Hậu cần và cơ sở hạ tầng tại các thành phố thông minh

Bài viết này đề cập tới xây dựng tự động hóa và thành phố thông minh, để xem việc chuẩn bị cho các thành phố thông minh và những thách thức của việc kết nối công nghệ bỏ túi, nhà và văn phòng để cải thiện trải nghiệm chung về không gian đô thị.

“Bạn không thể có thành phố thông minh mà không có tòa nhà thông minh”

Khi nhìn xuống các bộ phận cấu thành của nó, một thành phố chỉ đơn giản là một tập hợp các tòa nhà và các công trình khác, như công viên, đường xá, và các tiện ích như máy biến áp và tháp nước. Nhiều không gian và cơ sở riêng lẻ đã được trang bị rất nhiều cảm biến, vì theo Robert Hemmerdinger, giám đốc bán hàng và tiếp thị của Delta Controls, không khó để đạt 10.000 cảm biến trong các toà nhà thương mại. Kết nối các hệ thống tòa nhà với nhau là một phần của thành phố thông minh, nhưng điều này có thể không khả thi với các tiêu chuẩn kết nối hiện tại và phụ thuộc vào các dịch vụ phân tích dựa trên đám mây. Nếu sống với những kỳ vọng cực kỳ cao, kỷ nguyên của 5G và sự gia tăng của điện toán cạnh không chỉ mang lại trải nghiệm liền mạch cho người dân mà còn mở ra nhiều khả năng hơn ngoài các mặt hàng chủ lực của thành phố thông minh (như lưới điện thông minh, có thể cung cấp sản xuất năng lượng cục bộ hơn nhiều tùy theo nhu cầu của người dùng). Chẳng hạn, dự báo siêu cục bộ xảy ra xung quanh vấn đề dữ liệu dự báo sai lệch về khí hậu đô thị, có thể đạt được bằng cách kết nối các cảm biến nhiệt độ, Nott Hemmerdinger lập luận, và một điều tương tự có thể được thực hiện với camera an ninh trong trường hợp xảy ra sự cố quy mô lớn.

Tuy nhiên, việc kết hợp các hệ thống lại với nhau để tạo ra một mạng thiết bị gắn kết sẽ không dễ dàng gì (vì hầu hết mọi thứ phải làm với IoT) và có một loạt các yếu tố cản trở sự tích hợp thành phố thông minh khác nữa. Theo Saar Yoskovitz, đồng sáng lập và CEO của Augury, “Vấn đề thực tế là nhiều cơ sở công nghiệp và thương mại đã bắt đầu thực hiện một hệ sinh thái gãy từ các thiết bị IoT có nghĩa là chúng không cần phải giao tiếp với nhau”. Khi các nhà quản lý cơ sở nhận ra lợi ích của IoT hoặc công nghệ tự động hóa thì họ thường không có đủ chuyên môn về CNTT để thực hiện đúng các hệ thống và đảm bảo khả năng tương tác. Do khoảng cách ngày càng lớn giữa chuyên môn CNTT và kỳ vọng ngày càng tăng đối với các dịch vụ kỹ thuật số liền mạch, điện toán cạnh đang cho thấy nhu cầu rất lớn từ chính quyền địa phương và nhà nước, ông Bruce Milne cho biết, rằng giờ đây công nghệ đã phát triển đủ để liên minh với dữ liệu [từ các thiết bị cạnh] và quản lý tất cả các thiết bị đó một cách tập trung mà không cần chuyên môn về CNTT.

Khắc phục sự cố cơ sở hạ tầng

Liên kết dữ liệu (là quản lý dữ liệu từ tất cả các thiết bị ở một vị trí chung ở trung tâm) cho phép các thiết bị cạnh hoạt động hiệu quả hơn như một phần của toàn bộ hệ thống, nhưng có sự kết hợp chặt chẽ về kết nối và cơ sở hạ tầng dữ liệu để giúp mọi thứ chạy trơn tru hơn. Phân bổ tài nguyên động cho phép dung lượng dữ liệu được trải đều trên tất cả các hệ thống trong tòa nhà hoặc khu vực. Milne đã giải thích bằng cách sử dụng ví dụ về sân vận động: “Trong suốt cuộc thi đấu, bạn cần phải đảm bảo hệ thống POS (điểm bán hàng) hoạt động hoàn hảo, với chi phí của các hệ thống back-office, và [bạn phải] tuyệt đối không bao giờ thả bóng khi giám sát các điểm xâm nhập”. Vượt qua khả năng dữ liệu từ hệ thống này sang hệ thống khác vào thời gian cao điểm cho phép vận hành trơn tru hơn nhiều, và cũng có nghĩa là bạn không phải mua dung lượng dữ liệu tối đa cho mọi ứng dụng bạn có. 5G cũng trải qua một quy trình tương tự ở phía kết nối được gọi là cắt mạng, phân bổ tốc độ và băng thông khác nhau cho các ứng dụng khác nhau. Tốc độ truyền nhanh hơn cho các dịch vụ khẩn cấp và chậm hơn đối với các ứng dụng IoT công nghiệp tầm xa, và sự hội tụ của các khả năng này có thể đẩy nhanh tiến độ của các thành phố thông minh ở các nước phương Tây.

Các cơ quan lâu đời và các bên liên quan khác tiếp tục cản trở bất kỳ loại phát triển công cộng nào ở phương Tây, đặc biệt là khi chuẩn hóa và thực hiện các công nghệ mới. Nếu không có một thị trường cạnh tranh khốc liệt như vậy thì những nơi như Bogotá, México, Dubai và Singapore có thể tiếp cận với các công nghệ cao và các chính phủ đó có thể vượt qua các nhà lãnh đạo công nghệ truyền thống như Bắc Mỹ và Tây Âu. Ở những nơi lạc hậu hơn về mặt quản trị dân chủ, các thành phố thông minh sẽ phát triển nhanh hơn rất nhiều, Milne cho biết “ở Mỹ, đó là hệ thống tàu điện ngầm thông minh, nhưng không phải là toàn bộ thành phố. Các ví dụ ở Châu Mỹ Latinh và APAC với cách tiếp cận khác nhau trong việc triển khai các dự án thành phố thông minh. Cố gắng làm hài lòng tất cả mọi người trong một dự án lớn như một thành phố thông minh là rất khó nếu không có sự tích hợp các hệ thống IoT và hệ thống cạnh khác nhau, và khi xem xét các khu vực pháp lý chồng chéo trong một cơ sở như một sân bay, nó thậm chí còn phức tạp hơn nhiều”. Và theo Milne, “cạnh tranh thị trường để đảm bảo rằng các công nghệ đỉnh cao luôn chiến thắng”, và có được một thành phố thông minh bằng chính nỗ lực của mình mà không cần phải thoả hiệp và đàm phán với các bên liên quan. Milne cho rằng những thành phố này [ở LatAm và APAC] sẽ nổi lên như những thành phố đi đầu thế giới vì chúng có thể thu hút nhiều doanh nghiệp hơn và tiến lên nhanh hơn, và những nơi khác sẽ chậm hơn rất nhiều vì ở đó có số lượng các bên liên quan lâu đời cần phải xoa dịu”.

Thành phố thông minh không đơn giản chút nào

Hình ảnh của một thành phố thông minh đã được thần tượng hóa như một đỉnh cao của thành tựu của con người kể từ những năm 50, khi những chiếc ô tô bay và trạm mặt trăng dường như nằm trong tầm tay của chúng ta. Nhưng như với hầu hết mọi thứ trong cuộc sống, có nhiều yếu tố phức tạp để xem xét, và các hệ thống công nghệ và xã hội hiện tại của chúng ta để xây dựng và tích hợp vào thành phố thông minh sẽ khó khăn hơn nhiều so với dự đoán. May mắn thay, các công nghệ và kỹ thuật mới nổi như liên kết dữ liệu, phân bổ tài nguyên động và mạng 5G sẽ giúp việc chuyển đổi suôn sẻ, nhưng những thách thức xã hội như sự khuyến khích của các bên liên quan và cạnh tranh khốc liệt để tiêu chuẩn hóa có thể cản trở tiến trình của các thành phố thông minh phương Tây.

Sự phát triển của các thành phố thông minh có thể dẫn đến sự thay đổi về năng lực công nghệ mà cho đến nay vẫn tiếp cận thị trường mở của phương Tây, sự thay đổi này sẽ hướng tới các trung tâm sản xuất, trung tâm tài chính và khu vực giàu lao động được xây dựng bởi công nghệ với ít hệ thống quan liêu làm rào cản. Khi cơ sở kết nối, dữ liệu và cơ sở hạ tầng lập pháp ổn định đã được thiết lập, các thành phố thông minh phương Tây có thể bắt đầu phát triển và cạnh tranh với nhau trong khi México, Singapore, Dubai và Colombia sẽ vận hành hệ thống của họ và thu hút sự chú ý của thế giới.