Cơ sở hạ tầng cho các thành phố thông minh bền vững mới

Ở nhiều nước, sự công nghiệp hóa đã gây ra việc di dân từ nông thôn đến thành thịdo nhu cầukiếm việc làm có thu nhập cao hơn.Xu hướng này còn sẽ tiếp tục diễn ra đến tận năm 2050. Trong khi làmtrầm trọng thêm vấn đề ở nhiều đô thị, thì tình trạng này lại tạo ra cơ hội chocác nhà quy hoạch trong việc thiết kế thành phố mới bắt đầu từ chỗ không có gì.

Quy hoạch thành phố mới

Khi các nhà quy hoạch thành phốkhi bắt tay vào một dự án thiết kế thành phố mới, đặt ra câu hỏi là:"Làm thế nào qui hoạch cơ sở hạ tầng CNTT&TT cho mộtthành phố mới, đảm bảo cả sự 'thông minh' và 'bền vững'?".

"Thành phố thông minh bềnvững " là một thành phố sáng tạo có sử dụng CNTT&TT và các phươngtiện khác để nâng cao: chất lượng cuộc sống, hiệu quả của hoạt động đô thị vàdịch vụ, và năng lực cạnh tranh, trong khi vẫn đảm bảo đáp ứng các nhu cầu của thế hệ hiện tại và tươnglai liên quan đến kinh tế, xã hội và môi trường.

Trước tiên, một cơ hội duy nhất có được  khi thiết kế một thành phố mới là cơ sở hạtầng CNTT&TT được quy hoạch một cách tổng thể với đầy đủ các yêu cầu kỹthuật đáp ứng cho sự phát triển và nâng cấp sau này.Khi quy hoạch, các thông số kỹ thuật liên quan có thể được đưa radựa trên các thông số kỹ thuật và tiêu chuẩn CNTT&TT hiện có.

Trong phương án này, các thành phố hoặc quận sẽ được giả định làchưa có cấu trúc nào ở trên hoặc dưới mặt đất.Điều này giúp tiết kiệm chi phí cho các dịch vụ trang bị thêm, vídụ như các lớp mạng cảm biến và các thiết bị ngoại vi, có thể được kết nối trựctiếp với Internet (hay Internet vạn vật - IOT).Cảm biến có thể được kết nối trực tiếp với cáp điện hoặc cáp đồng.Các cảm biến cần băng thông cao có thể được kết nối bằng cáp quangvà các cảm biến độc lập, sử dụng thông tin liên lạc không dây, sẽ được cấpnguồn bằng pin tuổi thọ cao.

Tầm quan trọng của việc chia sẻcơ sở hạ tầng

Xây dựng và duy trì mạng viễn thông và lớp cảm biến là khá tốnkém, nhất là khi phải lắpđặtđặt từng phần để đáp ứng nhu cầu tăng trưởng.Để giảm chi phí, chia sẻ cơ sở hạ tầng là một giải pháp khả thi.Ban đầu, việc dùng chung này có thể tập trung vào các vị trí trungtâm, chẳng hạn như các nhà ga, trung tâm thành phố, hoặc đặt tại các quận, nơi cócác dịch vụ dung lượng cao.

Cơ hội để chia sẻ cơ sở hạ tầng là rất lớn khi một số dịch vụ cần đượccung cấp trên cùng một con đường dẫn tới các tòa nhà hoặc các địa điểm khác màcác cảm biến hoặc thiết bị thao tác cùng được đặt.Ví dụ như các hành lang đô thị có rãnh đào trực tiếp, đường hầmtiện ích và trục tiện ích bên trong tòa nhà.

Khi các trang thiết bị được chia sẻ giữa CNTT&TT và các tiệních khác, CNTT&TT có thể được sử dụng để hỗ trợ các tiện ích với chi phíthấp hơn so với sử dụng cơ sở hạ tầng riêng biệt. Các cảm biến có thể tạo thuậnlợi cho việc giám sát và kiểm soát tốt hơn và đưa ra cảnh báo trước về các hỏnghóc hoặc tắc nghẽn.Ví dụ như cảm biến lũ lụt hoặc phát hiện lửa trong đường ống tiệních, cảm biến nhiệt độ trong các loại cáp điện, thiết bị dò rò rỉ gas, giám sátlưu lượng giao thông, điều khiển chiếu sáng đường phố, giám sát và kiểm soátcấp nước .

Cơ hội để chia sẻ cơ sở hạ tầng ở cấp độ đường phố bao gồm chia sẻ cột vôtuyến,chẳng hạn như lắp đặt các trạm gốc nhỏ trên cột đèn đường để cải thiện tốc độbăng rộng và vùng phủ sóng.Để có được lợi ích tối đa, kếtnối các thiết bị ở mức đường phố cần được quy hoạch cùng với ống dẫn ngầm.Ví dụ, cáp quang có thể kết nối với các trạm gốc không dây trêncột đèn.Cáp này có thể được cách điện hoàn toàn để không cần phải chống sétnhư đối với cáp kim loại.

Cơ hội để chia sẻ cơ sở hạ tầng trong lĩnh vực phần mềm cũng cóthể giúp tiết kiệm chi phí tại lớp dịch vụ.Mỗi dịch vụ đòi hỏi phải kết cuối vào một máy chủ, lưu trữ dữ liệuhoặc bộ xử lý thông minh, cũng như kết nối với các thiết bị bao gồm các thiếtbị cá nhân, các cảm biến và bộ điều khiển.Trong nhiều trường hợp, chúng có thể chạy trên một nền tảng ứngdụng chung.Hầu hết ở các thành phố hiện nay cónhiều nền tảng khác nhau để cung cấp các dịch vụ riêng biệt của từng sở, ngành.

Trái lại, khi xây dựng một thành phố bền vững thông minh mới từđầu, các nhà quy hoạch lựa chọn một dịch vụ mà nó có thể xử lý nhiều chức năngphần mềm theo yêu cầu của các nhà phát triển ứng dụng trên một nền tảng duynhất.Một loạt các ứng dụng khác nhauđang được dự kiến cho thành phố thông minh bền vững từ y tế điện tử đến giaothông điện tử.Ví dụ, phương án "dữliệu mở" cho giao thông rất có thể giúp tăng cường hiệu quả dịch vụ. Nhà pháttriển ứng dụng có thể đảm bảo rằng thông tin thời gian thực luôn sẵn sàng chongười dân và khách du lịch trên nhiều loại phương tiện giao thông khác nhau.

tích hợp vào một nền tảng tổng hợp, chẳng hạn như một hệ thốngquản lý tổng hợp cấp thành phố.Với sự quản lý tổng hợp này,các cảm biến và mạng lưới cảm biến có thể hoạt động một cách có tổ chức để pháthiện các hiện tượng hoặc sự cố cơ sở hạ tầng khác nhau, chẳng hạn các trường hợp khẩn cấpcó thể được phát hiện và đánh giá nhanh chóng. Thông tin sau đó có thể được phântích và chuyển đến các cơ quan liên quan, giúp làm cho các thành phố trởnên thông minh hơn và bền vững hơn.

Tổng hợp theo ITU (https://itunews.itu.int)