Thành phố thông minh: Những thành phố của tương lai

Các giải pháp công nghệ cho thành phố thông minh

Khi các chính quyền bắt đầu dự án thành phố thông minh, họ thường đầu tư vào tổ hợp các giải pháp kỹ thuật số thông minh. Các công nghệ thành phố thông minh này được thiết kế để phối hợp kết nối cộng đồng, nâng cao cuộc sống của cư dân thành phố, thúc đẩy các nỗ lực bền vững, cải thiện hạ tầng và hỗ trợ phát triển kinh tế.

Sau đây là một vài ví dụ về các giải pháp thành phố thông minh đột phá:

Điện toán đám mây

Điện toán đám mây là việc cung cấp các dịch vụ điện toán – bao gồm máy chủ, thiết bị lưu trữ, kết nối mạng, cơ sở dữ liệu, phần mềm, phân tích và thông tin – qua Internet thay vì máy chủ cục bộ hoặc máy tính cá nhân.

Vì công nghệ này có mức chi phí thấp hơn và mang đến khả năng truy nhập dễ dàng hơn nên giải pháp điện toán đám mây ngày càng phổ biến đối với người tiêu dùng, doanh nghiệp và chính phủ. Ngoài ra, các tổ chức thường chỉ thanh toán cho những dịch vụ đám mây mà họ sử dụng. Điều này giúp các doanh nghiệp và chính quyền thành phố kiểm soát chi phí hoạt động, cũng như mở rộng quy mô giải pháp đám mây theo quá trình phát triển của họ.

Nhiều cơ quan thành phố đang di chuyển các ứng dụng, hệ thống lực lượng lao động và các thông tin quan trọng khác của chính quyền từ thiết bị lưu trữ cục bộ sang đám mây để đẩy nhanh quá trình đổi mới, tăng hiệu suất và cắt giảm chi phí. Nhờ đó, chính quyền có thể linh hoạt và bền vững hơn, đồng thời giúp bảo vệ dữ liệu cá nhân nhạy cảm. Giải pháp đám mây cũng giúp nhân viên và cư dân thành phố truy nhập thông tin từ xa một cách an toàn. Điều này rất cần thiết để duy trì tính liên tục cho các dịch vụ của chính quyền.

Điện toán đám mây đã trở thành một công nghệ thành phố thông minh thiết yếu bởi các giải pháp này giúp chính quyền:

• Giảm chi phí vì họ không phải đầu tư vào phần cứng và phần mềm, thiết lập và chạy các trung tâm dữ liệu tại chỗ hoặc quản lý hạ tầng.
• Mở rộng quy mô theo quá trình phát triển của họ và cung cấp lượng tài nguyên CNTT phù hợp mọi lúc, mọi nơi khi cần.
• Đảm bảo hoạt động hiệu quả hơn thông qua mạng lưới các trung tâm dữ liệu nhanh, hiệu suất và an toàn trên toàn thế giới.
• Cải thiện khả năng bảo mật và bảo vệ dữ liệu, ứng dụng cũng như hạ tầng của thành phố.
• Làm việc nhanh hơn và truy nhập vào lượng lớn tài nguyên điện toán chỉ trong ít phút.
• Tăng năng suất cho người quản lý, nhân viên và đội ngũ CNTT của thành phố.
• Duy trì tính liên tục cho hoạt động công việc với khả năng sao lưu dữ liệu dễ dàng và phục hồi sau sự cố.

Trí tuệ nhân tạo (AI)

Trí tuệ nhân tạo (AI) là khả năng bắt chước các chức năng nhận thức như của con người từ một hệ thống máy tính, chẳng hạn như phân tích dữ liệu, học tập từ thông tin mới và giải quyết các vấn đề. Bằng cách sử dụng toán học và logic, hệ thống máy tính này mô phỏng hoạt động suy luận của con người để đưa ra quyết định đủ thông tin.

Hệ thống máy tính trí tuệ nhân tạo có thể đưa ra dự đoán hoặc thực hiện hành động dựa trên các mẫu hình trong dữ liệu hiện có. AI có thể học tập từ các sai sót để tăng độ chính xác trong tương lai. Hệ thống AI hoàn thiện có thể xử lý thông tin mới một cách nhanh chóng và chính xác, nhờ vậy hệ thống này trở nên hữu ích trong các kịch bản phức tạp, bao gồm xe hơi tự lái, chương trình nhận diện hình ảnh và trợ lý ảo.

Chính quyền thành phố đang khai thác AI, phối hợp với các giải pháp khác như IoT, biên và chuỗi khối. AI giúp các thành phố thông minh này cải thiện việc tương tác với cộng đồng, nhanh chóng phân phối thông tin đến công chúng, bảo tồn năng lượng và nước, cũng như hỗ trợ mọi thứ, từ tòa nhà thông minh, đèn đường thông minh đến giao thông thông minh.

Ví dụ: nhiều thành phố thông minh hiện sử dụng chatbot AI để cung cấp trực tuyến cho cư dân câu trả lời và thông tin nhanh chóng, chính xác. Ngoài ra, một số chính quyền đã đầu tư vào cảm biến AI để thu thập và phân tích dữ liệu giao thông, đồng thời hợp lý hóa lưu lượng giao thông. Các công nghệ dự đoán này đang thay đổi cách thành phố vận hành và nâng cao chất lượng cuộc sống cho cư dân đô thị.

Vật dụng kết nối Internet (IoT)

Vật dụng kết nối Internet (IoT) là nhiều loại sản phẩm và trang thiết bị được kết nối với đám mây, cũng như được thiết kế để thu thập và truyền dữ liệu một cách an toàn. IoT giúp các tổ chức nhanh chóng thu thập và sử dụng dữ liệu để đưa ra các quyết định nhanh chóng và đầy đủ thông tin. Công nghệ này của thành phố thông minh cung cấp thông tin chuyên sâu kịp thời và phù hợp, giúp các tổ chức trong mọi ngành hoạt động hiệu quả hơn, đồng thời cải thiện trải nghiệm khách hàng.

Các thành phố thông minh hơn trên khắp thế giới đang sử dụng cảm biến IoT để thu thập và phân tích dữ liệu tức thì. Thông tin chuyên sâu do IoT cung cấp giúp người quản lý thành phố hiểu thấu đáo hơn về những gì đang diễn ra ở các cộng đồng gần như ngay lập tức. Công nghệ thành phố thông minh này cũng giúp các chính quyền kết nối hạ tầng thông minh, giám sát quy trình từ xa, thực hiện theo dõi theo thời gian thực và cải thiện hoạt động trên toàn thành phố.

Ngày càng có nhiều chính quyền thành phố thông minh sử dụng IoT cho hai nhiệm vụ quan trọng, đó là giám sát từ xa và bảo trì dự đoán.

Giám sát từ xa giúp người quản trị giám sát tài sản, chẳng hạn như phương tiện và máy móc hạng nặng, bất kể khoảng thời gian liên tục hay định kỳ. Nhờ đó, người quản lý thành phố có thể theo dõi vị trí, hiệu suất và tình trạng của tài sản. Thông tin chuyên sâu mà chính quyền thành phố thu được từ công nghệ thành phố thông minh này có thế giúp họ:

• Giảm chi phí nhiên liệu, bảo trì và dịch vụ.
• Tinh chỉnh các quy trình của chính quyền thành phố.
• Cung cấp trải nghiệm tốt hơn cho dân cư.
• Giảm hư hao phương tiện và máy móc.
• Tăng số lượng cuộc hẹn dịch vụ mỗi ngày.
• Định tuyến phương tiện hiệu quả hơn.
• Cải thiện bảo mật cho cư dân và an toàn cho nhân viên thành phố.

Bảo trì dự đoán kết hợp phần mềm máy học để phân tích dữ liệu, dự đoán kết quả và tự động hóa các hoạt động. Công nghệ này giúp người quản lý thành phố xác định và khắc phục sự cố trước khi các sự cố này trở thành vấn đề nghiêm trọng. Bảo trì dự đoán giúp người quản trị thành phố thông minh:

• Xác định các sự cố về máy móc hoặc trong hoạt động gây ra lỗi hoặc dẫn đến tình trạng trì trệ.
• Xác định bộ phận dự phòng cần duy trì trong kho để sửa chữa sự cố.
• Dự đoán và ngăn chặn lỗi thiết bị trước khi phát sinh.

Chính quyền đầu tư vào IoT có thể sử dụng giải pháp thành phố thông minh này để đem đến giá trị tuyệt vời hơn cho công chúng, kết nối với mọi người theo cách được cá nhân hóa hơn, giảm lãng phí vật liệu và lao động, đồng thời tăng hiệu quả hoạt động.

Công nghệ chuỗi khối

Chuỗi khối là một cơ sở dữ liệu kỹ thuật số phi tập trung với thông tin có thể được sử dụng và chia sẻ đồng thời trong một mạng lưới lớn, có thể truy nhập công khai. Các tổ chức và chính quyền đang đầu tư vào công nghệ đột phá này để tạo ra các chuỗi cung ứng hiệu quả hơn, đơn giản hóa các quy trình phức tạp, giảm gian lận và xác minh giao dịch nhanh chóng.

Chuỗi khối cho phép người tham gia mạng chia sẻ dữ liệu một cách đáng tin cậy và minh bạch mà không cần có người quản trị tập trung. Tính năng này đặc biệt hữu ích đối với chính quyền thành phố. Nguyên nhân là vì các thành phố thường có một số lượng lớn các bên liên quan cần trao đổi thông tin một cách an toàn để duy trì hoạt động, đưa ra các quyết định quan trọng và hợp lý hóa các dịch vụ.

Thành phố thông minh sử dụng giải pháp chuỗi khối để:

• Trao đổi dữ liệu một cách dễ dàng và an toàn.
• Khuyến khích cộng tác giữa các cơ quan.
• Có một góc nhìn thống nhất về các chuỗi cung ứng của thành phố.
• Giảm gian lận và xác minh giao dịch tài chính nhanh hơn.
• Tạo các chuỗi cung ứng thông minh hơn và hiệu quả hơn.
• Đơn giản hóa các quy trình để điều hòa bất đồng dữ liệu trong kiểm tra và tuân thủ quy định.
• Quản lý việc sử dụng năng lượng, phát triển đô thị và tăng trưởng dân số.

Điện toán biên

Điện toán biên là quá trình sắp đặt hạ tầng điện toán ở vị trí gần hơn với nguồn dữ liệu thực tế. Điều này giúp giảm độ trễ mạng (sự chậm trễ trong hoạt động truyền dữ liệu) và việc sử dụng băng thông quá mức, đồng thời đảm bảo tính liên tục của dịch vụ ngay cả khi kết nối đám mây bị gián đoạn.

Các thành phố thông minh trên khắp thế giới đang sử dụng điện toán biên kết hợp với IoT, AI và các giải pháp điện toán đám mây để đảm bảo tính liên tục cho các dịch vụ và hạ tầng quan trọng của chính quyền.

Phối hợp với các công nghệ khác, giải pháp điện toán biên hỗ trợ chính quyền thành phố:

• Giải quyết sự cố về độ trễ hoặc khả năng kết nối bằng cách xử lý dữ liệu gần nguồn.
• Xử lý, sắp xếp và phân tích dữ liệu IoT hoặc trung tâm dữ liệu để họ có thể xác định ngay hành động cần thực hiện và nội dung cần lưu trữ trên đám mây.
• Phân tích dữ liệu để có thông tin chuyên sâu nhanh chóng, có thể thực thi bằng cách sử dụng AI và máy học.
• Truyền dữ liệu mạng hiệu quả và dễ dàng giữa nền tảng điện toán đám mây và điện toán biên.
• Chạy ứng dụng tại các vị trí từ xa để thực hiện giao dịch nhanh hơn và ít hạn chế về băng thông hơn.
• Đáp ứng tuân thủ quy định qua các mô hình máy học giúp cảnh báo người quản trị về dữ liệu nhạy cảm tiềm ẩn.

Ví dụ: Sân bay Heathrow ở London sử dụng điện toán biên, AI và máy học kết hợp với máy quét 3D để ngăn chặn hành vi mua bán động vật hoang dã bất hợp pháp.

Thực tế ảo tăng cường (AR)

Thực tế ảo tăng cường (AR) là công nghệ tạo lớp phủ hình ảnh do máy tính tạo lên một môi trường thực tế, đem đến dạng xem phức hợp cho người dùng. Nhiều tổ chức đang sử dụng công nghệ tương tác này để đào tạo nhân viên và cung cấp cho người lao động góc nhìn rõ ràng về những lĩnh vực mà họ không thể dễ dàng tiếp cận hoặc hiểu biết.

Với các giải pháp AR nâng cao, người dùng có thể hoàn thành nhiều loại tác vụ mà sẽ quá khó hoặc quá nguy hiểm khi không sử dụng công nghệ thông minh này. Ví dụ: Một số công nhân của thành phố sử dụng thiết bị di động xếp chồng hình ảnh của các công trình tiện ích và tài sản khi nghiên cứu phần ngầm. Nhờ đó, công nhân có thể thấy vị trí của đường ống bên dưới đường phố và xác định tình trạng hoạt động của các đường ống này. Hạt King ở khu vực Seattle đã được ghi nhận trong việc sử dụng thiết bị thực tế kết hợp để đào tạo thao tác viên tại nhà máy xử lý nước thải.

Chính quyền thành phố thông minh cũng khai thác AR để:

• Đơn giản hóa việc quy hoạch và các dự án xây dựng thành phố phức tạp.
• Nhận lời khuyên và sự hỗ trợ từ chuyên gia khi làm việc tại một vị trí từ xa.
• Hỗ trợ nhân viên học tập với các hướng dẫn trực tiếp, theo từng bước.
• Giúp người công tác tại thực địa hoàn thành công việc một cách nhanh chóng, hiệu quả và an toàn.
• Hợp lý hóa quy trình kiểm tra và cho phép.