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

04:45 PM 13/05/2016 In bài viết

nhiều nước, sự công nghiệp hóa đã gây ra việc di dân từ nông thôn đến thành thị do nhu cầu kiếm việc làm có thu nhập cao hơn. Xu hướng này còn sẽ tiếp tục diễn ra đến tận năm 2050. Trong khi làm trầm trọng thêm vấn đề ở nhiều đô thị, thì tình trạng này lại tạo ra cơ hội cho các 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 phố khi 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 một thành phố mới, đảm bảo cả sự 'thông minh' và 'bền vững'?".

 

"Thành phố thông minh bền vững " là một thành phố sáng tạo có sử dụng CNTT&TT và các phương tiện khác để nâng cao: chất lượng cuộc sống, hiệu quả của hoạt động đô thị và dịch vụ, và năng lực cạnh tranh, trong khi vẫn đảm bảo đáp ứng các nhu cầu của thế hệ hiện tại và tương lai 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 hạ tầng CNTT&TT được quy hoạch một cách tổng thể với đầy đủ các yêu cầu kỹ thuật 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 ra dựa 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 là chưa có cấu trúc nào ở trên hoặc dưới mặt đất. Điều này giúp tiết kiệm chi phí cho các dịch vụ trang bị thêm, ví dụ như các lớp mạng cảm biến và các thiết bị ngoại vi, có thể được kết nối trực tiếp 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 quang và các cảm biến độc lập, sử dụng thông tin liên lạc không dây, sẽ được cấp nguồn bằng pin tuổi thọ cao.

 

Tầm quan trọng của việc chia sẻ cơ sở hạ tầng

 

Xây dựng và duy trì mạng viễn thông và lớp cảm biến là khá tốn kém, nhất là khi phải lắp đặt đặt 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 trung tâm, chẳng hạn như các nhà ga, trung tâm thành phố, hoặc đặt tại các quận, nơi có các dịch vụ dung lượng cao. 

 

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

 

Khi các trang thiết bị được chia sẻ giữa CNTT&TT và các tiện ích khác, CNTT&TT có thể được sử dụng để hỗ trợ các tiện ích với chi phí thấp hơn so với sử dụng cơ sở hạ tầng riêng biệt. Các cảm biến có thể tạo thuận lợi cho việc giám sát và kiểm soát tốt hơn và đưa ra cảnh báo trước về các hỏng hóc hoặc tắc nghẽn. Ví dụ như cảm biến lũ lụt hoặc phát hiện lửa trong đường ống tiện ích, cảm biến nhiệt độ trong các loại cáp điện, thiết bị dò rò rỉ gas, giám sát lưu 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 vô tuyến, chẳng hạn như lắp đặt các trạm gốc nhỏ trên cột đèn đường để cải thiện tốc độ băng rộng và vùng phủ sóng. Để có được lợi ích tối đa, kết nối 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 trên cột đèn. Cáp này có thể được cách điện hoàn toàn để không cần phải chống sét như đối với cáp kim loại.

 

Cơ hội để chia sẻ cơ sở hạ tầng trong lĩnh vực phần mềm cũng có thể giúp tiết kiệm chi phí tại lớp dịch vụ. Mỗi dịch vụ đòi hỏi phải kết cuối vào một máy chủ, lưu trữ dữ liệu hoặc bộ xử lý thông minh, cũng như kết nối với các thiết bị bao gồm các thiết bị cá nhân, các cảm biến và bộ điều khiển. Trong nhiều trường hợp, chúng có thể chạy trên một nền tảng ứng dụng chung. Hầu hết ở các thành phố hiện nay có nhiều 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 từ đầu, các nhà quy hoạch lựa chọn một dịch vụ mà nó có thể xử lý nhiều chức năng phần mềm theo yêu cầu của các nhà phát triển ứng dụng trên một nền tảng duy nhất. Một loạt các ứng dụng khác nhau đang được dự kiến cho thành phố thông minh bền vững từ y tế điện tử đến giao thông điện tử. Ví dụ, phương án "dữ liệu mở" cho giao thông rất có thể giúp tăng cường hiệu quả dịch vụ. Nhà phát triển ứng dụng có thể đảm bảo rằng thông tin thời gian thực luôn sẵn sàng cho người dân và khách du lịch trên nhiều loại phương tiện giao thông khác nhau.

 

Tất cả các thông tin liên quan đến dịch vụ có sẵn có thể được thu thập và tích hợp vào một nền tảng tổng hợp, chẳng hạn như một hệ thống quản 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 phát hiện các hiện tượng hoặc sự cố cơ sở hạ tầng khác nhau, chẳng hạn các trường hợp khẩn cấp có thể được phát hiện và đánh giá nhanh chóng. Thông tin sau đó có thể được phân tích và chuyển đến các cơ quan liên quan, giúp làm cho các thành phố trở nên thông minh hơn và bền vững hơn.


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

MC