
mạng lưới trở nên thông minh hơn bằng cách sử dụng NFV6,7.
Hệ thống ảo - thực và Internet kết nối vạn vật
Các hệ thống ảo - thực và IoT thường được định nghĩa là sự kết nối và thể hiện
không gian số của các thiết bị với Internet, là rất quan trọng đối với sự phát triển
của ĐTTM. Dù nhiều bộ phận của hạ tầng đô thị truyền thống đã được theo dõi
trong nhiều năm như giao thông, điện và nước, nhưng hoạt động này thường sử
dụng các công nghệ độc quyền và được duy trì dưới dạng các silo riêng lẻ. IoT đang
thay đổi hoàn toàn tình huống đó. Hạ tầng đô thị, trong đó một số hạ tầng được
giám sát theo phương thức truyền thống, hiện đang được kết nối bằng cách sử dụng
các giao thức chuẩn mở như IP và HTTP và có thể truy cập thông qua các công
nghệ web như REST. Chi phí “lắp đặt” thấp hơn cho phép thực hiện cảm biến nhiều
bộ phận của hạ tầng đô thị và cho phép cảm biến với độ trung thực cao hơn. Một ví
dụ điển hình là quản lý năng lượng. Dù theo truyền thống, nhiều đô thị có thể đo
lường và giám sát một số hoạt động sử dụng năng lượng của đô thị (thông qua các
ngành dịch vụ công cộng hoặc địa phương), nhưng ngày càng có nhiều tòa nhà tư
nhân và công trình thương mại được kết nối qua đồng hồ thông minh, cho phép áp
dụng công nghệ lưới điện vi mô.
Xu hướng này nhằm mục tiêu cảm biến (và can thiệp) hiệu quả hơn chứ không
chỉ dừng lại ở việc cảm biến hạ tầng đô thị như đường sá và cống rãnh. Chi phí và
khả năng tiếp cận IoT cho phép các công ty tư nhân cung cấp hạ tầng vật chất và sử
dụng các thiết bị như điện thoại thông minh. Ví dụ, các nhà sản xuất ô tô đang sử
dụng ngày càng nhiều cảm biến không chỉ cho ô tô mà còn theo dõi cả môi trường
12
xung quanh, điều kiện giao thông và thậm chí cung cấp dữ liệu cảm biến trong
trường hợp xảy ra tai nạn. Các công ty xây dựng dân dụng đang triển khai các cảm
biến để giám sát ứng suất trong các cấu trúc như đường hầm và cầu hoặc chất lượng
của mặt đường. Người dân đô thị tham gia bằng cách lắp đặt các cảm biến giá rẻ để
theo dõi ô nhiễm không khí và mức độ tiếng ồn hoặc chỉ sử dụng điện thoại thông
minh làm nền tảng cảm biến di động.
Rõ ràng, xu hướng phát triển cảm biến đang được củng cố bởi phương thức
truyền thông có dây và không dây với mạng lưới tiêu thụ ít điện năng và cuối cùng
chuyển sang mạng 5G như là những xu hướng công nghệ chủ chốt. Trong khi IoT
đang đẩy mạnh cuộc cách mạng trong đó con người có thể kiểm soát thể giới xung
quanh, thì trong môi trường ĐTTM, có một số xu hướng và vấn đề công nghệ đang
tác động đến cách con người khai thác IoT. Khối lượng lớn dữ liệu được tạo ra đang
làm tăng nhu cầu về nền tảng thu thập và lưu trữ dữ liệu, cũng như về các công cụ
và kỹ thuật cần để phân tích dữ liệu trong thời gian thực.
Điện toán đám mây và điện toán ranh giới1
Điện toán đám mây gây ảnh hưởng lớn đến sự phát triển của ĐTTM, cụ thể là
cách các đô thị quản lý và cung cấp dịch vụ và cho phép một bộ phận đông đảo
doanh nghiệp tham gia vào thị trường ĐTTM. Điện toán đám mây, được định nghĩa
chung là khả năng cung cấp điện toán như một dịch vụ, đã mang đến cho các tổ
chức như đô thị những phương thức để giảm chi phí và tăng hiệu quả. Do lo ngại về
pháp lý và quyền riêng tư, các đô thị đã miễn cưỡng khai thác toàn bộ lợi ích của
dịch vụ đám mây công cộng cho các dịch vụ cốt lõi, nhưng nhiều người đã sử dụng
dịch vụ đám mây riêng tư và một số đã thử nghiệm hạ tầng đám mây công
cộng/riêng tư hoặc kết hợp cả hai. Khi đám mây công cộng được khai thác, nó
thường được sử dụng cho các dịch vụ không phải là cốt lõi hoặc mới hơn. Ví dụ,
thành phố Barcelona của Tây Ban Nha đã sử dụng hạ tầng đám mây công cộng để
cung cấp dịch vụ nhận dạng và quản lý thiết bị cho lực lượng lao động hoạt động
theo lĩnh vực, phục vụ phân tích dữ liệu và để cải thiện hệ thống quản lý hồ sơ
khách hàng (CRM) nhằm mục tiêu quản lý tương tác giữa các cư dân đô thị.
Yếu tố thứ hai thúc đẩy việc áp dụng các giải pháp đám mây cho ĐTTM là sự
gia tăng ồ ạt dữ liệu đang được tạo ra, thu thập và phân tích bởi các đô thị khi tiến
hành khai thác công nghệ IoT. Cảm biến hạ tầng mới, kết hợp với các nguồn dữ liệu
cá nhân và dữ liệu của người dân, có nghĩa là các thành phố hiện có quyền truy cập
vào khối lượng khổng lồ về các nguồn dữ liệu trong thời gian thực. Có nhiều ví dụ
về việc sử dụng hạ tầng đám mây tại các đô thị và giao thông thông minh là lĩnh
1 Điện toán ranh giới là khả năng tối ưu hoá các hệ thống điện toán đám mây bằng cách xử lý dữ liệu
ở rìa của mạng, gần nguồn dữ liệu
13
vực sử dụng chính. Đài Loan đã khai thác điện toán đám mây để xử lý khối lượng
lớn dữ liệu từ các hệ thống giao thông thông minh.
Dù điện toán đám mây là một nội dung của các giải pháp ĐTTM, nhưng xu
hướng mới nổi lại là sự mở rộng của điện toán đám mây cùng với điện toán ranh
giới (còn gọi là điện toán sương mù). Điện toán ranh giới là thuật ngữ được sử dụng
để mô tả việc triển khai và sử dụng phương thức xử lý bên trong và ở rìa của mạng
lưới. Xu hướng này thúc đẩy việc triển khai hạ tầng IoT, thường bao gồm các thiết
bị xử lý mạnh và cổng mạng để thu thập và truyền dữ liệu cảm biến. Mô hình tính
toán ranh giới cung cấp cho các đô thị phương thức quản lý và giám sát hạ tầng
phân phối như hệ thống giao thông thông minh.
Dữ liệu mở
Một xu hướng quan trọng khác tại các ĐTTM là việc lựa chọn và khai thác dữ
liệu mở. Dữ liệu mở trong bối cảnh của ĐTTM đề cập đến chính sách công yêu cầu
hoặc khuyến khích các cơ quan công quyền công bố các bộ dữ liệu và tạo thuận lợi
cho việc truy cập. Các ví dụ điển hình là công tác thống kê tội phạm toàn thành phố,
quy mô dịch vụ đô thị và dữ liệu hạ tầng. Nhiều chính phủ và các đô thị hàng đầu
hiện đang quản lý các cổng dữ liệu mở, như các cổng dữ liệu của Vương quốc Anh
và Canada (data.gov.uk và open.canada.ca) và các cổng dữ liệu đô thị như San
Francisco (dataSF.org) và London (data. london.gov.uk).
Dù bản thân dữ liệu mở không phải là một xu hướng công nghệ, nhưng lại đẩy
mạnh sự phát triển của một số công nghệ cơ bản như điện toán đám mây và IoT và
là một nguồn dữ liệu đô thị lớn. Dữ liệu mở đang thúc đẩy việc sử dụng các công
nghệ này khi các thành phố phát triển các cổng dữ liệu mở và các bên liên quan khai
thác quyền truy cập vào nguồn dữ liệu mở này. Một số thách thức liên quan đến dữ
liệu lớn bao gồm bảo mật dữ liệu và các vấn đề về quyền riêng tư.
Sự phát triển của dữ liệu mở thể hiện việc mở rộng thông tin có sẵn liên quan
đến các hoạt động đô thị. Mục tiêu chính là tính minh bạch, nhưng mục tiêu phụ
cũng quan trọng là cung cấp thông tin cho bên thứ ba khai thác để cải thiện dịch vụ
đô thị và thúc đẩy đổi mới xung quanh các dịch vụ mới. San Francisco và London
đã nỗ lực khai thác dữ liệu mở cùng với các công ty địa phương để tạo ra các ứng
dụng di động dựa trên dữ liệu về công viên, bãi đỗ xe, giao thông và du lịch. Các
cách tiếp cận tương tự cũng được áp dụng tại những thành phố khác trên toàn thế
giới. Rõ ràng, ngày càng có nhiều đô thị cung cấp thêm dữ liệu có sẵn dưới dạng dữ
liệu mở. Tuy nhiên, hệ sinh thái của các nhà cung cấp và khai thác dữ liệu mở sẽ
phát triển cùng với các đô thị đóng vai trò như các nhà khai thác dữ liệu mở và ngày
càng nhiều bên thứ ba sử dụng dữ liệu đô thị để đáp ứng nhu cầu của công dân và
doanh nghiệp.
14
Dữ liệu lớn và phân tích dữ liệu
ĐTTM về bản chất tạo ra một lượng lớn dữ liệu trong hoạt động đô thị thường
nhật. Các xu hướng này trước đây đã được xác định, ví dụ, IoT và Dữ liệu mở đang
thúc đẩy các đô thị thu thập và cung cấp thêm khối lượng lớn dữ liệu; một số dữ
liệu không thay đổi nhưng phần lớn là dữ liệu trong thời gian thực. Dữ liệu này có
đặc điểm của dữ liệu lớn: khối lượng lớn, thời gian thực (vận tốc); và đặc biệt
không đồng nhất về nguồn gốc, định dạng và đặc điểm (sự thay đổi). Dữ liệu lớn
nếu được quản lý và phân tích tốt, sẽ cung cấp thông tin chi tiết và giá trị kinh tế mà
đô thị và các bên liên quan có thể sử dụng để cải thiện hiệu quả và dẫn đến đổi mới
các dịch vụ cải thiện cuộc sống của người dân.
Công nghệ thu thập, quản lý và phân tích dữ liệu lớn đang được phát triển, tạo
đòn bẩy cho các xu hướng công nghệ như điện toán đám mây. Các đô thị hiện có
thể truy cập và sử dụng tài nguyên điện toán khổng lồ mà cách đây vài năm phải
mất chi phí rất đắt đỏ để có thể sở hữu và quản lý nó. Nhờ có các công nghệ như
Hadoop/HDFS, Spark, Hive và rất nhiều công cụ độc quyền, các đô thị hiện có thể
khai thác dữ liệu lớn và các công cụ phân tích để nâng cao hiệu quả hoạt động và
dịch vụ của thành phố.
Ví dụ, thành phố Boston ở Hoa Kỳ đang sử dụng dữ liệu lớn không chỉ để theo
dõi tốt hơn hiệu quả hoạt động của đô thị dựa vào một loạt chỉ số, mà còn để xác
định ổ gà trên đường phố và cải thiện hiệu quả thu gom rác thải bằng cách chuyển
sang phương pháp tiếp cận theo nhu cầu. New York đã triển khai hệ thống FireCast
phân tích dữ liệu từ sáu cơ quan đô thị để xác định các tòa nhà có nguy cơ cháy cao.
London sử dụng nhiều dữ liệu đô thị và phân tích nâng cao để lập bản đồ các vùng
lân cận riêng biệt nhằm hiểu rõ hơn sự phân bổ và quy hoạch tài nguyên thông qua
dịch vụ Whereabouts. Singapo theo dõi hệ thống giao thông trong thời gian thực và
áp dụng kế hoạch định giá đường sá theo nhu cầu để tối ưu hóa việc sử dụng đường
trên đảo.
Sự tham gia của người dân
Sự tham gia của người dân là một khía cạnh bổ sung của ĐTTM và phụ thuộc
vào việc thu thập và quản lý dữ liệu. Về cơ bản, khai thác công nghệ sẽ hỗ trợ người
dân tham gia đông đảo hơn, một mặt để nỗ lực "khai thác trí tuệ tập thể" của đô thị
và mặt khác để hiểu rõ hơn về những gì người dân làm và cần có trong cuộc sống
hàng ngày. Trong bối cảnh này, không chỉ có sự tham gia của người dân mà toàn bộ
hệ sinh thái, người lao động đô thị, doanh nghiệp, du khách ... Dù rõ ràng, các thành
phố cần thu hút và lắng nghe người dân, nhưng lại có ít kênh đối thoại giữa đô thị
và người dân. Để giải quyết vấn đề này, trong 5 năm qua, các ĐTTM đi đầu đã khai
thác công nghệ để thu hút và giao tiếp với công dân. Xu hướng này được thể hiện
dưới nhiều hình thức như sau:
15
• Các ứng dụng điện thoại hoặc web cho phép người dân báo cáo các vấn đề
của đô thị như tai nạn hoặc trực tiếp tham gia các dịch vụ đô thị (như dịch vụ 311 ở
Bắc Mỹ).
• Cuộc thi phát triển phần mềm Hackathon và các sự kiện khác thu hút cộng
đồng kỹ thuật bằng các sáng kiến dữ liệu mở và dịch vụ mới. Những ví dụ thành
công bao gồm Chương trình Mã hóa Hoa Kỳ và các lộ trình công nghệ đã được áp
dụng ở châu Âu.
• Quy trình thiết kế mã vạch (codesign) và tập trung vào người sử dụng để thu
hút người dân đưa ra ý tưởng, thiết kế và phân phối các dịch vụ mới. Cách tiếp cận
lấy người dân làm trung tâm đã được thử nghiệm dưới rất nhiều hình thức tại nhiều
đô thị. Các đô thị đã áp dụng sớm phương pháp này như thành phố Milton Keynes ở
Vương quốc Anh và dự án đô thị công dân của Liên minh châu Âu.
• Dữ liệu đô thị đám đông được thu thập từ người dân để hiểu rõ hơn các hoạt
động và hành động của người dân hoặc sử dụng người dân để hỗ trợ thu thập dữ
liệu khó có được. Ví dụ, thông tin lũ lụt được thu thập từ cộng đồng ở Jakarta nhờ
sử dụng Tweets.
Sáu xu hướng chính được xác định ở trên là rất quan trọng đối với sự phát
triển của ĐTTM và sẽ định hình phương thức áp dụng công nghệ để làm phong phú
thêm cuộc sống của người dân.
1.4. Những vấn đề hạn chế sự phát triển của đô thị thông minh và vai trò của
chính phủ
Chính quyền địa phương sẽ đưa ra hầu hết mọi quyết định liên quan đến sự
phát triển của ĐTTM, vì họ hiểu rõ nhất và tác động hiệu quả nhất đến các cơ hội và
thách thức đặc thù cho đô thị của địa phương đó. Tuy nhiên, các đô thị đang phải
đối mặt với rất nhiều thách thức kìm hãm sự phát triển của ĐTTM mà các đô thị
không thể giải quyết nếu không có sự hỗ trợ của chính phủ. Nếu chính phủ không
đảm nhiệm được vai trò này, thì quá trình chuyển đổi thành ĐTTM tại quốc gia đó
sẽ diễn ra rất chậm.
1.4.1. Quá nhiều rủi ro
Vấn đề: Thực tế là các ĐTTM còn mới nên nhiều chính quyền địa phương sẽ
coi việc đầu tư cho sáng kiến ĐTTM là đầy rủi ro, dù khoản đầu tư này có thể mang
lại lợi ích tiềm năng. Các đô thị ít được khuyến khích áp dụng sớm các công nghệ
ĐTTM mới có thể gây rủi ro. Vì thế, các đô thị có xu hướng chờ các đô thị khác
giải quyết thách thức đó. Ngoài ra, các đô thị ít được tạo điều kiện đầu tư nghiên
cứu, phát triển và trình diễn các công nghệ đặc biệt hỗ trợ ĐTTM, trong khi họ sẽ
phải gánh toàn bộ chi phí mà chỉ thu được lợi ích nhỏ. Dù toàn bộ hệ sinh thái
16
ĐTTM được hưởng lợi từ nghiên cứu, phát triển và trình diễn, nhưng không có lý
do gì một đô thị lại chịu thiệt để các đô thị khác được hưởng lợi.
Giải pháp: Chính phủ nên hỗ trợ các dự án chung trong ít nhất bốn lĩnh vực:
(1)- Nghiên cứu và phát triển (NC&PT) những thách thức kỹ thuật chính như an
ninh mạng; (2)- các dự án nghiên cứu và trình diễn để phát triển và thử nghiệm
nhiều ứng dụng của ĐTTM; (3)- các ứng dụng và công cụ chia sẻ giúp đô thị xử lý
hiệu quả công nghệ và dữ liệu thông minh; và (4)- các dự án trình diễn để xây dựng
một số ĐTTM toàn diện với mục tiêu thử nghiệm các ứng dụng cho toàn hệ thống.
Chính phủ nên khuyến khích hoạt động NC&PT các công nghệ ĐTTM vì bản
thân các đô thị sẽ không được hưởng toàn bộ lợi ích từ việc đầu tư cho NC&PT, nên
ít đầu tư hơn. NC&PT công giữ vai trò quan trọng vì có thể cải tiến các công nghệ
cơ bản của ĐTTM để tất cả các bên liên quan đến ĐTTM được hưởng lợi, bao gồm
các lĩnh vực như an ninh mạng cho hạ tầng thông minh. Tháng 2/2017, chương trình
NC&PT mạng và CNTT của chính phủ Hoa Kỳ đã công bố Kế hoạch chiến lược hỗ
trợ ĐTTM bằng cách tăng tốc độ NC&PT trong các lĩnh vực như mạng điều khiển
bằng phần mềm, tự động hóa và an ninh mạng. Theo đó, bằng cách thực hiện
nghiên cứu cơ bản, chính quyền liên bang có thể xây dựng nền tảng cho nghiên cứu
ứng dụng tiếp theo cũng như các hoạt động khuyến khích ứng dụng kết quả đổi mới
nghiên cứu vào trong môi trường đô thị/cộng đồng. Đầu tư của chính phủ cho
NC&PT các công nghệ ĐTTM sẽ làm tăng thêm lợi ích thúc đẩy khu vực tư nhân
chi cho NC&PT lĩnh vực này.
Đầu tư NC&PT của chính phủ nên khuyến khích hợp tác giữa ngành công
nghiệp, viện nghiên cứu và chính phủ. Ví dụ, mô hình Mạng lưới quốc gia về
Chương trình trung tâm đổi mới vùng dữ liệu lớn của Quỹ Khoa học quốc gia Hoa
Kỳ nhằm thành lập tập đoàn gồm các đối tác của ngành công nghiệp, viện nghiên
cứu, tổ chức phi lợi nhuận và chính quyền địa phương, có nhiệm vụ thực hiện
nghiên cứu liên quan đến các ứng dụng của dữ liệu lớn.
Chính phủ cũng nên triển khai các dự án thí điểm và thử nghiệm các chương
trình nền tảng cho phép một số đô thị đi đầu và thử nghiệm ứng dụng ĐTTM. Nếu
thành công, sẽ khích lệ những đô thị khác thông qua các dự án đó. Tài trợ cho các
dự án nghiên cứu và trình diễn này nên tuân thủ các quy định đảm bảo rằng các đô
thị được nhận tài trợ, sẽ sử dụng tiền cho các dự án tác động lớn có thể được nhân
rộng ở nơi khác. Ví dụ, thách thức đối với các ĐTTM của Hoa Kỳ là sự tham gia
của các đô thị vào xây dựng các kế hoạch sử dụng các công nghệ thông minh để giải
quyết những thách thức chính liên quan đến giao thông, bao gồm an toàn công
cộng, hiệu quả năng lượng và tiếp cận với cơ hội kinh tế. Dự án Lighthouse Horizon
2020 của Liên minh châu Âu không chỉ đòi hỏi các đô thị tham gia giải quyết những
vấn đề có tác động lớn tương tự nhờ các công nghệ thông minh, mà còn chú trọng
17
phát triển những ứng dụng ĐTTM sẽ dễ dàng được các đô thị khác nhân rộng, cũng
như nhấn mạnh đến việc sử dụng các công nghệ sắp được tung ra thị trường để tăng
tốc độ phát triển công nghệ. Việc nhân rộng các dự án ĐTTM sẽ đặc biệt quan trọng
đối với các cộng đồng nhỏ và cộng đồng nông thôn thiếu kinh phí, nhân lực và hạ
tầng để mạo hiểm thử nghiệm các công nghệ thông minh. Các nước có dân số nông
thôn đông cũng nên cân nhắc việc công bố các chương trình nghiên cứu và trình
diễn đáp ứng nhu cầu của các cộng đồng này. Ví dụ, cộng đồng nông thôn sẽ được
hưởng lợi từ phạm vi băng thông rộng mở rộng hơn là từ các hệ thống giao thông
công cộng thông minh hoặc quản lý chất thải công cộng theo cách thông minh.
Tài trợ của chính phủ cho việc phát triển các công cụ của ĐTTM tại nhà nên
đặt ra yêu cầu là các công cụ này phải là nguồn mở để số tiền đầu tư đó có thể mang
lại lợi ích cho nhiều đô thị nhất. Dù khu vực tư nhân có khả năng và sẽ phát triển
nhiều công cụ cho ĐTTM, nhưng chính phủ nên tạo ra những công cụ chia sẻ, miễn
phí khi thị trường không có khả năng cung cấp, như các ứng dụng có giá trị công
cao mà khu vực tư nhân không được ưu tiên. Ví dụ, ở Hoa Kỳ, Văn phòng Thống
kê, Bộ Thương mại, Bộ Nhà ở và Phát triển đô thị và các cơ quan khác của liên
bang đã hợp tác phát triển CitySDK (bộ công cụ phát triển phần mềm), một bộ công
cụ số giúp các chuyên gia phát triển những ứng dụng dân sự nhưng không cần dữ
liệu mở. Ngoài ra, Ủy ban châu Âu và Nhật Bản đã hợp tác trong một số sáng kiến
phát triển các công cụ ĐTTM nhằm đẩy mạnh triển khai các công nghệ thông minh
và giúp các đô thị sử dụng hiệu quả dữ liệu. Ví dụ, dự án ClouT phát triển hạ tầng,
dịch vụ và công cụ đám mây cho các ứng dụng ĐTTM trong khuôn khổ hợp tác
giữa các thành phố và công ty của Nhật Bản và châu Âu. Bên cạnh đó, chính phủ
cũng có thể cung cấp nền tảng để tạo điều kiện cho các đô thị dễ dàng chia sẻ các
công cụ được hợp tác phát triển.
Hơn nữa, tài trợ của chính phủ cho các sáng kiến ĐTTM nên yêu cầu các đô
thị phải xây dựng dữ liệu thu thập từ những sáng kiến này một cách công khai như
dữ liệu mở. Việc chia sẻ dữ liệu cũng giống như chia sẻ các công cụ phần mềm, có
thể tăng mạnh giá trị của các ứng dụng ĐTTM.
Cuối cùng, chính phủ nên tài trợ cho các sáng kiến ĐTTM tập trung phát triển
một số đô thị toàn diện kết hợp các công nghệ thông minh và dữ liệu vào hầu hết
mọi khía cạnh của cộng đồng, bao gồm các dịch vụ và cơ quan đô thị. Hiện nay, hầu
hết các chương trình thí điểm của ĐTTM đã tài trợ cho một số dự án riêng biệt.
Hoạt động tài trợ này rất hữu ích, tuy vậy cũng cần nghiên cứu cách đưa các công
nghệ ĐTTM vào ứng dụng trong tất cả các cơ quan đô thị. Để làm được điều này,
chính phủ nên xác định một số đô thị quy mô vừa mong muốn thí điểm cùng lúc
nhiều dự án. Mục tiêu của nỗ lực này là nhằm học cách tích hợp nhiều công nghệ
ĐTTM phức tạp để tăng tối đa lợi ích. Bất cứ đô thị nào cũng có thể đầu tư cho các
18
dự án thông minh như dự án tín hiệu giao thông thông minh. Nhưng do ĐTTM phát
triển theo cách từng phần, nên có nguy cơ tạo nên những hệ thống ít giá trị, phân
khúc vì các cơ quan tư nhân sẽ triển khai những hệ thống đáp ứng tiêu chuẩn riêng
và nhu cầu của họ mà ít quan tâm đến kết hợp công nghệ và dữ liệu với các hệ
thống ĐTTM khác để có nhận thức hành động phù hợp. Các dự án thí điểm ĐTTM
toàn diện sẽ tạo ra tri thức giúp chính phủ xây dựng lộ trình phát triển ĐTTM ở nơi
khác.
1.4.2. Ít chú trọng đến hạ tầng thông minh
Vấn đề: Nhiều đô thị còn chậm chễ trong việc xây dựng hạ tầng hybrid vật
chất-ảo - hệ thống được xã hội sử dụng để vận chuyển người, hàng hóa hoặc thông
tin và được tăng cường nhờ có CNTT, còn được gọi là hạ tầng thông minh. Nguyên
nhân là do các đô thị chỉ cố gắng đáp ứng những nhu cầu cấp thiết để triển khai các
dự án hạ tầng vật chất truyền thống. Trong các đô thị này, các nhiệm vụ xây dựng
và bảo trì hạ tầng vật chất đô thị còn trì trệ, làm cho các đô thị có ít thời gian hoặc
nguồn lực để tập trung vào hạ tầng hybrid. Tóm lại, các đô thị ít có khả năng thực
hiện những dự án “bê tông và chip” khi quá chú trọng đến các dự án “bê tông và
thép”. Tài trợ của chính phủ cho hạ tầng càng làm cho vấn đề này thêm trầm trọng
do tập trung hầu hết tài trợ cho hạ tầng vật chất thay vì hạ tầng hybrid.
Giải pháp: Chính phủ nhiều nước đã cam kết tăng kinh phí cho hạ tầng vật
chất và nên đảm bảo rằng tỷ lệ đầu tư cho hạ tầng phải đặc biệt chú trọng hạ tầng
thông minh như hệ thống giao thông thông minh và hệ thống lưới điện thông minh
để đẩy mạnh triển khai các công nghệ thông minh. Dù chính quyền địa phương chi
nhiều tiền cho hạ tầng, nhưng chi của chính phủ lại phù hợp hơn với hạ tầng thông
minh hoặc trang bị thêm cho hạ tầng hiện có các công nghệ thông minh. Ngoài ra,
chính phủ được trang bị tốt hơn để giải quyết vấn đề hạ tầng, trong khi các đô thị có
lợi hơn khi duy trì hạ tầng cũ. Ví dụ, ở Mỹ 2/3 trong số 100 tỷ USD được chính
quyền liên bang chi cho hạ tầng vào năm 2014 dành cho việc khôi phục công trình
hoặc cải tiến thiết bị hoặc xây dựng hạ tầng mới, trái lại chính phủ và chính quyền
địa phương dành phần lớn kinh phí cho việc vận hành và bảo dưỡng hạ tầng. Chính
phủ trước hết nên đặt mục tiêu tài trợ cho hạ tầng thông minh của các đô thị có khả
năng thực hiện nhiều dự án hạ tầng được thúc đẩy bởi công nghệ đầy tham vọng. Từ
đó, có thể phát triển những mô hình thành công, tạo điều kiện cho các đô thị hạn
chế các dự án bêtông và thép để phát triển hạ tầng thông minh.
1.4.3. Nhu cầu về các ĐTTM kết nối
Vấn đề: Một ĐTTM sẽ được hưởng lợi từ việc phân tích dữ liệu riêng. Tuy
nhiên, các ĐTTM sẽ thu được giá trị lớn hơn nhờ phân tích kho dữ liệu lớn do nhiều
ĐTTM tạo ra. Việc các nhà nghiên cứu trong lĩnh vực chăm sóc sức khỏe chia sẻ dữ
liệu về bệnh nhân có thể dẫn đến sự phát triển những liệu pháp mới và cải tiến hoạt
19
Tải về để xem bản đầy đủ
49 trang
8560
Free
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Tổng luận Đô thị thông minh", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên
File đính kèm:
- tong_luan_do_thi_thong_minh.pdf
