Thành phố thông minh đòi hỏi hạ tầng tốt, có khả năng kết nối cao. Đồ Họa: Thanh Huyền

Smart city, lời giải cho bài toán đô thị hóa

Theo World Bank, việc xây dựng các thành phố thông minh sẽ góp phần quan trọng vào việc nâng chuẩn phát triển quốc gia, giúp tận dụng tốt nhất dữ liệu, công nghệ và nguồn lực có sẵn để cải tạo các đô thị. Giúp lập kế hoạch phát triển, quản lý vận hành và tăng cường sự tham gia của mỗi công dân.

Hiện nay, các thành phố đang phát triển với tốc độ nhanh chóng, dân số đô thị toàn cầu được dự báo sẽ tăng thêm 2,5 tỷ người vào năm 2050. Dân cư vẫn tiếp tục đổ về các thành phố để tìm kiếm cơ hội tốt hơn về kinh tế, xã hội và sáng tạo.

Ở các thành phố mới nổi, sự sáng tạo của cách mạng công nghiệp 4.0 có thể hỗ trợ giải quyết các thách thức chính, đồng thời mang lại sự bền vững về môi trường, đặc biệt là trong các lĩnh vực: Quy hoạch và xây dựng đô thị thông minh; Giao thông vận tải và hậu cần bền vững; Tiện ích và năng lượng sạch; Sức khoẻ đô thị và tài nguyên thiên nhiên; Hệ thống đô thị và hạ tầng linh hoạt.

Cũng theo các chuyên gia, các tổ chức hàng đầu khi nghiên cứu về đô thị hóa và vai trò của phát triển đô thị thông minh thì quá trình đô thị hóa đang diễn ra với tốc độ tăng dần. Đến năm 2050, cứ trong năm người thì có bốn người có thể sẽ sống ở các khu đô thị và thành phố. Các thành phố ngày nay chỉ chiếm khoảng 2% tổng diện tích đất, nhưng chịu trách nhiệm cho 70% hoạt động kinh tế (GDP). Các thành phố này cũng chịu trách nhiệm cho 60% lượng năng lượng tiêu thụ, 70% lượng khí thải nhà kính, 70% lượng chất thải. (Nguồn: Worldbank, PwC Việt Nam, Viettel, Schneider Electric).

Lựa chọn mô hình thích hợp

Cuộc cách mạng công nghiệp 4.0 bắt đầu từ các nhà máy thông minh đã “lan tỏa” đến nhiều lĩnh vực: công nghệ số, công nghệ sinh học, vật lý. Và giờ, nó lan cả đến lĩnh vực phát triển đô thị với mục tiêu về các đô thị thông minh ở khắp nơi trên thế giới. Thành phố thông minh được coi là bao trùm tất cả các lĩnh vực hoạt động  kinh tế, xã hội của đô thị. Sự xuất hiện của các “công nghệ 4.0” là động lực khiến xây dựng các thành phố thông minh trở thành một xu thế tất yếu trong cuộc cách mạng công nghiệp 4.0. Có thể coi công nghiệp 4.0 là một phần của đô thị thông minh.

Với Việt Nam, chúng ta đang đưa ra những kế hoạch táo bạo để phát triển Hà Nội, TP.HCM và nhiều thành phố khác thành các đô thị thông minh. Tuy nhiên, phát triển theo hướng nào, phiên bản nào vẫn đang là vấn đề tạo ra nhiều tranh luận.

Ông Lê Quốc Hữu, Kiến trúc sư trưởng về thành phố thông minh, Tập đoàn Viễn thông Quân đội (Viettel) khuyến nghị, sử dụng định nghĩa đô thị thông minh bền vững của Liên minh Viễn thông Quốc tế ITU. Theo đó, đô thị thông minh phát triển bền vững là đô thị sáng tạo, sử dụng công nghệ thông tin, truyền thông và các phương tiện khác để nâng cao chất lượng cuộc sống, hiệu quả của các dịch vụ và hoạt động đô thị, nâng cao tính cạnh tranh, đáp ứng được các yêu cầu kinh tế, xã hội, môi trường và văn hóa của các thế hệ hiện tại và tương lai. 

Theo Schneider Electric, trong giai đoạn 2017 - 2035, tăng trưởng nhu cầu năng lượng trong thành phố và các tòa nhà sẽ rất lớn, đều khoảng 65%.

Nhận diện rào cản

Theo chia sẻ của đại diện Schneider Electric mới đây trong Diễn đàn cấp cao - Triển lãm quốc tế về công nghiệp 4.0 thì việc xây dựng các thành phố thông minh cần xây dựng trên nền tảng công nghệ. Cụ thể, cần tối ưu hóa hoạt động bằng cách kết hợp vận hành và các giải pháp công nghệ thông tin; Tích hợp các hệ thống đơn lẻ; Tối ưu hóa hoạt động từng hệ thống; Hiện đại hóa các hệ thống đã lạc hậu.

“Việc phát triển theo định hướng thành phố thông minh, thành phố xanh sẽ là lời giải cho bài toán tiết kiệm năng lượng”, đại diện Schneider Electric nhấn mạnh.

Các tòa nhà là nhân tố quan trọng của các thành phố… và hoàn toàn phụ thuộc vào điện năng. Tuy nhiên, hạn chế hiện nay là: Nhiều hệ thống đơn lẻ hoạt động độc lập - các hệ thống được lắp đặt và hoạt động hoàn toàn độc lập với nhau; Nhiều chuẩn kết nối khác nhau: IP network (Ethernet), Analog, Fieldbus Modbus,Bacnet..);  Khó tích hợp các hệ thống với nhau do từng hệ thống con có những chuẩn truyền thông, ngôn ngữ riêng nên khi tích hợp rất phức tạp, phải sử dụng nhiều cổng kết nối; Tính ổn định và tốc độ truyền thông thấp; Một số hệ thống cũ được lắp đặt bởi các nhà thầu chuyên về điện thiếu năng lực chuyên môn về các hệ thống điều khiển làm giảm hiệu quả vận hành của tòa nhà; Các chuẩn truyền thông cũ có tốc độ truyền dữ liệu thấp, không đáp ứng được các yêu cầu của người vận hành.

Theo ông Phan Thanh Sơn, Giám đốc công nghệ FPT Information System, thành phố thông mình chính là sự đáp lại những thách thức của đô thị. Yếu tố thông minh được thể hiện ở sự chuyển đổi quy trình vận hành trong thành phố sang thân thiện với công dân và môi trường. Sự chuyển đổi được tạo ra bởi tiến bộ công nghệ, triển khai các hệ thống thông minh và thông tin. Thành phố thông minh dựa trên 2 trụ cột tăng trưởng bền vững liên quan đến quản lý hiệu quả cơ sở hạ tầng và tài nguyên, thân thiện với công dân/doanh nghiệp. Đạt được qua dịch vụ thông minh.

Tuy nhiên, việc chuyển đổi sang thành phố thông minh phải đảm bảo sự liên kết chặt chẽ giữa các bộ phận và sự phối hợp liền mạch giữa nhiều cơ quan điều hành thành phố. Nếu không thực hiện tốt thì đây sẽ là rào cản đáng kể.

Hé lộ những giải pháp

Theo các chuyên gia, nền tảng của thành phố thông minh là các tòa nhà thông minh. Do đó, giải pháp đưa ra là Tòa nhà thông minh tích hợp nền tảng IP Các hệ thống con được tích hợp thành 1 hệ thống duy nhất thông qua mạng LAN.

Xu hướng hiện đại hóa, số hóa các tòa nhà mang đến những giải pháp cho sự đô thị hóa trên toàn cầu. Không quá khó để triển khai việc số hóa các tòa nhà theo thiết kế tiêu chuẩn hóa trên toàn cầu. Số hóa tòa nhà giúp cung cấp thông tin để tối ưu hóa hiệu quả sử dụng năng lượng; tối ưu trong công tác vận hành; nâng cao khả năng tiên đoán, cảnh báo sự cố hỗ trợ bởi công nghệ IoT và trí thông minh nhân tạo, giúp giảm chi phí vận hành khoảng 20% mỗi năm. Ngoài ra, hệ thống điều hòa không khí được điều khiển tốt có thể giúp tăng năng suất làm việc của con người bên trong tòa nhà thêm 11%.

Tuy nhiên, đại diện PwC Việt Nam cho rằng: Công nghệ không phải là giải pháp "toàn diện" cho các vấn đề đô thị. Để giải quyết một cách triệt để các thách thức đô thị, các thành phố cũng cần phải có các chuyển đổi tương ứng về quy hoạch, quản trị và xây dựng khung pháp lý.

Chỉ dựa vào cơ sở hạ tầng kỹ thuật số của cách mạng công nghiệp lần thứ 4 là chưa đủ. Sự chuyển đổi thành một thành phố thông minh còn đòi hỏi chuyển đổi cách hành pháp, quản trị và vận hành của các thành phố…

Các chuyên gia cũng đưa ra những đề xuất để xây dựng thành phố thông minh. Đó là: Cần có cơ chế quản trị linh hoạt ở quy mô thành phố; Nâng cao năng lực và tạo nên thế hệ lãnh đạo có tầm nhìn; Lập kế hoạch tích hợp; Tạo sự tham gia tích cực của các bên liên quan.

“Để chuyển đổi sang thành phố thông minh một cách hoàn chỉnh, chính quyền thành phố trước tiên phải xây dựng một tầm nhìn rõ ràng để có thể có một lộ trình đúng hướng. Việc chuyển đổi sang thành phố thông minh phải đảm bảo sự liên kết chặt chẽ giữa các bộ phận và sự phối hợp liền mạch giữa nhiều cơ quan thành phố”, đại diện PwC nhấn mạnh.