Muốn xây dựng TPTM cần phải xử lý dữ liệu theo thời gian thực

Theo báo cáo về đô thị hóa của Government Office for Science, đến năm 2030, dự kiến sẽ có khoảng 28% người dân số trên toàn thế giới sống trong một thành phố với ít nhất 1 triệu dân. Chỉ riêng ở Anh, đã có 82,9% dân số sống ở khu vực thành thị vào năm 2019, con số này đang tăng lên liên tục. Để quản lý quá trình đô thị hóa này, các đơn vị quy hoạch và quản lý thành phố đang chuyển sang sử dụng các công nghệ hiện đại và mạng tiên tiến, tận dụng Internet of Things (IoT) để hỗ trợ các giải pháp TPTM.

Dữ liệu, và khả năng xử lý dữ liệu nhanh và liền mạch là yếu tố quan trọng đối với các mạng kết nối thông minh, cung cấp "mạch máu" cho các thành phố ngày nay, và hệ thống giao thông liên kết các thành phố của một quốc gia với nhau. Việc sử dụng IoT đã tăng lên trong vài năm qua, số liệu từ Statista cho thấy, sẽ có hơn 29 tỷ thiết bị IoT trên toàn thế giới vào năm 2030.

Lý do cho sự tăng trưởng nhanh chóng này là số lượng ứng dụng tuyệt đối mà IoT phục vụ cho một mục đích. Hãy nghĩ đến những ngôi nhà thông minh, an ninh đường phố, giám sát nước, chăm sóc sức khỏe, chiếu sáng giao thông, kiểm soát giao thông và quản lý chất thải thông minh...

Vai trò của cơ sở dữ liệu và nền tảng dữ liệu

Tuy nhiên, các ứng dụng này sẽ không hoạt động trơn tru trừ khi các chiến lược phát triển TPTM dựa trên IoT có cơ sở dữ liệu (CSDL) làm nền tảng. CSDL hiện đại có thể tự động hóa việc cung cấp thông tin chi tiết từ một số lượng lớn các điểm dữ liệu thay đổi nhanh và hoạt động song song với các nền tảng dữ liệu thời gian thực, có thể phân tích khối lượng lớn dữ liệu toàn thành phố được thu thập thông qua các hệ thống IoT. 

Tất cả dữ liệu được nhập và xử lý trong thời gian thực, từ quy mô gigabyte đến petabyte và được phân phối để đảm bảo có thể đưa ra các quyết định quan trọng ngay lập tức.

Thời gian thực có nghĩa là gì trong kịch bản này?

Dữ liệu được xử lý trong thời gian dưới mili giây và hơn thế nữa, dữ liệu được xử lý mà không có lỗi. Điều này cho phép các dịch vụ của thành phố được tối ưu hóa thông qua luồng dữ liệu thông minh và sẽ có tác động đến các lĩnh vực sau:

Năng lượng thông minh. Cảm biến IoT cần thiết cho đồng hồ đo điện thông minh, cải thiện hoạt động phân phối điện, phát hiện rò rỉ và thu gom rác thải kịp thời...

Kiểm soát môi trường và tính bền vững. Cảm biến IoT có thể hỗ trợ tối đa hóa hiệu quả năng lượng, giám sát mức độ ô nhiễm, kiểm soát giao thông và tài nguyên bền vững. Cụ thể, chúng có thể cung cấp dữ liệu về cách giảm lượng khí thải và loại bỏ chất thải.

Quản lý cơ sở vật chất. Các tòa nhà thông minh dựa vào các cảm biến công nghệ IoT để cải thiện hiệu quả sử dụng năng lượng, chẳng hạn như bằng cách tự động hóa điều khiển ánh sáng và tăng cường sử dụng không gian để giảm chi phí.

Khả năng di chuyển và chuyển tuyến. Giám sát phương tiện giao thông công cộng có thể cải thiện an toàn và vệ sinh. Đồng thời, kiểm soát giao thông, bãi đậu xe và nhiều dịch vụ khác liên quan đến chuyển tuyến, nối tuyến ngày càng dựa vào thông tin chi tiết về dữ liệu thời gian thực, tận dụng chỗ đậu xe và cung cấp thông tin chi tiết dự đoán cho việc quản lý đường.

An toàn và an ninh công cộng. Mục tiêu quan trọng của TPTM là cung cấp cho người dân điều kiện sống được cải thiện. Máy ảnh và giám sát video thời gian thực giúp giảm tội phạm với cảm biến chuyển động và cung cấp dữ liệu nguồn về tội phạm theo thời gian thực, bao gồm xác định các lỗ hổng bảo mật, theo dõi tội phạm chủ động và trao quyền cho cơ quan chức năng với thời gian phản hồi nhanh hơn.

Tác động của 5G

5G cung cấp kết nối nhanh hơn, đáng tin cậy hơn và an toàn hơn. Sự phát triển của mọi thứ, từ ô tô tự hành đến lưới điện thông minh, năng lượng tái tạo thông qua robot tích hợp trí tuệ nhân tạo (AI) trên mái các nhà máy đều được hỗ trợ bởi 5G. Và tốc độ và độ trễ mà nó mang lại thậm chí có thể hỗ trợ hàng tỷ thiết bị được kết nối IoT.

Nhưng cùng với những tiến bộ, dữ liệu còn nhiều hơn - lên đến 181 zettabyte vào năm 2025, theo Statista. Con số này gấp hơn 6 lần số lượng dữ liệu đã được xử lý trong năm 2018.

Những gì 5G sẽ cung cấp cho các thành phố là kết nối nhanh hơn và độ tin cậy cao hơn. Chúng ta sẽ tận hưởng nhiều dung lượng hơn với chi phí thấp hơn, băng thông cao hơn và độ trễ thấp. Các ứng dụng TPTM như dữ liệu giao thông và phương tiện, an toàn cơ sở hạ tầng dựa vào đó được kết nối theo thời gian thực sẽ được cung cấp bởi 5G.

Chúng ta cũng có thể mong đợi vào sự phát triển nhanh chóng trong các lĩnh vực công nghệ quan trọng, bao gồm AI và máy học (ML), giám sát video và tất nhiên, hỗ trợ nhiều hơn cho IoT và ô tô tự lái.

Điều này sẽ thúc đẩy những tiến bộ của TPTM, nhưng sự thành công của 5G sẽ phụ thuộc vào quá trình xử lý và phân tích dữ liệu được hỗ trợ bởi các nền tảng dữ liệu thời gian thực hiện đại.

Các nền tảng này có thể di chuyển một lượng lớn dữ liệu qua mạng và tạo ra một cách lưu trữ dữ liệu hợp lý để có thể dễ dàng truy cập và phân tích.

Tạo ra thành phố đáng sống

Các TPTM mà chúng ta đang xây dựng cũng phải hiệu quả về tài nguyên. Để làm được điều này, yêu cầu phân tích dữ liệu phải chính xác, tức thì có thể giải mã khối lượng dữ liệu khổng lồ từ nhiều nguồn, bao gồm dữ liệu không gian địa lý, dữ liệu giao thông, dữ liệu lưu lượng người đi bộ và thậm chí cả số liệu thống kê tội phạm.

Tất nhiên, dữ liệu cũng đến từ các kênh truyền thông xã hội, âm thanh, video và thiết bị thông minh, trùng với sự tăng trưởng dữ liệu phi cấu trúc. Điều này có nghĩa là các tổ chức phát triển TPTM phải hiểu và sẵn sàng sử dụng các công cụ phù hợp để đào sâu vào tất cả dữ liệu thời gian thực phức tạp. Họ càng có thể chia sẻ nhiều thì khả năng thành công của TPTM càng cao.

Ngay bây giờ, động lực để tạo ra một TPTM là nó có thể gặt hái được những lợi ích về mặt kinh tế, môi trường và xã hội. Việc sử dụng các khả năng quản lý và xử lý dữ liệu theo thời gian thực hỗ trợ một hệ sinh thái mới của các dịch vụ thành phố. Nó cho phép các chính phủ dựa trên dữ liệu và các chính sách dựa trên thông tin chi tiết có thể cải thiện hiệu quả hoạt động.

Tài liệu tham khảo:

[1]. https://aerospike.com/products/real-time-data-platform

[2]. www.openaccessgovernment.org/creation-smart-cities-real-time-data-processing/147167

[3]. www.openaccessgovernment.org/the-internet-of-things/52000.

[4]. www.openaccessgovernment.org/smart-mobility/124429