Công nghệ mới và thành phố thông minh

Xây dựng thành phố thông minh đã và đang trở thành xu hướng phát triển của các đô thị trên toàn thế giới và Việt Nam cũng đang bước đầu tiếp cận. Trên cơ sở các quan điểm về thành phố thông minh, bài viết thảo luận về (i) việc áp dụng công nghệ mới trong quản lý, vận hành thành phố; (ii) các sáng kiến toàn cầu về thành phố thông minh nhằm làm rõ nhu cầu đổi mới; (iii) từ đó đưa ra một số gợi mở đối với việc phát triển và quản lý đô thị thông minh ở Hải Phòng và Việt Nam.

1. Phát triển thành phố thông minh gắn với công nghệ cao

1.1. Quan điểm thành phố thông minh

Cho đến nay, thuật ngữ “thành phố thông minh” (smart city) vẫn chưa được quan niệm thống nhất. Khái niệm, đặc điểm, yêu cầu và tiêu chuẩn về thành phố thông minh thay đổi liên tục và có sự khác biệt giữa các quốc gia và thành phố khác nhau. Sự khác biệt này xuất phát từ sự tác động của điều kiện địa lý, hệ thống sinh thái, sự sẵn có về tài nguyên và những thách thức chính mà mỗi quốc gia hay thành phố đó phải đối mặt.

Hiện nay, khái niệm về thành phố thông minh đang được các nhà nghiên cứu và hoạch định chính sách thảo luận và hoàn thiện, ước tính khoảng hơn 100 khái niệm liên quan đến thành phố thông minh[1] đến từ các tổ chức quốc tế, các quốc gia và các tập đoàn lớn. Tuy nhiên nội hàm của các khái niệm này chưa bao hàm đầy đủ các tiêu chuẩn chất lượng để một thành phố được coi là thành phố thông minh. Tuy nhiên, theo Cohen Boyd (2012), xét nghĩa hẹp thì thành phố thông minh là “thành phố sử dụng công nghệ thông tin và truyền thông để cung cấp các dịch vụ đến công dân của thành phố”; xét theo phạm vi rộng hơn, thành phố thông minh là “thành phố sử dụng công nghệ thông tin và truyền thông (ICT) để sử dụng nguồn tài nguyên thông minh và hiệu quả hơn, nhằm tiết kiệm chi phí và năng lượng, cải thiện dịch vụ và chất lượng cuộc sống, và giảm thiểu ô nhiễm môi trường - hỗ trợ công cuộc đổi mới và nền kinh tế các-bon thấp”[2].

Năm 2015, Liên minh Viễn thông quốc tế (ITU) thông qua các nghiên cứu của mình, đưa khái niệm “Thành phố thông minh bền vững (SSC) là thành phố sáng tạo, sử dụng công nghệ thông tin và truyền thông (ICT) và các công nghệ khác để cải thiện chất lượng cuộc sống, nâng cao hiệu quả các hoạt động - dịch vụ đô thị, và tăng khả năng cạnh tranh, đồng thời đảm bảo đáp ứng được những nhu cầu của thế hệ hiện tại và tương lai trong các lĩnh vực kinh tế, xã hội và môi trường”[3]. Đồng thời, ITU cũng chỉ ra rằng, các định nghĩa khác nhau nhấn mạnh đến các khía cạnh khác nhau của các thành phố thông minh. Tuy nhiên, thành phố thông minh có một số đặc điểm chung được nhóm lại theo sáu chủ đề sau: (1) giao thông thông minh; (2) nền kinh tế thông minh; (3) cuộc sống thông minh; (4) quản trị thông minh; (5)cư dân thông minh và (6) môi trường thông minh. Nhưng các yếu tố cụ thể liên quan đến các chủ đề này thay đổi theo thời gian và phụ thuộc vào bối cảnh cụ thể của từng thành phố trong từng giai đoạn phát triển.

Như vậy, một thành phố thông minh và bền vững là một thành phố sáng tạo, áp dụng công nghệ điện toán đám mây và công nghệ thông tin thế hệ mới để quy hoạch và quản lý đô thị, sử dụng các công cụ của công nghệ thông tin và truyền thông để nâng cao chất lượng cuộc sống, hiệu quả hoạt động của dịch vụ đô thị, giúp cho nền kinh tế đô thị tăng trưởng, duy trì tiến bộ xã hội và phát triển bền vững.

1.2. Công nghệ mới trong quản lý vận hành thành phố thông minh

Thành phố thông minh là nơi sử dụng công nghệ mới để giải quyết các vấn đề đô thị thông minh hơn. Trong những năm gần đây, với sự phát triển của cách mạng công nghiệp 4.0, việc áp dụng các công nghệ thế hệ 4.0 vào công tác quản lý đô thị là xu hướng của toàn cầu. Năng lực mới do việc áp dụng công nghệ thông tin và truyền thông vào công nghệ điện toán đám mây, cảm biến, xử lý dữ liệu quy mô lớn giúp thành phố xây dựng các chiến lược thích ứng mới nhằm tối ưu hóa việc sử dụng tài nguyên và năng lượng, nâng cao khả năng ứng phó và chống chịu với thách thức, phối hợp giải quyết các vấn đề ở quy mô lớn hơn, toàn diện hơn và kịp thời hơn (Komninos, 2014).

Một số hệ thống quản lý, vận hành thành phố sử dụng công nghệ mới như:

1.2.1.Hệ thống giao thông vận tải thông minh

Ùn tắc giao thông là một trong những nguyên nhân của tình trạng khói bụi và ô nhiễm môi trường ở các thành phố lớn. Với số lượng phương tiện giao thông đang gia tăng theo cấp số nhân, đây là lúc chúng ta cần áp dụng công nghệ ở mức tối đa để xử lý thông suốt các điểm ùn tắc giao thông và đảm bảo sự di chuyển thuận lợi cho công dân thành phố. Để giảm ô nhiễm do phương tiện giao thông, việc sử dụng các phương tiện giao thông chạy bằng điện đang trở nên phổ biến. Vấn đề quản lý giao thông hiệu quả hiện đang được các nhà hoạch định chính sách cũng như các nhà nghiên cứu trên thế giới quan tâm. Cơ quan Hàng không và Không gian Hoa Kỳ (NASA) đã hợp tác với một số trường Đại học để phát triển một hệ thống quản lý giao thông không người lái nhằm giải quyết vấn đề này[4]. Một số đặc điểm của quản lý giao thông vận tải thông minh đã được gợi ý như sau:

(i) Đèn giao thông tự động: Đèn được thiết kế và lắp đặt thông minh, một lần mở và tắt đối với mỗi làn/đường riêng phụ thuộc vào điều kiện thực tế của giao thông, thay vì hoạt động theo thời gian cố định của đèn giao thông thông thường. Hệ thống đèn chiếu sáng thành phố thông minh LED hoạt động tin cậy và tiết kiệm năng lượng.

(ii) Giám sát giao thông trực tuyến: Giám sát thời gian thực thông qua các trung tâm kiểm soát nâng cao dựa trên các thông báo thực tế được các máy quay truyền hình mạch kín (CCTV) ghi lại. Do đó, để xử lý ùn tắc giao thông rộng rãi, chuyển hướng/định tuyến giao thông có thể được thực hiện dựa trên hình ảnh tổng thể của khu vực được quan sát. Các thông tin giao thông có thể được báo về các điện thoại cá nhân. Hệ thống thông tin địa lý (GIS) lập bản đồ dữ liệu cho phép chính quyền thực hiện giám sát không gian địa lý có hiệu quả.

Các trung tâm giám sát giao thông trực tuyến thường có các bộ phận quản lý giao thông; cảnh sát; y tế; truyền hình. Khi có sự cố xảy ra họ ngay lập tức trực tiếp phối hợp và điều phối các bộ phận của họ xử lý, đồng thời phát trực tiếp trên truyền hình.

Việc giám sát giao thông dựa trên các camera 360⁰ có thể quay được rõ các biển số xe, thận chí mặt lái xe. Hệ thống camera này tự động quay đến những chỗ đông người, chỗ có tiếng động lớn, những chỗ có khói nhiều hay tiếng nổ để kịp thời phát hiện những sự cố giao thông.

(iii) Bộ đếm khẩn cấp: hệ thống này được lắp đặt trong các khoảng thời gian đều đặn trên các đường cao tốc để cung cấp những tiện nghi cơ bản như điện thoại và sơ cứu ban đầu, và hỗ trợ truy cập thông tin về các số liên lạc sơ cứu khẩn cấp, các bệnh viện, trụ sở cảnh sát địa phương gần nhất, bản đồ, và dịch vụ cứu hộ xe gặp sự cố,...

(iv) Hệ thống thông tin tiên tiến: Hệ thống vận tải công cộng được củng cố với hệ thống thông tin trực giác tiên tiến cho các lịch trình, tuyến đường, điểm đến dự kiến, vị trí hiện tại của phương tiện giao thông, các số điện thoại trợ giúp,... Xe buýt trường học sẽ được định vị GPS trực tuyến bởi ban giám hiệu nhà trường và phụ huynh học sinh. Tính năng theo dõi cũng được kích hoạt. Kích hoạt trực tuyến cho xe buýt sẽ làm phong phú thêm kinh nghiệm đi lại.

1.2.2. Hệ thống lưới điện thông minh

Hệ thống lưới điện thông minh là sự kết hợp giữa cơ sở hạ tầng điện với công nghệ thông tin và truyền thông (ICTs), từ đó thiết lập một liên kết truyền thông hai chiều giữa tính tiện ích của cơ sở hạ tầng điện và người tiêu dùng. Do vậy, tính tiện ích có thể đưa ra thông báo trong bất cứ trường hợp nào có sự cố, đồng thời quan trắc và quản lý tốt hơn cơ chế hoạt động của nó. Trên cơ sở đó, thông qua sự tham gia tích cực của người tiêu dùng, sự tiện lợi của hệ thống lưới điện thông minh được đảm bảo đối với người tiêu dùng.

Hệ thống lưới điện thông minh cũng đảm bảo rằng, cơ sở hạ tầng điện có khả năng hạn chế tối đa rủi ro thảm họa, thúc đẩy công tác sản xuất điện năng và giảm thiểu sự cần thiết của việc truyền dẫn điện đường dài và tăng hiệu quả sử dụng. Với sự kiểm soát và truyền thông tiến bộ, hệ thống lưới điện nhỏ sẽ được phát triển để đảm bảo nguồn điện luôn sẵn có thậm chí ngay cả trong trường hợp thiên tai xẩy ra, bằng cách sử dụng các nguồn dự trữ của địa phương. Do đó, hệ thống lưới điện thông minh hướng đến đảm bảo cung cấp dịch vụ tin cậy và chất lượng cao cho người tiêu dùng, trong khi vẫn đảm bảo sự bền vững thông qua việc sử dụng nguồn năng lượng tái tạo hiệu quả.

Hệ thống lưới điện thông minh cho phép các hộ dân có thể cung cấp lại điện năng cho lưới điện nếu không dùng hết nguồn điện (mặt trời) từ nhà của mình.

Đối với công tác đo lường điện, đồng hồ thông minh đơn lẻ sẽ được lắp đặt và khi nhu cầu sử dụng điện cao hơn khả năng sản xuất của bất kỳ cơ sở nào, thì người tiêu dùng sử dụng năng lượng từ hệ thống lưới điện cao thế, và khi mức sản xuất cao hơn nhu cầu sử dụng, thì người tiêu dùng tích trữ năng lượng vào hệ thống lưới điện thông minh. Đồng hồ thông minh sẽ ghi lại giá trị năng lượng của hệ thống và giá trị năng lượng được sử dụng, do đó làm giảm số lượng các biên lai hóa đơn tiền điện.

1.2.3. Hệ thống an ninh thông minh

An ninh công cộng là một điều kiện tiên quyết để đảm bảo trật tự công cộng, đảm bảo an ninh, quyền tự do của con người, duy trì luật và điều lệnh, tự do dân sự và chức năng của các thể chế chính trị trong một nền kinh tế thị trường. Phòng chống tội phạm và trộm cướp đường phố được thắt chặt bởi hệ thống camera theo dõi đối với những hành vi đáng ngờ. Tâm lý cá nhân, cụ thể là cảm giác an toàn hay không an toàn luôn ảnh hưởng đến hành vi của con người và xác định yêu cầu đối với an ninh nơi công cộng. Những biện pháp sau sẽ tăng cường an ninh cho các thành phố thông minh:

- Giám sát điện tử tại trung tâm kiểm soát trung ương (CCCC) thông qua máy quay CCTV được lắp đặt tại các vị trí chiến lược;

- Giám sát ảo các sự cố và bạo loạn, và đưa ra quyết định mà không cần sự can thiệp nhiều của cảnh sát;

- Giám sát trực tiếp luật và mệnh lệnh của các quan chức cấp cao;

- Giám sát đặc biệt các sự kiện như hội chợ, lễ hội và các lễ hội tôn giáo;

- Cảnh báo an ninh nơi công cộng và đối với các phương tiện giao thông;

- Hoàn thiện báo cáo điện tử thông tin đầu tiên (FIRs) như trộm cắp phương tiện giao thông và điện thoại;

- Giám sát thời gian thực của các nhóm an ninh/ tuần tra.

1.2.4. Hệ thống quản lý nước thông minh

Dân số thế giới đang gia tăng, tuy nhiên tài nguyên nước lại hữu hạn. Theo ước tính, nhu cầu sử dụng nguồn nước đang tăng gấp hai lần so với tỷ lệ gia tăng dân số. Nhu cầu về nước sẽ tiếp tục tăng lên đáng kể khi quá trình công nghiệp hóa và hiện đại hóa thế giới đang phát triển, đây là điều đáng lo ngại và cần phải quan tâm. Đã đến lúc chúng ta cần đánh giá và quản lý nước như các nguồn lực khác. Hệ thống quản lý nước thông minh tập trung vào 3 đặc tính sau:

- Quản lý nhu cầu về nước;

- Quản lý nguồn nước;

- Quản lý cơ sở hạ tầng nước.

Các hệ thống khác nhau như hệ thống đồng hồ/cảm biến nước thông minh, hệ thống kiểm soát giám sát và thu thập dữ liệu (SCADA), hệ thống thanh toán tự động, hệ thống quản lý nước đã qua sử dụng, các nhà máy thu gom nước mưa và xử lý nước được triển khai để gia tăng hiệu quả trong việc sử dụng nguồn nước.

1.2.5. Hệ thống quản lý rác thải thông minh

Quản lý rác thải bao gồm thu gom, vận chuyển, quy trình xử lý (tái chế hoặc loại bỏ), quản lý và quan trắc lượng rác thải. Quản lý rác thải thường liên quan đến chất liệu được tạo ra trong quá trình hoạt động của con người và các biện pháp giảm thiểu tác động của chúng đến sức khỏe con người, môi trường hay mỹ quan đô thị. Đối với các thành phố lớn, loại bỏ rác thải trở thành một vấn đề bởi số lượng rác thải lớn, trong khi nguồn đất để loại bỏ rác thải thì hạn hẹp. Việc áp dụng các biện pháp sau sẽ góp phần giải quyết các mối đe dọa đó một cách hiệu quả:

- Giảm, tái sử dụng và tái chế rác thải (Chương trình môi trường Liên hợp quốc, 2010): Quản lý rác thải có thể được thực hiện hiệu quả thông qua bộ biện pháp 3Rs gồm giảm, tái sử dụng và tái chế rác thải. Rác thải có thể được giảm thông qua việc tái sử dụng các sản phẩm cũ, trách việc sử dụng một lần, vv.

- Phân loại: Quản lý rác thải có thể được thực hiện dễ dàng hơn thông qua việc phân loại rác thải ra các loại khác nhau như rác thải tái chế (thủy tinh, giấy, nhựa, hợp chất sinh học, kim loại) và rác thải không thể tái chế. Trong đó, thủy tinh, giấy, kim loại và nhựa có thể được tái chế để sản xuất ra các sản phẩm tiêu dùng. Còn rác thải phân hủy sinh học có thể được dùng để sản xuất điện năng hoặc phân bón sinh học.

- Hệ thống thu gom rác thải tự động: Hiện nay, rất nhiều thành phố đang sử dụng hệ thống thu gom rác thải tự động, vận chuyển tự động lượng rác thải thu gom được từ nhiều điểm thu gom rác khác nhau đến điểm xử lý rác thải cuối cùng. Hệ thống này có thể nằm dưới lòng đất.

- Chuyển hóa rác thải thành năng lượng/phân bón: Chuyển hóa rác thải thành năng lượng (WtE) là quá trình sản xuất tạo ra năng lượng dưới dạng điện năng và/hoặc sức nóng từ quá trình xử lý rác thải. Đối với các địa phương ít trang thiết bị, họ sử dụng rác thải có thể phân hủy sinh học làm nguyên liệu ủ phân để sử dụng chúng trong việc tạo nên độ màu mỡ cho đất.

- Sáng kiến xanh: Với chương trình “IIT-D[5] bền vững” trong sáng kiến quản lý rác thải, Viện nghiên cứu Công nghệ Ấn Độ đã triển khai nhiều hoạt động như quản lý rác thải khách sạn, tái chế giấy và thủy tinh, tái sử dụng và bảo quản chai nhựa, ghế nhựa polyethylene terephthalate (PET).

- Quản lý rác thải điện tử: Rác thải điện tử (E-waste) bao gồm các thiết bị cũ như tivi, máy tính, máy quay được cấu tạo bởi kim loại, nhựa và hợp chất tổng hợp silicon. Chúng được phân loại tại nguồn và tái sử dụng những phần còn có giá trị và loại bỏ hợp lý những phần không có khả năng phân hủy sinh học.

1.2.6. Hệ thống quản trị điện tử

Xương sống để gắn kết sự thông minh trong các đặc tính và dịch vụ của thành phố được dựa trên triết lý của dữ liệu chia sẻ trong thời gian thực, sử dụng ICTs, thông qua mạng lưới điều chỉnh an toàn giữa các khách hàng, quản lý thành phố và các tổ chức thuộc khu vực công và tư nhân. Cơ chế và hệ thống quản trị cũng khai thác sự phát triển này để thu hẹp khoảng cách giữa quản lý và công dân thành phố và ủng hộ khái niệm chính phủ mở. Những ki-ốt đa dịch vụ được mở rộng khắp các thành phố, cung cấp toàn bộ dịch vụ cho người dân tại một không gian nhất định, điều này được chứng minh là hữu ích tại rất nhiều thành phố như Barcelona (Tây Ban Nha), Bangalore (Ấn Độ), San Francisco (California) và Switzerland. Các mô hình này dự kiến sẽ được phát triển rộng rãi ở các nước khác.

Quản lý hồ sơ đất, dịch vụ số, dịch vụ yêu cầu/giao hàng trực tuyến, tủ khóa kỹ thuật số, các dịch vụ thông qua phần mềm ứng dụng của điện thoại... sẽ hỗ trợ cho công tác quản lý của thành phố thông minh trở nên năng động và thân thiện với công dân. Các ứng dụng về dịch vụ trong các lĩnh vực ngân hàng, vé tàu, xe... đã chứng minh rằng đây là một giải pháp hữu hiệu làm giảm lượng khách hàng đến giao dịch trực tiếp. Do đó, việc áp dụng các ứng dụng tương tự đối với các dịch vụ điều chỉnh chính sách và hành chính khác cũng như tăng cường chính phủ điện tử sẽ đảm bảo giá trị thực tế của nó. Đồng thời, toàn bộ kênh quản trị cũng sẽ được rút ngắn để tăng tính minh bạch trong quản lý.

Phát triển dịch vụ/cơ sở hạ tầng được nhắc đến trên đây sẽ thu hút những người kinh doanh, người có chuyên môn, kỹ năng và những người nộp thuế bởi vì tính dễ vận hành, hiệu quả về chi phí, giảm thiểu cơ sở hạ tầng (không gian văn phòng), băng thông rộng, viễn thông, cũng như lợi ích về năng lượng, nước, giao thông và chất lượng chung cho cuộc sống của người dân, các hệ thống chăm sóc sức khỏe và giáo dục.

2. Một số sáng kiến toàn cầu về phát triển thành phố thông minh

Có thể hiểu rằng, khái niệm về thành phố thông minh đang dần được hoàn thiện, mặc dù khái niệm này có thể không cung cấp các tiêu chuẩn chất lượng rõ ràng để một thành phố được coi là thành phố thông minh. Thay vào đó, khái niệm sẽ bao hàm các nội dung, tiêu chuẩn của một thành phố thông minh như các công nghệ, hoạt động, cải cách tạo nên chất lượng dịch vụ cao hơn cũng như điều kiện môi trường tốt hơn. Trong các thành phố đang nỗ lực hướng tới phát triển như là các thành phố thông minh trên thế giới, thì không có một thành phố nào có thể thực hiện được tất cả các thuộc tính năng động đồng thời, chủ yếu là do sự đa dạng địa chính trị và nghiên cứu rộng rãi về các thuộc tính của thành phố thông minh. Một số các thành phố đang triển khai trên thế giới được trình bày dưới đây:

(i) Incheon Free Economic Zone (IFEZ)[6]: Khu kinh tế tự do Incheon, Hàn Quốc bao gồm 3 thành phố Songdo (xây dựng trung tâm mở thông minh; xây dựng cơ sở hạ tầng và các vấn đề liên quan thông minh; xây dựng nền tảng tích hợp và;áp dụng các dịch vụ mới), Yeongjong (thiết kế các dịch vụ thông minh; xây dựng và thiết kế các nội dung thành phố thông minh; xây dựng cơ sở hạ tầng thành phố thông minh) và Cheongna (xây dựng cơ sở hạ tầng thông minh; kiến tạo mạng lưới đô thị riêng cho thành phố thông minh).

IFEZ lấy công nghệ thông tin-truyền thông thông minh làm nền tảng, cung cấp các dịch vụ trên toàn thành phố, hội tụ các yếu tố hội nhập và sáng tạo. IFEZ tạo nên môi trường kết nối máy tính đến tất cả các công dân trong IFEZ, mọi người dân đều có thể sử dụng các dịch vụ mà họ muốn thông qua các giao diện đơn giản như ngôn ngữ hay hình ảnh mà không yêu cầu kỹ năng đặc biệt nào.

Trung tâm hoạt động tích hợp thành phố thông minh IFEZ là cơ sở chính quản lý tất cả các dịch vụ và cơ sở hạ tầng trong các thành phố thông minh của khu kinh tế. Trung tâm hoạt động 24/24h nhằm đảm bảo sự an toàn và tiện lợi của người dân và du khách của cả 3 thành phố trong IFEZ. Các dịch vụ công bao gồm dịch vụ giao thông vận tải, cơ sở vật chất, phòng chống tội phạm, phòng chống thiên tai, môi trường và công nghệ thông tin cho cư dân. Các dịch vụ tư bao gồm dịch vụ nhà ở, lưu trữ, giáo dục, y tế, rút và gửi tiền và ô tô.

Để phòng ngừa tội phạm, IFEZ có một hệ thống truyền hình kỹ thuật số tích hợp với camera trên khắp Songdo, Yeongjong và Cheongna. Bất kỳ hoạt động đáng ngờ nào được ghi lại bởi máy ảnh và thông tin sau đó được gửi tới công dân như cách  phòng ngừa tội phạm.

Môi trường, các cảm biến khí tượng đã được lắp đặt để phát hiện các thông tin khác nhau bao gồm nhiệt độ, độ ẩm, tốc độ và hướng gió, mức bức xạ mặt trời, mức bụi, áp suất khí quyển và lượng mưa. Thông tin từ những cảm biến này được cung cấp cho cư dân trực tuyến.

Dự án thành phố thông minh của IFEZ đang thu hút sự chú ý trên toàn thế giới và mang lại kết quả rõ nét dưới hình thức xuất khẩu mô hình ra nước ngoài. IFEZ đã tư vấn về quản lý thành phố thông minh với Yachay (một dự án phát triển đô thị ở Ecuador) và ký một bản ghi nhớ với Cơ quan phát triển Philippine về một dự án thành phố thông minh.

(ii) Barcelona[7]: Với cách tiếp cận toàn diện hướng tới phát triển thành phố thông minh, Thành phố Barcelona đã thành công và được đánh giá là một thành phố thông minh nổi bật nhất trên nhiều phương diện. Barcelona đã thực hiện rất các biện pháp có tính sáng tạo cao, trong đó nổi bật nhất là việc lập bản đồ không gian địa chính tài sản, chia sẻ dữ liệu giữa các công dân, cơ quan nhà nước và tư nhân, đèn giao thông thông minh, các tòa nhà xanh, bãi đỗ xe thông minh, hệ điều hành (OS) thành phố (phát triển cảm biến rộng, kí ốt dịch vụ công dân), chính phủ mở, mạng lưới xe buýt thông minh, dịch vụ chăm sóc từ xa (giúp đỡ khẩn cấp cho 70 nghìn người già thông qua mặt dây chuyền cảm biến),... Trong khi rất nhiều thành phố đã phát triển các thuộc tính công nghệ cao, thì Barcelona nổi trội bởi thành phố đã thành công về mặt cung cấp dịch vụ trên phạm vi rộng.

(iii) Rio de Janeiro[8]: Ở Rio de Janeiro, Brazil, các nhà quy hoạch đô thị đã nỗ lực xây dựng hệ thống giao thông và giải quyết các vấn đề cơ sở hạ tầng đô thị tốt hơn. Các sáng kiến về công nghệ truyền thông, như Rio Datamine (một hệ thống dữ liệu mở về thông tin thành phố), cũng đang đóng góp vai trò quan trọng góp phần tăng trưởng nền kinh tế. Các ô chữ kiến thức[9] đã được thiết lập tại gần 40 khu phố có thu nhập thấp và ẩn trốn của tội phạm, cùng với 32 cơ sở kỹ thuật đã cung cấp các khóa đào tạo về kiến thức kỹ thuật cho 69 nghìn công dân.

(iv) Singapore[10]: Với ưu thế và sự phát triển về kinh tế và công nghệ, Singapore đã đặt ra mục tiêu cao vì sự phát triển thành phố thông minh. Mục tiêu của quốc gia này là xây dựng 80% các tòa nhà cao tầng đạt tiêu chuẩn chứng nhận “Nhãn hiệu xanh” vào năm 2030. Tiến bộ đáng kể ở quốc gia này là lĩnh vực năng lượng thông minh đã được triển khai (30% hộ gia đình đã được cài đặt hệ thống lưới điện thông minh), mạng internet mạnh (100% thâm nhập băng thông rộng), tính di động thông minh (thông tin du lịch thực trên internet, giảm chi phí đối với các phương tiện bảo vệ môi trường) và dịch vụ chăm sóc sức khỏe thông minh (thông tin y tế tổng hợp phủ khắp cả nước Singapore, mô hình điện toán đám mây được kết hợp).

(v) San Francisco[11]: Với vị trí địa lý gần với thung lũng silicon, San Francisco có lợi thế về sự hỗ trợ của công nghệ. Thành phố này đã đưa ra những mục tiêu rõ ràng hướng tới sự phát triển bền vững (nói không với rác thải vào năm 2020, giảm 25% lượng khí nhà kính phát thải trong giai đoạn 1990-2017). Phù hợp với các mục tiêu đó, thành phố đã thực hiện các chương trình như RecycleWhere (xử lý chất thải dựa trên phần mềm nguồn mở); SF Energy Map (công cụ trực tuyến để theo dõi việc lắp đặt hệ thống năng lượng mặt trời và gió); SF Park (một sáng kiến hướng tới bãi đỗ xe thông minh); ChargePoint (chương trình thúc đẩy phương tiện giao thông hoạt động bằng nguồn năng lượng điện); và Central Steam Supply (đường ống sử dụng dẫn hơi nước được tạo ra từ các nhà máy trung tâm cho việc sưởi ấm trong các tòa nhà).

3. Hàm ý cho Hải Phòng và các đô thị Việt Nam

Hiện nay, Việt Nam đang bước đầu triển khai các dự án xây dựng thành phố thông minh, áp dụng công nghệ mới trong giải pháp xây dựng, phát triển xứng tầm với các đô thị khác trên thế giới. Tuy nhiên, vấn đề phát triển thành phố thông minh ở Việt Nam vẫn đang ở cấp độ ban đầu, chưa thực sự được đẩy mạnh phát triển.

Việt Nam đang trong thời kỳ đẩy nhanh đô thị hóa với tốc độ nhanh nhất ở Đông Nam Á (tăng đều 3.4%/năm)[12]. Dự báo trong những năm tới, tốc độ này vẫn được duy trì và tập trung ở các vùng đô thị lớn. Tuy nhiên, tốc độ đô thị hóa nhanh trong bối cảnh năng suất lao động thấp, khả năng tạo việc làm phi nông nghiệp ổn định ở thành phố là những khó khăn trước mắt[13]. Đây là những thách thức lâu dài cần làm rõ khi lựa chọn chiến lược đầu tư cho thành phố thông minh.

Phát triển đô thị ở Việt Nam đang cho thấy nhiều vấn đề cần giải quyết như giao thông tắc nghẽn, ô nhiễm môi trường, thiếu nhà ở tại các thành phố lớn. Khoảng cách về nhà ở và người nghèo đô thị tiềm ẩn bất ổn khi giá nhà vượt quá khả năng chi trả với phần lớn các hộ gia đình ở các nhóm thu nhập, trong khi đó thị trường bất động sản còn chưa minh bạch và bảo vệ người yếu thế. Biến đổi khí hậu không chỉ đe dọa các đô thị ven biển mà còn nhiều thành phố khác do thiếu hụt nguồn nước, ngập lụt. Chất lượng môi trường đô thị suy giảm, ô nhiễm nước và không khí đe dọa các đô thị lớn.

Trên cơ sở phân tích việc áp dụng các công nghệ mới trong quản lý vận hành thành phố và một số sáng kiến toàn cầu về thành phố thông minh, tác giả xin đưa ra một số gợi mở trong việc phát triển thành phố thông minh ở Việt Nam:

Thứ nhất, phát triển công nghệ thông tin làm trọng tâm. Trong tất cả dự án mà Chính phủ đã đầu tư thường thực hiện theo giải pháp tham khảo kinh nghiệm, mong muốn có được sự chuyển giao công nghệ của các nước phát triển, tuy nhiên trong lĩnh vực công nghệ thông tin thì chưa thực sự thành công. Trên thực tế, công nghệ thông tin là hệ thống số cốt lõi của các công nghệ mới trong hệ thống quản lý và vận hành thành phố thông minh. Do đó, việc phát triển công nghệ thông tin làm trọng tâm là nhiệm vụ thiết yếu trong định hướng phát triển thành phố thông minh ở Việt Nam.

Thứ hai, Tích hợp dữ liệu, chia sẻ, hợp tác. Tích hợp được tất cả các dữ liệu của Chính phủ, các đối tác cung cấp dịch vụ như về dịch vụ giao thông, y tế, điện, nước... Trên cơ sở các dữ liệu tích hợp được chúng ta mới có thể triển khai các giải pháp chia sẻ, hợp tác phát triển, hướng tới các dịch vụ thông minh hơn. Hơn thế nữa, việc xây dựng thành phố thông minh là định hướng phát triển cần có sợ hợp tác tham gia của nhiều bên bao gồm Chính phủ, các nhà cung cấp dịch vụ, các doanh nghiệp, người dân. Chúng ta nên tạo ra các cộng đồng sáng tạo, cùng nhau xây dựng nên các thành phố thông minh trên cơ sở những sáng kiến và kinh nghiệm. Cần có sự hợp tác, kết nối cả bên trong lẫn bên ngoài, chiều ngang lẫn chiều dọc.

Thứ ba, đưa người dân vào vị trí trung tâm. Ngoài những cảm biến sử dụng công nghệ mới thực hiện bộ đếm và gửi thông số tích hợp, chúng ta cần nhấn mạnh đến bộ cảm biến người dân. Đây thực sự là bộ cảm biến rất quan trọng, có thể nói là quan trọng bậc nhất. Những thông tin mà người dân thu thập được trong cuộc sống hằng ngày ở nhiều khía cạnh khác nhau, nhiều địa điểm khác nhau là nguồn thông tin quan trọng cho chính quyền thành phố trong việc tích hợp, chia sẻ thông tin đến các bên liên quan, tăng sự quản lý thông minh của chính quyền đô thị. Chúng ta nên thiết kế các thành phố thông minh theo hướng các dịch vụ thông minh chứ không phải dừng lại ở các cơ sở hạ tầng thông minh.

Thứ tư, phát triển năng lực quản trị, nguồn vốn và nguồn lực xã hội. Bên cạnh việc phát triển các yếu tố cốt lõi của các hệ thống thông minh, việc phát triển nguồn nhân lực quản trị là rất quan trọng và cấp thiết. Tiềm lực về kinh tế - xã hội cũng đang đặt ra những thách thức cho Việt Nam hiện nay.

4. Kết luận

Các quốc gia trên thế giới đang tập trung quan tâm đến việc xây dựng các thành phố thông minh, phát triển công nghệ ứng dụng để giải quyết các vấn đề đô thị, phục vụ cuộc sống người dân được tốt hơn, hướng tới thành phố thông minh bền vững. Các thành phố cố gắng tạo một môi trường thuận lợi, đặt công nghệ thông tin và truyền thông làm trọng tâm trong việc thiết lập Chính phủ thông minh, trung tâm của thành phố thông minh để điều hành các hoạt động của thành phố thông minh, rút ngắn khoảng cách giữa Chính phủ và người dân.

Quản lý, vận hành thành phố thông qua việc sử dụng những công nghệ mới trong các hệ thống điều hành hoạt động của thành phố đang được áp dụng rộng rãi trên thế giới. Một số thành phố đang dần đáp ứng các tiêu chuẩn của phát triển và bền vững, cung cấp tiêu chí phát triển bền vững cho các đô thị khác.

Mặc dù xuất phát điểm thấp, lại là nước đi sau, nhưng Việt Nam vẫn có cơ hội phát triển thành phố thông minh bền vững. Phát triển thành phố thông minh là một kế hoạch dài hạn, đòi hỏi sự đầu tư thời gian và công sức. Điều quan trọng là cần tạo ra một chính sách và môi trường pháp lý thuận lợi, cung cấp lộ trình thông minh và bền vững cho sự phát triển đô thị. Các thành phố thông minh phải bền vững nhằm đảm bảo sự thành công cho việc đầu tư xây dựng chúng.

Tài liệu tham khảo:

1. Barcelona Digital City, http://ajuntament.barcelona.cat/digital/en, truy cập ngày 22/10/2017

2. Cohen Boyd (2012), The top 10 smart cities on the Planet, https://www.fastcodesign.com/1679127/the-top-10-smart-cities-on-the-planet, ngày truy cập 02/08/2017

3. Frost & Sullivan, Strategic Opportunity Analysis of the Global Smart City Market, http://www.egr.msu.edu/~aesc310-web/resources/SmartCities/Smart%20City%20Market%20Report%202.pdf, truy cập ngày 04/05/2016

4. International Telecommunication Union (2014), Smart sustainable cities: An analysis of definitions, http://www.itu.int/en/ITU-T/focusgroups/ssc/Documents/website/web-fg-ssc-0100-r9-definitions_technical_report.docx, ngày truy cập 09/09/2017

5. International Telecommunication Union (2015), Focus Group on Smart Sustainable Cities, http://www.itu.int/en/ITU-T/focusgroups/ssc/Pages/default.aspx, ngày truy cập 09/09/2017

6. IFEZ Smart City, http://www.ifezsmartcity.kr/eng/lay1/S8T94C95/contents.do, truy cập ngày 25/10/2017

7. Intelligent Community Forum (2015), Rio de Janeiro, Brazil: Top 7 intelligent community of 2015, http://www.intelligentcommunity.org/index.php?src=news&refno=1601&category=Community&prid=1601, truy cập ngày 04/05/2016

8. Jonathan Vanian (2015), NASA's drone air traffic management project just got a software boost, http://fortune.com/2015/08/07/nasa-drone-air-traffic-management-project-software/, truy cập ngày 04/06/2016

9. SF Environment (2012), Designing a Smarter, More Sustainable San Francisco, https://sfenvironment.org/designing-a-smarter-more-sustainable-san-francisco, truy cập ngày 12/09/2017

10. Tổng cục Thống kê, Báo cáo tình hình kinh tế xã hội năm 2015, https://www.gso.gov.vn/default.aspx?tabid=621&ItemID=15507, truy cập ngày 25/10/2017.