Thành phố thông minh: Giảm khoảng cách giữa tham vọng và thực tế

Có lẽ không có trường hợp sử dụng hoặc ngành công nghiệp nào khác chiếm được vị trí quan trọng và sự phổ biến xung quanh các công nghệ Internet vạn vật công nghiệp (IIoT) như các thành phố thông minh.

Khả năng tiếp cận rộng rãi của các thành phố thông minh - một ngày nào đó có thể bao trùm các lĩnh vực giao thông và bãi đậu xe, hệ thống thực thi pháp luật. Đồng thời thành phố thông minh sử dụng dữ liệu để cải thiện việc cung cấp dịch vụ cho mọi vấn đề, từ việc san lấp ổ gà đến việc đưa các đầu sách mới lên kệ sách tại thư viện. Tất cả diễn ra những gì con người tưởng tượng về công nghệ đằng sau công nghiệp tự động hóa. Và, hơn cả các lĩnh vực chuyên ngành như khai thác mỏ hoặc dịch vụ tài chính, các thành phố thông minh cung cấp cho những người dân bình thường một cái nhìn về cách mà cuộc cách mạng công nghiệp mới này có thể ảnh hưởng đến cuộc sống hàng ngày của họ, cũng như tăng cường an toàn công cộng, cải thiện dịch vụ công dân và tăng hiệu quả trong suốt các hoạt động của thành phố.

Có nhiều ví dụ về cách các thành phố như Chicago, New Orleans và Thành phố Kansas đã sử dụng IIoT và phân tích dữ liệu để thu được những tác động ngay lập tức. Chicago đã phát triển một thuật toán xử lý 11 biến khác nhau để phân loại các nhà hàng cần kiểm tra vệ sinh an toàn thực phẩm, dẫn đến số lượng vi phạm nghiêm trọng tăng 15%. Các quan chức New Orleans đã sử dụng dữ liệu Điều tra dân số để xác định các tòa nhà có dân cư ở nhưng không có máy dò khói, sau đó nhắm mục tiêu vào các khu vực này cho chương trình phân phối máy dò khói. Và thành phố Kansas đang sử dụng các cảm biến dọc theo tuyến đường sắt ngắn 2,2 dặm để thu thập dữ liệu về giao thông và bãi đậu xe trên đường, nơi cư dân có thể truy cập trong thời gian thực.

Mặc dù với tất cả các phong trào này, vẫn còn một khoảng cách rộng giữa khả năng dài hạn của các thành phố thông minh và thực tế ngày nay. Hiện tại, hầu hết các sáng kiến ​​của thành phố thông minh đều xoay quanh các trường hợp sử dụng thực tế, có căn cứ, chẳng hạn như tìm cách giảm tải, lưu trữ và xử lý thông tin. Một số cộng đồng cũng đang thử nghiệm hệ thống chiếu sáng đường phố LED thông minh được kết nối, như một cách để cắt giảm chi phí và thiết lập một mạng lưới rộng lớn hơn có khả năng hỗ trợ các thiết bị đầu cuối như cảm biến và máy quay video.

Cách thông minh để theo đuổi mục tiêu các thành phố thông minh

Mặc dù các chương trình thí điểm và các giải pháp dựa trên khái niệm như chiếu sáng bằng đèn LED được kết nối có thể giúp các thành phố cắt giảm chi phí vận hành, nhưng điều quan trọng là phải nhận ra rằng đây không phải là đích đến thực sự của thành phố thông minh.

Mục tiêu dài hạn của các sáng kiến ​​thành phố thông minh sẽ là tạo ra một mạng lưới có thể mở rộng, cho phép các cộng đồng cài đặt thêm cảm biến, điều này sẽ mở rộng các trường hợp sử dụng và tăng cường lợi ích theo thời gian. Loại khả năng mở rộng này không thể trở thành hiện thực với các giải pháp IIoT độc quyền. Nếu thành phố đầu tư vào cơ sở hạ tầng một lần dành riêng cho các trường hợp sử dụng một lần, các nhà lãnh đạo sẽ sớm nhận thấy việc cố gắng đặt 50 máy ảnh và cảm biến khác nhau trên mỗi cột đèn trong thị trấn - một kế hoạch tốn kém về mặt kinh tế và không thể thực hiện được.

Thay vào đó, các cộng đồng nên áp dụng cách tiếp cận dựa trên nền tảng đến các thành phố thông minh và các công nghệ an toàn công cộng tự động. Một cách tiếp cận, trong đó cùng một cơ sở hạ tầng kết nối và nền tảng IIoT được chia sẻ và sử dụng bởi các ứng dụng khác nhau, để tối đa hóa giá trị và giảm thiểu tổng chi phí sở hữu.

Ông Arnaud Legrand, giám đốc tiếp thị của Nokia cho biết: “Nói chung, bất kỳ trường hợp sử dụng nào cũng không có giá trị như tổng giá trị của việc đầu tư vào cách tiếp cận dựa trên nền tảng”.

Dịch vụ thành phố thực sự là một tập hợp của các ngành công nghiệp khác nhau, thường bao gồm giải trí, an toàn công cộng, cung cấp dịch vụ chăm sóc sức khỏe, tiện ích, quản lý chất thải, vận chuyển và các ngành khác. Sự hội tụ của công nghệ vận hành (OT) và công nghệ thông tin (CNTT) - nằm ở trung tâm của cuộc cách mạng thường được gọi là cuộc cách mạng Công nghiệp 4.0 - đang diễn ra ở các giai đoạn khác nhau ở mỗi khu vực. Và cộng đồng cần phải sẵn sàng tận dụng những cơ hội mới khi chúng phát sinh.

Legrand cho biết: “Cách tiếp cận tốt nhất trong các thành phố thông minh là về cơ bản là tìm kiếm đòn bẩy. Tìm cách mà bạn có thể khuếch đại lợi ích qua nhiều bộ phận. Bạn có thể chia sẻ chi phí nhưng bạn lại nhận được các lợi ích được khuếch đại. Sự hợp tác chính là chìa khóa”.

Bằng cách áp dụng cách tiếp cận dựa trên nền tảng cho IIoT, các cộng đồng có thể kết hợp càng nhiều dữ liệu, từ càng nhiều nguồn càng tốt vào các sáng kiến ​​thành phố thông minh của họ - và có thể kết hợp các ứng dụng khác nhau, có thể mang lại những trường hợp sử dụng và hiểu biết hoàn toàn mới. Kiến trúc mở này mang đến cho các thành phố cơ hội tốt nhất để tăng cường an toàn công cộng, cải thiện các dịch vụ công dân và tăng cường hiệu quả trong suốt các hoạt động của mình”.

Tác động của công nghệ thành phố thông minh

Nói rộng ra, các công nghệ thành phố thông minh đã sẵn sàng để biến đổi bất kỳ quy trình thành phố nào, nơi phân tích dữ liệu có thể dẫn đến các quyết định tốt hơn hoặc cải thiện hiệu quả công việc. Lấy ví dụ đơn giản như việc quản lý chất thải. Trong hầu hết các thành phố, xe tải chở rác thường đi qua các tuyến đường giống nhau trong nhiều năm, làm sạch các thùng chứa chất thải công cộng theo lịch trình thường xuyên, cho dù các thùng chứa đã đầy hay chưa. Bằng cách sử dụng các cảm biến để theo dõi tốc độ làm đầy và chạy dữ liệu kết quả thông qua chương trình phân tích, một thành phố có thể tối ưu hóa các tuyến đường và lịch trình thu thập - giúp tối đa hóa năng suất của nhân viên, giảm số km đường không cần thiết trên các phương tiện công cộng và ngăn chặn việc các thùng rác bị đầy quá mức.

Các trường hợp sử dụng thành phố thông minh tiềm năng khác bao gồm:

• Di động thông minh - Cảm biến IIoT có thể giúp giám sát đám đông, giao thông và phương tiện lưu thông, cũng như nơi đỗ xe miễn phí. Kết hợp với các bản ghi phân tích và mẫu, thông tin này có thể giúp các thành phố ngăn chặn sự tắc nghẽn tốt hơn. Các hệ thống giao thông công cộng cũng có thể thích ứng, hầu như trong thời gian thực, khả năng của mình để đối phó với các tình huống và người đi lại có thể nhận được thông báo tốt hơn (thông qua các ứng dụng di động, nhà chờ xe buýt được kết nối hoặc trạm tàu ​​điện ngầm) về các tùy chọn khác nhau để tối ưu hóa giao thông trong thành phố.
• Năng lượng thông minh - Như đã đề cập trước đó, đèn LED được trang bị cho đèn đường có thể tiết kiệm năng lượng và cải thiện sự an toàn, đồng thời đóng vai trò là điểm mạng có thể thu thập, lưu trữ và truyền thông tin. Ngoài ra, các tòa nhà công cộng thông minh có thể giúp các quan chức giám sát và tối ưu hóa việc sử dụng tài nguyên và chi phí vận hành. Cuối cùng, đồng hồ thông minh tại nhà và doanh nghiệp cho phép các tiện ích công cộng được nâng cao hiệu quả.
• An toàn công cộng - Phân tích giám sát video có thể tạo cảnh báo theo thời gian thực cho các sự cố bao gồm tai nạn giao thông, bạo loạn đám đông hoặc các mối đe dọa khác đối với an toàn công cộng. Cuối cùng, dữ liệu từ các giải pháp an toàn công cộng khác nhau có thể được kết hợp thành một trung tâm hoạt động tích hợp, thể hiện quan điểm thống nhất về thông tin và cho phép ra quyết định nhanh hơn và tốt hơn. Để đóng vòng lặp, thông tin phong phú này sau đó có thể được cung cấp theo thời gian thực cho người có trách nhiệm trong lĩnh vực này, để cho phép họ hành động một cách hiệu quả hơn.