Nâng cao tiêu chuẩn sống đô thị
Trên thế giới vẫn chưa có định nghĩa chung về “thành phố thông minh”. Và về cơ bản, thành phố thông minh được hiểu là mô hình thành phố ứng dụng công nghệ thông tin, trí tuệ nhân tạo (AI) để nâng cao tiêu chuẩn cuộc sống tại đô thị, thông qua cải thiện chất lượng phục vụ của chính quyền thành phố, sử dụng hiệu quả các nguồn năng lượng, tài nguyên thiên nhiên. Ủy ban châu Âu (EC) cho rằng, thành phố thông minh là nơi áp dụng các giải pháp kỹ thuật số phục vụ lợi ích của người dân và doanh nghiệp sẽ giúp các mạng lưới và dịch vụ truyền thống được thực hiện hiệu quả hơn.
Thành phố thông minh không chỉ dừng lại ở việc ứng dụng công nghệ kỹ thuật số, mà việc sử dụng tài nguyên, năng lượng tiết kiệm, hiệu quả và ít phát thải hơn. Mô hình này còn có nghĩa là mạng lưới giao thông đô thị thông minh hơn, các cơ sở cung cấp nước và xử lý chất thải được nâng cấp, hệ thống chiếu sáng và sưởi ấm cho các tòa nhà được cải thiện hiệu quả. Thành phố thông minh cũng có nghĩa là tại đó, chính quyền của thành phố tương tác và nhạy bén hơn, không gian công cộng an toàn hơn, đáp ứng nhu cầu của các nhóm yếu thế, nhất là nhóm dân số già.
Theo công ty tư vấn quản lý toàn cầu McKinsey & Co, có ba yếu tố kết hợp cùng nhau để tạo nên một thành phố thông minh. Đầu tiên là nền tảng công nghệ, bao gồm một khối lượng lớn điện thoại thông minh và cảm biến được kết nối bằng mạng internet tốc độ cao. Yếu tố thứ hai gồm các ứng dụng cụ thể hỗ trợ nền tảng xã hội. Yếu tố còn lại là mức độ sử dụng ứng dụng của các thành phố, doanh nghiệp và người dân. Nhiều ứng dụng chỉ thành công nếu được áp dụng rộng rãi và quản lý để thay đổi hành vi người dùng. Các ứng dụng này khuyến khích người dân sử dụng các phương tiện ngoài giờ cao điểm, thay đổi tuyến đường, sử dụng ít năng lượng và nước hơn, đồng thời giảm bớt căng thẳng cho hệ thống chăm sóc sức khỏe thông qua tự chăm sóc và phòng ngừa.
Nơi kết nối mọi lĩnh vực
Xây dựng thành phố thông minh thường trải qua lộ trình dài và phức tạp. Dự án với quy mô lớn và dài hạn như vậy đặt ra yêu cầu cao và đa dạng đối với hệ thống cơ sở hạ tầng địa phương. Kết nối kỹ thuật số phải tin cậy, có khả năng đáp ứng các giao tiếp theo thời gian thực của thiết bị cảm biến. Nhiều lĩnh vực trước đây chưa từng phối hợp với nhau thì nay trong thành phố thông minh phải được liên kết chặt chẽ.
Theo IntechnologySmartCities, tổ chức đồng hành cùng nhiều thị trấn và thành phố của Vương quốc Anh đã gặt hái nhiều thành công trong việc hướng tới quản lý đô thị bằng công nghệ tiên tiến, ba yếu tố từ kinh nghiệm thực tế để bắt đầu xây dựng thành phố thông minh gồm: tư duy kết nối mở, phát triển hệ thống chiếu sáng, xây dựng cơ sở hạ tầng sẵn sàng cho kết nối.
Tư duy kết nối mở được hiểu là sự sẵn sàng cho việc liên kết các lĩnh vực quan trọng khác nhau trong quản trị thành phố nhằm nâng cao tương tác và đem lại lợi ích thật sự cho người dân. Nhiều thành phố trên thế giới đang thúc đẩy việc gom các bộ phận hành chính công lại với nhau, bước đầu xây dựng đơn vị được gọi là “cơ quan hành chính công thông minh”. Cơ quan này có nhiệm vụ giám sát tiến trình đổi mới, tham vấn các lãnh đạo của các bộ phận hành chính công, tập hợp các bên liên quan để giải quyết khó khăn và kêu gọi đầu tư. Một nhiệm vụ quan trọng nữa của cơ quan hành chính công thông minh là chứng minh cho người dân thấy được lợi ích trực tiếp, hiệu quả của các khoản đầu tư.
Hệ thống chiếu sáng công cộng được kết nối là nơi hoàn hảo để bắt đầu áp dụng công nghệ thông minh. Hệ thống chiếu sáng công cộng gồm cột đèn đường, nguồn điện… vốn được phát triển khá hoàn thiện tại các thành phố, do đó có thể trở thành lĩnh vực thuận lợi nhất để bắt đầu thực hiện đổi mới hướng tới thành phố thông minh đối với các chính quyền địa phương còn lúng túng khi chưa biết triển khai giải pháp công nghệ từ đâu.
Giải pháp chiếu sáng thông minh, điều chỉnh cường độ ánh sáng, chỉ bật sáng khi có người, phương tiện tới gần giúp tiết kiệm điện năng tại nhiều thành phố được đông đảo người dân ủng hộ. Giải pháp thông minh bắt đầu với hệ thống chiếu sáng mang tới kết quả dễ thấy, người dân được thụ hưởng lập tức và trong cuộc sống hằng ngày nhận thấy sự hiện diện của công nghệ ở nhiều nơi quen thuộc. Xa hơn nữa, các cảm biến lắp đặt với mục đích ban đầu cho việc điều khiển ánh sáng còn có thể tích hợp để trở thành cảm biến đa năng, dùng cho các ứng dụng kiểm soát giao thông, liên lạc với xe tự hành, kiểm tra tình trạng đường sá, đo lường chất lượng không khí…
Mục tiêu cuối cùng của xây dựng thành phố thông minh là kết nối giữa các lĩnh vực khác nhau để quản lý đô thị, cung cấp một hệ thống điều khiển thông tin tập trung, qua đó giúp thu thập thông tin chi tiết. Với nền tảng công nghệ trước đây việc kết nối hệ thống điều khiển thông tin tập trung là không thể thực hiện được tại khu vực rộng lớn như các thị trấn và thành phố hiện đại. Hệ thống wifi công cộng còn chắp vá và không đáng tin cậy. Do đó, các thành phố cần sẵn sàng cho các nền tảng kết nối công nghệ cao như 5G và internet vạn vật (IoT). Một nền tảng hoàn hảo sẽ phải truy cập được trong phạm vi toàn thành phố, cho phép chính quyền, doanh nghiệp, người dân tương tác với nhau thông qua các thiết bị kết nối.
Một số mô hình thành phố thông minh
Các thành phố thông minh và tiên tiến nhất thường được nhắc tới là Seoul (Hàn Quốc), Amsterdam (Hà Lan), New York (Mỹ), Singapore và Stockholm (Thụy Điển). Trong khi đó, các quốc gia ở châu Phi và Mỹ latin bị tụt lại phía sau. Châu Âu là khu vực có nhiều thành phố thông minh nhất. Tại đây, các thành phố hướng tới môi trường xanh, tiết kiệm năng lượng, nhất là các ứng dụng trong lĩnh vực giao thông công cộng thông minh.
Thành phố Eindhoven, phía nam Hà Lan, bao phủ hệ thống internet toàn thành phố thông qua việc lắp đặt các thiết bị phát wifi trên các cột đèn. Chính quyền địa phương cũng thay đổi ánh sáng trên đường phố để tác động đến tâm trạng người dân, thậm chí tạo hương thơm trong các không gian công cộng. Còn tại thành phố Woensdrecht, các đèn LED thông minh được lắp đặt trên đường và tự động bật khi có ô-tô hoặc xe đạp đến gần để tránh tai nạn không đáng có khi dễ bị khuất tầm nhìn trong mùa đông.
Thụy Điển đã thử nghiệm vận hành chung cư tự sản xuất năng lượng mặt trời tại quận Vallastaden, thành phố Linkoping. Toàn bộ tòa nhà sử dụng năng lượng thu được từ những tấm pin quang điện trên mái nhà và không cần tới điện từ lưới điện quốc gia. Tổng cộng 172 căn hộ tại khu phức hợp nhà ở Vargarda ở phía tây Thụy Điển cũng được vận hành hoàn toàn bằng năng lượng mặt trời và năng lượng hydro.
Powerhouse Brattørkaia là một tòa nhà ở thành phố Trondheim, nơi được công nhận là một trong những thành phố công nghệ tiên tiến nhất của Na Uy, hứa hẹn tạo ra nhiều năng lượng hơn so mức tiêu thụ trong suốt vòng đời. Na Uy cũng đã công bố bản quy hoạch xây dựng thành phố Oslo Airport City sử dụng hoàn toàn năng lượng sạch. Các phương án xanh đã từng bước được triển khai tại thành phố này như xe tự lái, đèn chiếu sáng tự động.
Nhằm hạn chế mức phát thải carbon, thành phố Copenhagen của Đan Mạch đã xây dựng mạng lưới làm mát theo khu vực, bằng cách phân phối nước lạnh qua các ống ngầm dẫn tới các công trình và làm mát không khí trong nhà. Dự án làm mát này được kỳ vọng giúp giảm 14.000 tấn carbon mỗi năm. Tại Aarhus, một thành phố thông minh khác của Đan Mạch, nhà máy xử lý nước thải được biến thành nhà máy điện, tạo ra 2,5 GW nhiệt phục vụ cho người dân toàn thành phố trong mùa đông.
Giá năng lượng tăng cao kỷ lục thời gian gần đây tại châu Âu cũng như nhiều khu vực trên thế giới. Cắt giảm thuế năng lượng, tăng trợ cấp cho các hộ gia đình là các giải pháp tạm thời được nhiều chính quyền đưa ra. Tuy nhiên, xây dựng thành phố thông minh, giúp quản trị và sử dụng hiệu quả nguồn năng lượng, hướng tới phát triển bền vững mới là giải pháp lâu dài mà các đô thị cần hướng tới.
