5G sẽ biến “thành phố trong phim” trở thành thành phố thông minh như thế nào?

Một người lính cứu hỏa đứng trước một tòa nhà đang bốc cháy ở Sunnyside. Một máy bay không người lái đang bay lượn trên cao để quay lại video về các bộ phận, khu vực trong cấu trúc của tòa nhà mà khi đứng ngoài không thể quan sát được. Công nghệ hồng ngoại đã giúp những người lính cứu hỏa nhìn "xuyên thấu" tòa nhà đến những nơi mọi người có thể bị mắc kẹt bên trong. Máy ảnh robot được gửi đến để cung cấp video trực tiếp từ bên trong, trong khi một máy tính bảng hiển thị các chấm nhấp nháy theo thời gian thực, những chấm nhấp nháy đó là vị trí của các nhân viên cứu hỏa khi họ di chuyển qua các tầng khác nhau của tòa nhà.

Khi một người dân bị thương được kéo ra khỏi ngọn lửa, máy bay không người lái ngay lập tức cung cấp thuốc có khả năng cứu sống nạn nhân, trong khi đó các nhân viên y tế đánh giá mức độ vết bỏng. Hồ sơ y tế của nạn nhân ngay lập tức được chia sẻ đến bệnh viện, và các nhân viên y tế được kết nối trực tiếp đã đến phòng cấp cứu khi bệnh nhân đang được vận chuyển đến bệnh viện. Trên đường đến bệnh viện, tín hiệu đèn giao thông sẽ đi trước một bước - nghĩa là đèn giao thông sẽ bật màu xanh sáng đúng lúc ở Reed và Almeda, dọn đường cho một chuyến xe cấp cứu đang lao vun vút, đồng thời đảm bảo giữ an toàn giao thông cho tất cả mọi người, cho đến khi xe cấp cứu đến bệnh viện. Nhân viên y tế tại bệnh viện đã biết rõ về tình trạng bệnh nhân, những việc cần thiết làm ngay và họ sẵn sàng hành động.

Tất cả quá trình trên nghe có vẻ giống như một điều gì đó trong tiểu thuyết khoa học viễn tưởng, nhưng phần lớn chuỗi hoạt động trên đã xảy ra trong thực tế. Và những “phân cảnh” chưa xảy ra có thể sẽ sớm trở thành hiện thực. Chúng ta đã nghe nói về công nghệ thành phố thông minh (TPTM) được một thời gian và các thành phố khác nhau sẽ áp dụng công nghệ ở các tốc độ khác nhau, nhưng cuối cùng thì các các công đoạn sau cùng cũng sẽ được đưa ra.

5G đưa TPTM thành hiện thực

Điều gì đã thay đổi để đưa thế giới tương lai này trở thành hiện tại? Đó chính là 5G!

Có rất nhiều trao đổi về 5G và từ quan điểm của người tiêu dùng, hầu hết đó là những thảo luận về tốc độ. Đúng, 5G nhanh hơn, nhưng tại AT&T, nhà mạng Mỹ nhanh chóng chỉ ra rằng tốc độ mới chỉ là bước khởi đầu. Năng lực và khả năng đáp ứng của công nghệ 5G là điều khiến nó mang tính cách mạng đối với các trường hợp sử dụng như trong “bộ phim viễn tưởng” ở trên.

Theo nghiên cứu của các nhà phân tích trên tạp chí CIO, công nghệ 4G cho phép khoảng 2.000 thiết bị cùng kết nối một lúc trong diện tích 1 km2. Đó là lý do mà bạn có thể gặp khó khăn khi thực hiện cuộc gọi hoặc tin nhắn 4G nếu bạn đang ở một sân vận động đông đúc. Mạng lưới đã sẵn sàng, nhưng quá nhiều nhu cầu sử dụng mạng tại một địa điểm sẽ làm mọi thứ chậm lại.

Hãy suy nghĩ về tất cả các kết nối cần thiết trong tình huống trên. Máy bay không người lái, từng người lính cứu hỏa, nhiếp ảnh gia robot, máy tính bảng, xe cứu thương và các thiết bị trên xe cứu thương, các cảm biến trong tòa nhà, bệnh viện và tất cả những người đang chờ ở đó, tín hiệu giao thông… tất nhiên danh sách này vẫn tiếp tục. Theo nghiên cứu của Tạp chí CIO, công nghệ 5G cho phép một thứ được gọi là Massive IoT và có thể có tới 1 triệu thiết bị có thể được kết nối trong cùng một phạm vi km đó.

Cuộc chơi đang thay đổi với 5G. Nhưng tất cả những thiết bị kết nối đó nói chuyện với nhau chỉ tạo ra sự khác biệt thực sự nếu kết nối không bị gián đoạn và trong thời gian thực nhất có thể. 5G cũng mang lại cho chúng ta điều đó. Độ trễ cực thấp giúp giảm thời gian phản hồi xuống mili giây. Và khi bạn thời gian trễ gần bằng 0 cho tất cả các kết nối đó, thì tương lai sẽ trở thành hiện tại.

Công nghệ 5G có một số tính năng sẽ tác động tích cực đến trải nghiệm số và TPTM. Ngoài tốc độ tải lên và tải xuống dữ liệu cao hơn, 5G đảm bảo thời gian chờ rất ngắn và khả năng kết nối nhiều thiết bị cùng một lúc. Độ trễ của 5G chỉ khoảng 10 mili giây (tức là bằng một nửa so với những gì mạng 4G tiên tiến nhất có thể đạt được) và trong trường hợp tốt nhất, độ trễ của 5G chỉ khoảng 1 mili giây, nghĩa là dữ liệu sẽ được truyền theo thời gian thực. Hơn nữa, với mạng 5G mới, ngay cả khi có hàng chục nghìn thiết bị được kết nối, tốc độ và độ trễ cũng không bị ảnh hưởng. Do đó, 5G đáp  ứng mật độ thiết bị nhiều hơn. Sự kết hợp giữa mật độ thiết bị  cao và độ trễ thấp sẽ giúp thành phố cải tiến nhiều hoạt động.

Để dễ hiểu, chúng ta có thể hình dung với 5G, có thể có một số lượng thiết bị khổng lồ (lên đến một triệu) kết nối đồng thời trong một diện tích là 1 km2. Điều này có nghĩa là, ngoài các thiết bị cá nhân như điện thoại thông minh, máy tính bảng, loa thông minh và PC, nhiều thiết bị, vật thể và cảm biến khác sẽ có khả năng nắm bắt thông tin và đối thoại với nhau. 

Những ứng dụng của 5G trong TPTM

5G có rất nhiều ứng dụng cho TPTM, chẳng hạn như chúng ta thường thấy trong các bộ phim viễn tưởng, ở những cuộc truy bắt tội phạm. Với ứng dụng 5G, dữ liệu được gửi đến trực tiếp cho camera của các cơ quan cảnh sát, từ đó giúp xác định vị trí của các đối tượng bị truy đuổi, tăng hiệu quả truy bắt tội phạm và trách nhiệm của cảnh sát. Thậm chí, với việc tiếp nhận những phản hồi theo thời gian thực, công nghệ 5G có thể giúp cứu sống bệnh nhân trong những tình huống khẩn cấp. Chẳng hạn, nhồi máu cơ tim là nguyên nhân gây tử vong hàng đầu của những người lính cứu hoả. Các dấu hiệu quan trọng này có thể được giám sát nhờ mạng 5G kết nối các thiết bị, cho phép gửi cảnh báo kịp thời cho đội cứu hỏa về người có nhịp tim tăng cao, từ đó nâng cao khả năng cứu sống người cứu hộ.

5G có thể là chất xúc tác giúp đẩy nhanh quá trình ứng dụng xe hơi tự lái, vì hàng triệu cảm biến không chỉ cho phép giao tiếp giữa phương tiện với phương tiện mà còn có thể tích hợp giao thông dành cho người đi bộ, giúp mọi người an toàn hơn khi chúng ta hướng tới phương tiện được hỗ trợ và cuối cùng là xe tự lái .

Cảm biến lưới điện tiện ích có thể cho phép các công ty điện lực lập kế hoạch sử dụng hiệu quả hơn, xác định nhanh tình trạng mất điện và sử dụng AI để chuyển hướng năng lượng và tự sửa chữa.

Và tất cả chúng ta đều biết về tình trạng giao thông tắc nghẽn ở nhiều thành phố lớn trên thế giới. Điều gì sẽ xảy ra nếu chúng ta có thể giảm bớt 20% thời gian tắc nghẽn thông nhờ công nghệ TPTM. Như vậy, mọi người sẽ có nhiều thời gian hơn dành cho công việc, và cả dành cho gia đình.

Theo nghiên cứu về ứng dụng 5G trong đô thị thông minh, các nhà nghiên cứu của Deloitte cho biết trong quá trình xây dựng TPTM, cơ sở hạ tầng mạng phải đối mặt với nhiều yêu cầu về băng thông, vùng phủ mạng và tốc độ. Bên cạnh cơ sở hạ tầng, mạng lưới thông tin liên lạc thường được coi là yếu tố cơ sở hạ tầng quan trọng của một TPTM. Với sự xuất hiện của công nghệ 5G mới, nhiều quốc gia đang tích cực nâng cấp mạng lưới của họ, hy vọng thúc đẩy các sáng kiến TPTM thông qua triển khai thương mại hóa 5G.

Cuối cùng thì với 5G, việc xây dựng các TPTM sẽ được chuyển từ lý thuyết sang thực tiễn và mở đường cho việc xây dựng và triển khai các ứng dụng mới, từ giám sát chất lượng không khí, sử dụng năng lượng và mô hình giao thông đến chiếu sáng đường phố, bãi đậu xe thông minh, quản lý đám đông và ứng cứu khẩn cấp. 

TPTM sử dụng các giải pháp số, công nghệ và dữ liệu để cải thiện đáng kể một số chỉ số chính về chất lượng cuộc sống. Điều này giúp cải thiện giao thông và thời gian mọi người đi trên đường phố để đến nơi làm việc, tăng thời gian ứng phó khẩn cấp, giảm chi phí chăm sóc sức khỏe, giảm lượng nước tiêu thụ, giảm chất thải không được xử lý và khí thải độc hại, và cuối cùng là tiềm năng tiết kiệm rất lớn. Điều này mang đến cơ hội kinh doanh mới cho các công ty cung cấp dịch vụ và ứng dụng quản lý hệ sinh thái IoT phức tạp, chuyển đổi dữ liệu thành thông tin chi tiết thông minh. Công nghệ đã trở nên thông minh hơn. Các thành phố sẽ không bị tụt lại.

158 nhà mạng trên thế giới đã thương mại hóa 5G

Mạng 5G đã và đang được các quốc gia trên thế giới triển khai, đặc biệt tăng tốc trong năm qua bất chấp sự gián đoạn do đại dịch COVID-19. Theo thống kê, tính đến tháng 3/2021, 158 nhà mạng trên thế giới đã triển khai thương mại hóa 5G tại  67 thị trường trên toàn thế giới.

Đại dịch COVID-19 đã làm trật nhịp dòng thời gian triển khai 5G của nhiều nhà mạng và cơ quan quản lý trên toàn thế giới, chủ yếu vì các cuộc đấu giá phổ tần bị hoãn hoặc hủy bỏ và những hạn chế trong xây dựng trạm thu phát sóng. Tuy nhiên, vào năm 2020, mạng 5G được thương mại hóa nhiều hơn bao giờ hết. Ít nhất 36 nhà mạng đã thương mại hóa 5G trong nửa đầu năm 2020, sau đó là 56 nhà mạng nữa vào nửa cuối năm. Từ đầu năm 2021 đến tháng 3/2021, đã có 7 nhà mạng chính thức thương mại hóa mạng 5G.