Trang 11 Ở nước ta, việc tiếp cận và thực hiện thành phố thông minh chủ yếu lấy “Chính quyền điện tử” làm trọng tâm và phát triển thông minh hơn một số các tiêu chí phù hợp với nhu cầu,
BỘ GIÁO DỤC ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC HỊA BÌNH VŨ HOÀNG ANH TÊN ĐỀ TÀI XÂY DỰNG HẠ TẦNG CÔNG NGHỆ THÔNG TIN CHO MỘT THÀNH PHỐ THÔNG MINH Ở VIỆT NAM LUẬN VĂN THẠC SỸ CÔNG NGHỆ THÔNG TIN CHUYÊN NGÀNH CÔNG NGHỆ THÔNG TIN Mã số : 60.48.02.01 Giáo viên hướng dẫn khoa học: TS NGUYỄN ĐĂNG KHOA Hà Nội -2017 Lời cam đoan Tôi Vũ Hồng Anh, học viên cao học khóa 02 Trường Đại học Hịa Bình, chun ngành Cơng nghệ thơng tin, xin cam đoan luận văn thân trực tiếp thực hướng dẫn TS Nguyễn Đăng Khoa Nội dung nêu luận văn trung thực có nguồn gốc rõ ràng, nghiên cứu, xử lý, tập hợp, chắt lọc từ tài liệu tham khảo tin cậy Những kết khoa học luận văn hy vọng đóng góp nhiều việc xây dựng thành phố/đô thị thông minh Hà Nội, ngày tháng 10 năm 2017 Vũ Hoàng Anh LỜI CẢM ƠN Em xin chân thành cảm ơn Khoa Công Nghệ Thơng Tin, trường Đại Học Hịa Bình tạo điều kiện thuận lợi cho em học tập thực luận văn Em xin gửi đến thầy, giáo giảng viên trường Đại học Hịa Bình lời cảm ơn sâu sắc tận tình giảng dạy, trang bị cho em kiến thức quý báu suốt q trình học tập trường đại học Hịa Bình Em xin bầy tỏ lòng biết ơn sâu sắc Tiến sĩ Nguyễn Đăng Khoa người tận tình hướng dẫn, bảo em thực luận văn Em xin cảm ơn quan tâm, giúp đỡ ủng hộ gia đình, bạn bè trình thực luận văn Sau tơi xin chân thành cảm ơn đồng nghiệp giúp đỡ thực luận văn này./ Hà Nội, ngày 10 tháng 10 năm 2017 Vũ Hoàng Anh MỤC LỤC DANH MỤC CÁC HÌNH DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT PHẦN MỞ ĐẦU 1 Đặt vấn đề Mục tiêu nghiên cứu đề tài Câu hỏi nghiên cứu Đối tượng phạm vi nghiên cứu 5 Phương pháp nghiên cứu Ý nghĩa lý luận thực tiễn Bố cục luận văn CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ THÀNH PHỐ THÔNG MINH 1.1 Khái niệm thành phố thông minh 1.2 Các đặc trưng lĩnh vực thành phố thông minh 1.3 Kiến trúc công nghệ Thành phố thông minh 10 1.4 Lựa chọn công nghệ giải pháp xây dựng thành phố thông minh 16 1.5 Các lợi ích thành phố thơng minh 16 1.6 Sự cần thiết xây dựng thành phố thông minh? 18 1.7 Hạ tầng viễn thông – yếu tố quan trọng vận hành TPTM 21 1.8 Cơ sở lý luận xây dựng thành phố thông minh 22 1.8.1 Cơ sở định hướng Đảng, pháp lý Nhà nước: 23 1.8.2 Cơ sở thực tiễn 24 CHƯƠNG II 25 THỰC TRẠNG XÂY DỰNG TPTM TRÊN THẾ GIỚI VÀ Ở VIỆT NAM 25 2.1 Thực trạng xây dựng thành phố thông minh giới 25 2.1.1 Xu hướng xây dựng thành phố thông minh giới 25 2.1.2 Kinh nghiệm xây dựng thành phố thông minh giới 26 2.1.2.1 Khu vực châu Âu 26 2.1.2.2 Khu vực Bắc Mỹ, Mỹ Latinh 27 2.1.2.3 Khu vực Châu Á-Thái Bình Dương 28 2.2 Thực trạng xây dựng thành phố thông minh Việt Nam 31 2.2.1 Xu hướng xây dựng thành phố thông minh Việt Nam 31 2.2.2 Một số thành phố tiêu biểu đường xây dựng TPTM 33 2.3 Xác định tiêu chí TPTM cho thành phố/đơ thị Việt Nam 43 2.4 Khảo sát trạng hạ tầng, ứng dụng CNTT Việt Nam 49 CHƯƠNG III 56 MỘT SỐ GIẢI PHÁP XÂY DỰNG HẠ TẦNG CÔNG NGHỆ THÔNG TIN CHO THÀNH PHỐ THÔNG MINH TẠI VIỆT NAM 56 3.1 Xây dựng mơ hình thành phố thơng minh 56 3.1.1 Vai trò quản lý nhà nước việc xây dựng TPTM 56 3.1.2 Nên xây dựng thành phố thông minh từ đâu? 56 3.1.3 Mơ hình kiến trúc tổng thể 58 3.1.4 Mơ hình chức thành phần hệ thống thông minh 60 3.1.5 Khung ứng dụng phát triển thành phố thông minh 61 3.2 Xây dựng hạ tầng kỹ thuật cho thành phố thông minh 62 3.3 An ninh mạng cho thành phố thông minh 70 3.4 Các bước thực dự án xây dựng thành phố thông minh 72 3.5 Các giải pháp xây dựng thành phố/ đô thị thông minh 76 KẾT LUẬN 80 TÀI LIỆU THAM KHẢO 81 DANH MỤC CÁC HÌNH Hình Các chương trình phát triển TPTM tiêu biểu giới Hình Lợi ích thành phố thông minh đem lại Hình 1.1 Các thành phần TPTM Hình 1.2 Mối quan hệ đặc trưng lĩnh vực TPTM 10 Hình 1.3 Hạ tầng ước tính cho TPTM (diện tích 162 km2 ) 12 Hình 1.4 Cảm biến thiết bị camera 14 Hình 1.5 Trung tâm điều hành Điều khiển tích hợp – IOCC 15 Hình 1.6 Lợi ích thành phố thơng minh đem lại 18 Hình 1.7 Trung tâm điều hành Thành phố thông minh Rio de Janeiro (COR) 20 Hình 2.1 yếu tố để xây dựng mơ hình thành phố thơng minh 40 Hình 2.2 Hệ thống số xây dựng TPTM Đại học Viên cho thành phố nhỏ trung bình Châu Âu 45 Hình 3.1 Mơ hình khung Kiến trúc tổng thể thành phố thơng minh 60 Hình 3.2 Mơ hình chức thành phần hệ thống thành phố thông minh 61 Hình 3.3 Khung ứng dụng phát triển thành phố thơng minh 62 Hình 3.4 Các thành phần hạ tầng kỹ thuật thành phố thông minh 64 Hình 3.5 Minh họa trung tâm điều hành Thành phố Thơng minh 65 Hình 3.6.Cấu trúc hệ thống Trung tâm điều hành 66 Hình 3.7 Nền tảng tích hợp cung cấp dịch vụ tích hợp, kết nối tương tác 69 Hình 3.8 Nền tảng tích hợp cung cấp dịch vụ quản lý, điều hành 70 Hình 3.9 Các lĩnh vực thị thơng minh kết nối IoT 72 Hình 3.10 Con đường hướng tới Thành phố thơng minh 74 DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT STT Từ viết tắt Giải thích Cán bộ, cơng chức viên chức CBCCVC CNH-HĐH Công nghiệp hóa-hiện đại hóa CNTT Cơng nghệ thơngtin ICT Cơng nghệ thơng tin– Truyền thơng CPĐT Chính phủ điện tử CQĐT Chính quyền điện tử CSDL Cơ sở liệu CSHT Cơ sở hạ tầng HĐND Hội đồng nhândân 10 ICF Diễn đàn cộng đồng thông minh (Intelligent Community Forum) 11 IOCC Trung tâm điều hành Điều khiển tích hợp 12 IoT Internet vạn vật(Internet Of Thing) 13 KHCN Khoa học công nghệ 14 THDL Tích hợp liệu 15 TPTM Thành phố thông minh 16 ĐTTM Đô thị thông minh 17 TTHCC Trung tâm Hành cơng 18 ATTT An tồn thông tin PHẦN MỞ ĐẦU Đặt vấn đề Thế kỷ 21 giới biến đổi nhanh chóng với phát triển ứng dụng khoa học công nghệ Công nghệ thay đổi xã hội tạo đột phá tổ chức lại, sử dụng lượng, hệ thống phân phối logistics, quản lý sở hạ tầng cung cấp dịch vụ công Công nghệ thông tin ứng dụng mặt đời sống xã hội toàn giới tác động mạnh mẽ đến hoạt động tổ chức, quản lý Nhà nước quốc gia hình thành nên xu hướng rõ rệt Sự hội tụ thay đổi công nghệ làm thay đổi nhận thức, thay đổi thể chế cách tạo giá trị thời đại mới, đặc biệt khu vực đô thị - nơi hội tụ tinh hoa sáng tạo Thành phố ‘thông minh’ hay ‘thông minh hơn’ đời tất yếu công nghệ chín muồi, nhu cầu đủ lớn, điều kiện xã hội đáp ứng Khái niệm thành phố thông minh đề cập Hoa Kỳ chưa hoàn thiện (Mark Vallianatos, 2015) cách 50 năm trước Cho tới gần đây, nở rộ thành phố thông minh phản ánh hội tụ nhiều yếu tố, từ nhu cầu thay đổi phát triển mạnh mẽ khoa học công nghệ trưởng thành thể chế, tảng xã hội Từ giác độ thị trường xã hội, cạnh tranh thu hút đầu tư cải thiện chất lượng sống động lực để doanh nghiệp, quyền, người dân phải thơng minh hơn, thay đổi cách thức quản lý sản xuất cung cấp dịch vụ Trong bối cảnh đó, thể chế nhà quản lý chấp nhận mới, chấp nhận tham gia giám sát người dân, chấp nhận thay đổi chơi để tăng sức cạnh tranh Khái niệm thành phố thông minh sử dụng từ năm 2005 loạt công ty công nghệ (Siemens 2004, Cisco 2005, IBM 2009) dành cho việc ứng dụng hệ thống thông tin vào việc vận hành hạ tầng thị tịa nhà, giao thơng, cung cấp điện nước an toàn xã hội Ý tưởng hình thành tảng dựa công nghệ thông tin cho công tác quy hoạch, phát triển vận hành thành phố Năm 2008, tập đồn IBM đề cập đến “thành phố thơng minh” phần ý tưởng “Hành tinh thông minh hơn” Sau đó, khái niệm trở thành chiến lược bật xu hướng cạnh tranh nước Trên giới, có nhiều cách hiểu khác “Thành phố thơng minh”, có nhiều định nghĩa cách hiểu dạng biểu “thành phố tri thức”, “thành phố kỹ thuật số”, “thành phố tự động” “thành phố sinh thái” Qua nhiều hội thảo quốc tế ngồi nước chun gia rằng: thành phố thực thông minh hội tụ yếu tố: hạ tầng hiệu quả, phát triển bền vững môi trường sống thân thiện, biểu tiêu chí: kinh tế thông minh, giao thông thông minh, công dân thông minh, môi trường thông minh, quản lý điều hành thông minh sống thông minh (Giffinger, et al., 2007) Dù có đến tiêu chí để xác định thành phố thông minh, nhiên, giới, thành phố lại xác định hướng trọng tâm, chẳng hạn nước châu Âu thường hướng tới môi trường xanh, tiết kiệm lượng, đặc biệt ứng dụng lĩnh vực giao thông thông minh Các nước khu vực châu Á-Thái Bình Dương hướng nhiều đến việc ứng dụng CNTT lĩnh vực quyền điện tử, y tế, giao thơng, giáo dục, quản lý thị Hình 1: Các chương trình phát triển thành phố thơng minh tiêu biểu giới (Nguồn: tác giả TS Nguyễn Ngọc Hiếu - ĐH Việt Đức) Hiện có khoảng 100 thành phố giới triển khai chương trình để thực hóa mục tiêu trở thành thành phố thông minh Mỗi quốc gia thành phố lựa chọn cách riêng để đạt mục tiêu phụ thuộc vào bối cảnh phát triển Có thể hình dung tình hình phát triển thành phố tiêu biểu giới đồ họa (Hình 1) Tại Việt Nam, xu hướng xây dựng đô thị thông minh quan tâm thúc đẩy Thành phố thông minh coi lựa chọn tất yếu, phù hợp với xu phát triển chung giới khả tiếp cận Việt Nam Giai đoạn trước 2010 xây dựng Chính phủ điện tử, giai đoạn sau 2010 xu hướng xây dựng Thành phố, đô thị thông minh Đến nay, Việt Nam chủ yếu tập trung xây dựng Chính quyền điện tử cấp, có Thành phố Đà Nẵng xây dựng “Thành phố thông minh hơn” năm 2012, thành phố Hà Nội triển khai đề án “Thành phố thông minh giai đoạn 2015-2025 định hướng đến 2030” Một số tỉnh, thành phố khác thành phố Hồ Chí Minh, Cần Thơ, Hải Phòng, Quảng Ninh, Phú Quốc sẵn sàng cho q trình xây dựng thành phố thơng minh Việc phát triển thành phố thông minh xúc tiến thơng qua nhiều chương trình hợp tác quốc tế Nhiều đề xuất hợp tác quốc tế với Nhật Bản, Phần Lan, Hà Lan Hoa Kỳ thiết lập nhằm hỗ trợ Việt Nam việc ứng dụng phát triển thành phố thông minh Ba năm gần đây, nhiều dự án đề xuất theo số chủ đề thành phố (Hình 2) Nhiều địa phương khác nghiên cứu tương lai có nhiều đề xuất dự án ứng dụng Hình Một số đề xuất tiêu biểu phát triển thành phố thông minh Việt Nam (giai đoạn 2013-2015)