Nghiên cứu nhằm tìm ra những công nghệ được sử dụng để xây dựng thành phố thông minh, các đặc điểm, cách thức hoạt động của một thành phố thông minh.. Từng thành tố lại có yêu cầu riêng
Trang 1HỌC VIỆN CHÍNH SÁCH VÀ PHÁT TRIỂN
KHOA KINH TẾ QUỐC TẾ
TIỂU LUẬN
DỮ LIỆU LỚN TRONG KINH TẾ VÀ KINH DOANH
ĐỀ TÀI
“THÀNH PHỐ THÔNG MINH”
Giáo viên
Lớp : Dữ liệu lớn trong kinh tế và kinh doanh (01) Sinh viên thực
Nguyễn Thị Vân Linh - 7133106048 Phạm Thị Phi
Lương Thị
Trang 2MỤC LỤC
PHẦN 1: MỞ ĐẦU 3
1 Lý do chọn đề tài 3
2 Mục đích nghiên cứu 3
3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 3
4 Phương pháp nghiên cứu 3
PHẦN 2: NỘI DUNG 4
CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 4
1.1 Khái niệm thành phố thông minh 4
1.2 Các tiêu chuẩn của thành phố thông minh 4
1.3 Ý nghĩa của thành phố thông minh 6
CHƯƠNG 2: KHÁI QUÁT VỀ THÀNH PHỐ THÔNG MINH 7
2.1 Đặc điểm của thành phố thông minh 7
2.3 Các công nghệ cần thiết cho thành phố thông minh 9
2.4 Cách thức hoạt động của Thành phố thông minh 10
CHƯƠNG 3: THỰC TRẠNG VÀ GIẢI PHÁP PHÁT TRIỂN THÀNH PHỐ THÔNG MINH TRÊN THẾ GIỚI VÀ VIỆT NAM 11
3.1 Thực trạng phát triển thành phố thông minh trên thế giới 11
3.2 Thực trạng phát triển thành phố thông minh tại Việt Nam 12
3.3 Giải pháp phát triển thành phố thông minh 14
PHẦN 3: KẾT LUẬN 16
TÀI LIỆU THAM KHẢO 17
Trang 3PHẦN 1: MỞ ĐẦU
1 Lý do chọn đề tài.
Công nghệ đang ngày càng không ngừng phát triển, toàn cầu được kết nối lại gần nhau hơn Trong đó, thành phố thông minh là một trong những kết quả của khoa học công nghệ Trước đây, khi chưa có sự xuất hiện của thành phố thông việc sinh hoạt đi lại của người dân có nhiều bất biện, chẳng hạn việc ở chung cư và di chuyển bằng thang bộ, hay khi cháy hoặc có trộm chưa được phát hiện kịp thời Tuy nhiên, khi mất điện hoặc mất tín hiệu mạng thì thành phố thông minh có còn hoạt động được không
Vì vậy nhóm đã chọn đề tài Thành phố thông minh để nghiên cứu nhằm chỉ
ra những thuận tiện khi thành phố thông minh hoạt động và những vấn đề còn thiếu sót, cần cải thiện
2 Mục đích nghiên cứu.
Nghiên cứu nhằm tìm ra những công nghệ được sử dụng để xây dựng thành phố thông minh, các đặc điểm, cách thức hoạt động của một thành phố thông minh
Nhằm chỉ ra những lợi ích và những khó khăn của thành phố thông minh mang lại
Biết được rằng những điều kiện, vị trí nào có thể xây dựng thành công thành phố thông minh
3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu.
Các thành phố thông minh đang hoạt động trên thế giới, trong đó có Việt Nam
4 Phương pháp nghiên cứu.
Đề tài vận dụng kết hợp nghiên cứu định tính và nghiên cứu định lượng nhằm phân tích sâu sắc về đặc điểm, cách thức hoạt động, ý nghĩa và vận dụng thực tiễn của thành phố thông minh
Trang 4PHẦN 2: NỘI DUNG
CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ THUYẾT
1.1 Khái niệm thành phố thông minh
Có rất nhiều định nghĩa về thành phố thông minh, tuy nhiên có thể định
nghĩa ngắn gọn như sau: thành phố thông minh là đưa dữ liệu và công nghệ kỹ
thuật số vào hoạt động để tạo, triển khai và cải thiện chất lượng cuộc sống tốt hơn
Và hơn hết là giải quyết những thách thức đô thị và xây dựng một cơ sở hạ tầng bền vững, hỗ trợ công nghệ liên kết
Để thực hiện mục tiêu trên, thành phố thông minh sử dụng Internet of Things IoT, tức mạng kết nối các vật liệu, thiết bị thông minh, thiết bị kỹ thuật số, động vật, và con người Công nghệ IoT cho phép truyền thông và kết nối không chỉ giữa con người và máy tính mà còn giữa các phần tử khác nhau trong mạng,
mà không cần sự tương tác trực tiếp giữa con người và máy tính hay giữa con người với nhau
1.2 Các tiêu chuẩn của thành phố thông minh
Theo các tác giả Oliver Gassmann, Jonas Bohn và Maximilian Palmine,
thành phố thông minh được cấu thành bởi 6 thành tố: 1) môi trường thông minh
(smart environment), (2) đời sống thông minh (smart living), (3) nền kinh tế thông minh (smart economy), (4) di chuyển thông minh (smart mobility), (5) chính quyền thông minh (smart government or governance), và (6) cư dân thông minh (smart people) Từng thành tố lại có yêu cầu riêng cụ thể như sau
Môi trường thông minh: Theo tiêu chuẩn này các sinh hoạt, vận hành của
thành phố phải được thực hiện theo cách thức để lại ít nhất các dấu ấn sinh thái mà không ảnh hưởng tới các yêu cầu khác (yêu cầu về di chuyển, yêu cầu về chất lượng cuộc sống của người dân) Điều này đòi hỏi ngay từ trong khâu quy hoạch thành phố việc bảo vệ môi trường phải được coi trọng Môi trường thông minh liên quan đến các vấn đề sau: hiệu quả sử dụng năng lượng, các nguồn năng lượng tái
Trang 5tạo, bảo vệ môi trường, giảm thiểu ô nhiễm, đầu vào là các nguồn lực bền vững, sự hấp dẫn về điều kiện môi trường, nhà ở bền vững, quy hoạch thành phố bền vững
Đời sống thông minh: Các yêu cầu đối với đời sống thông minh chính là các
yêu cầu quyết định cuộc sống của cư dân đô thị như các cơ sở văn hóa, hệ thống chăm sóc sức khỏe/y tế, hệ thống an ninh, hệ thống nhà ở, sự gắn kết xã hội, sự hấp dẫn về du lịch và hệ thống giáo dục đào tạo
Nền kinh tế thông minh: Kinh tế của đô thị thông minh là nền kinh tế có sức
cạnh tranh cao Đó là nền kinh tế của đổi mới sáng tạo, ở đó các hệ sinh thái được hình thành và vận hành hiệu quả nhằm đưa ra các giải pháp hữu hiệu cho các vấn
đề dân sinh cùng sự đổi mới liên tục trong mô hình kinh doanh Nền kinh tế thông minh đòi hỏi cần đáp ứng yêu cầu sau: tinh thần đổi mới sáng tạo, tinh thần doanh nghiệp, năng suất cao, kết nối mạng lưới toàn cầu và địa phương, sự vận hành linh hoạt của thị trường lao động, từ đó đảm bảo sự cơ động xã hội trong các giai tầng dân cư
Di chuyển thông minh: Là yếu tố cốt lõi trong các sáng kiến thành phố thông
minh, nhất là trong bối cảnh nhu cầu đi lại của cư dân đô thị rất lớn và tình trạng giao thông tắc nghẽn Sáng kiến di chuyển thông minh được thực hiện nhằm theo đuổi các mục đích sau: duy trì các hệ thống giao thông bền vững, sáng tạo, an toàn,
cư dân có thể tiếp cận dễ dàng với nhiều hình thức giao thông khác nhau, sự sẵn có của các phương tiện giao thông phù hợp trong toàn thành phố, sự tích hợp ICT trong hệ thống giao thông Để đáp ứng nhu cầu di chuyển thông minh, đô thị cần giải quyết các vấn đề sau: hệ thống chỉ dẫn giao thông, chỗ đỗ xe có gắn cảm biến,
dự báo tình trạng ách tắc giao thông gắn với đèn giao thông thông minh, hệ thống chia sẻ xe ô tô, xe đạp, phương tiện giao thông công cộng tự động và phương tiện
cá nhân
Chính quyền thông minh: Thành tố chính quyền thông minh gắn liền với
việc số hóa các hoạt động của chính quyền và thực hiện các dịch vụ công trực tuyến Theo đó các dịch vụ đăng ký, cấp phép, cấp giấy chứng nhận mà trước đây chính quyền và người dân phải thực hiện thủ công, gặp mặt trực tiếp thì nay có thể
Trang 6thực hiện bằng phương tiện điện tử (thông qua hệ thống máy tính và điện thoại thông minh) Thêm vào đó, toàn bộ quá trình ra quyết định, sự tham gia của người dân vào quá trình quản trị thành phố có thể thực hiện trực tuyến Các yêu cầu đối với chính quyền thông minh bao gồm: sự tham gia của công chúng, cung cấp dịch
vụ công của chính quyền thành phố, hệ thống dữ liệu mở và minh bạch, chính quyền điện tử và hệ thống thông tin truyền thông
Cư dân thông minh: Cư dân của thành phố thông minh cần đáp ứng các yêu
cầu sau: có năng lực phù hợp với sự vận hành của thành phố, có tâm thế sẵn sàng cho việc học tập suốt đời, sự đa dạng về xã hội và chủng tộc, sáng tạo, tư duy mở
và sẵn sàng tham gia đời sống chung của cộng đồng
1.3 Ý nghĩa của thành phố thông minh
Quản lý đô thị hiệu quả
Bài toán quản lý đô thị trong tương lai sẽ dựa trên nền tảng của công nghệ thông tin, viễn thông và trí tuệ nhân tạo như đã nói ở trên Về quản lý hạ tầng phần cứng sẽ là việc tối ưu hệ thống điện, hệ thống chiếu sáng, hệ thống nước, chăm sóc cây xanh, xử lý rác thải và ô nhiễm môi trường
Bên cạnh đó đô thị thông minh sẽ hỗ trợ con người giao tiếp với nền tảng hành chính công hiệu quả hơn, giúp tiết kiệm thời gian và nhân lực
Giao thông thông minh
Vấn đề rất lớn với nền tảng đô thị cũ là vấn đề về giao thông, tắc đường điều này làm lãng phí nguồn nhân lực, lãng phí năng lượng, lãng phí thời gian của người tham gia giao thông
Trong tương lai sẽ xuất hiện những mô hình giao thông mới, phương tiện giao thông kiểu mới và đặc biệt là việc quản lý vận hành hệ thống giao thông sẽ ứng dụng trí tuệ nhân tạo để giải quyết bài toán về tắc đương một cách hiệu quả hơn
Giáo dục thông minh
Trang 7Trong năm 2020, đại dịch Covid-19 đã tác động rất lớn đến hệ thống giáo dục trên thế giới Đại dịch này đã chỉ ra là mô hình giáo dục cũ đã không còn thực
sự thích hợp Trong tương lai nền tảng giáo dục trực tuyến sẽ lên ngôi sẽ làm cho việc đào tạo đa dạng hơn nhờ ứng dụng công nghệ thông tin và trí tuệ nhân tạo
Học sinh, sinh viên không nhất thiết phải đến trường học mà vẫn có thể tiếp cận được những tri thức khoa học tiên tiến trên thế giới
Nông nghiệp thông minh
Nền nông nghiệp trong tương lai sẽ được vận hành bởi trí tuệ nhân tạo giúp tăng năng suất và giảm sức người Từ việc gieo hạt, tưới tiêu, chăm sóc và thu hoạch sẽ được áp dụng triệt để khoa học kỹ thuật vào trong sản xuất
Động lực để phát triển kinh tế và là tiêu chuẩn cạnh tranh quốc gia
Phát triển đô thị thông minh là một xu hướng để phát triển quốc gia và thúc đẩy nền kinh tế Theo tổ chức IDM – Trung tâm Cạnh tranh Toàn cầu, trở thành một thành phố thông minh được công nhận trên toàn cầu ngày nay rất quan trọng
để thu hút đầu tư và tài năng nhân lực Điều này tạo ra một chu kỳ phát triển cho các nhóm thành phố tiên tiến trên thế giới
Việc phát triển thành phố thông minh liên quan mật thiết đến sự phát triển của con người Những người sống trong thành phố thông minh sẽ có nhiều cơ hội thành công hơn Họ có quyền tiếp cận một hệ thống giáo dục chất lượng cao, chăm sóc sức khỏe tốt, cùng với cơ sở hạ tầng và dịch vụ tốt hơn để hỗ trợ công việc
Hạ tầng của một thành phố thông minh là động lực để thúc đẩy phát triển kinh tế Hạ tầng này có thể thu hút nhiều nhà đầu tư đến làm việc, xây dựng trung tâm tài chính, phát triển hoạt động thương mại và dịch vụ
Trang 8CHƯƠNG 2: KHÁI QUÁT VỀ THÀNH PHỐ THÔNG MINH
2.1 Đặc điểm của thành phố thông minh.
Mục tiêu chính của thành phố thông minh là tối ưu hóa các chức năng của thành phố và thúc đẩy tăng trưởng kinh tế đồng thời cải thiện chất lượng cuộc sống cho người dân bằng cách sử dụng các công nghệ thông minh và phân tích dữ liệu
Sự thông minh của thành phố được xác định bằng cách sử dụng một loạt các đặc điểm, bao gồm:
● Cơ sở hạ tầng dựa trên công nghệ
● Sáng kiến môi trường
● Giao thông công cộng hiệu quả và chức năng cao
● Kế hoạch thành phố tự tin và tiến bộ
● Mọi người có thể sống và làm việc trong thành phố, sử
dụng các nguồn lực của thành phố
Bên cạnh sử dụng công nghệ thông tin và truyền thông Thành phố thông minh vận hành trên nguyên tắc phân tích cơ sở dữ liệu để chọn ra giải pháp phù hợp và tìm ra cách cải tiến
2.2 Các đặc trưng của đô thị thông minh
Kết hợp tự động hóa, máy móc và IoT đang cho phép áp dụng các công nghệ thành phố thông minh cho nhiều ứng dụng khác nhau Ví dụ, bãi đậu xe thông minh có thể giúp người lái xe tìm được chỗ đậu xe Cũng có thể cho phép thanh toán kỹ thuật số
+ Các sáng kiến thành phố thông minh được sử dụng để chống lại biến đổi khí hậu và ô nhiễm môi trường
Trang 9+ Cung cấp các biện pháp an toàn: giám sát các khu vực có nhiều tội phạm; sử dụng các cảm biến để cảnh báo sớm các sự cố như lũ lụt, lở đất, bão hoặc hạn hán
+ Các tòa nhà thông minh cung cấp tính năng quản lý không gian theo thời gian thực Hoặc theo dõi sức khỏe cấu trúc và phản hồi để xác định khi nào cần sửa chữa
+ Người dân truy cập hệ thống này để thông báo cho các quan chức về các vấn đề như: ổ gà, rò rỉ trong đường ống nước, hư hỏng dây điện…
Thành phố thông minh có thể kết nối tất cả các phương thức dịch vụ để cung cấp các giải pháp kết hợp cho người dân
Cũng giống như chuyển đổi số, đô thị thông minh là sự thay đổi về tư duy
và nhận thức nhiều hơn Phát triển đô thị thông minh là chuyển đổi số trong phạm
vi, quy mô của đô thị, tập trung vào giải quyết các vấn đề lớn của đô thị, các bài toán về giao thông, môi trường, năng lượng, xử lý rác thải, bảo đảm an ninh trật tự Để giải được các bài toán này một cách bài bản thì các yếu tố thông minh phải được xác định, tính toán, đưa vào ngay khi xác lập quy hoạch đô thị, quy hoạch phát triển TP
TP thông cũng chính là phương thức phát triển và vận hành đô thị hiện đại, phát triển công nghệ số Phát triển đô thị thông minh được gắn kết chặt chẽ với quá trình chuyển đổi số tại địa phương, lấy người dân làm trung tâm làm chủ thể tham gia các hoạt động
Hạ tầng kỹ thuật là nền tảng của đô thị
Hạ tầng thông minh là hạ tầng được tạo thành và quản lý bằng công nghệ thông tin và truyền thông (ICT), phục vụ tốt cho mục tiêu phát triển bền vững của thành phố
Nói cách khác, có thể hiểu hạ tầng thông minh là sự liên kết công nghệ thông tin, cơ sở hạ tầng kỹ thuật, cơ sở hạ tầng xã hội và thương mại để tận dụng
Trang 10tối đa mọi nguồn lực, phục vụ tốt nhất cho người dân đô thị.“Như vậy, muốn có đô thị thông minh phải có hạ tầng thông minh và phải sử dụng công nghệ điện toán đám mây để tạo ra các cấu trúc vật chất và dịch vụ của hạ tầng cơ bản liên kết với nhau một cách hiệu quả, tối ưu hóa hoạt động trong tất cả các lĩnh vực Hạ tầng đô thị có hai thành phần cơ bản là phần cứng và phần mềm Hiện TP.HCM đã bước đầu sử dụng ICT tác động đến hệ thống hạ tầng, như quản lý giao thông đô thị, quản lý logistic…
Để triển khai xây dựng và vận hành đô thị thông minh, không thể thiếu một yếu tố hạ tầng cơ bản là hạ tầng thông tin Đó là sự kết hợp hạ tầng kỹ thuật về mạng để kết nối các cơ sở dữ liệu về dân cư, đất đai, nhà ở, môi trường, thủ tục hành chính…, cùng các phần mềm công cụ khai thác cơ sở dữ liệu đó phục vụ quản lý điều hành, hỗ trợ ra quyết định, giao tiếp của công dân, tổ chức với chính quyền
Theo cấu trúc, đô thị thông minh có thể chia thành các tầng, gồm cảm biến (sensor layer), tầng mạng (network), tầng nền tảng (application layer)
“Trên góc độ công nghệ, nhiều nhà nghiên cứu cho rằng, đô thị thông minh
là một ‘phiên bản nâng cấp’ của đô thị kỹ thuật số (digital city) Đô thị thông minh
là sự tích hợp của đô thị kỹ thuật và các công nghệ Các công nghệ này thúc đẩy sự giao tiếp giữa các thiết bị, giữa người và thiết bị, thậm chí giữa người với toàn xã hội được thể hiện thông qua quản lý đô thị ngày càng thông minh hơn”, TS Hạnh nói
2.3 Các công nghệ cần thiết cho thành phố thông minh
Để xây dựng một smart city đúng nghĩa thì phải sử dụng kết hợp các thiết bị
Internet vạn vật ( Iot), phần mềm, giao diện người dùng (UI) và mạng truyền thông
nhằm cung cấp các giải pháp kết nối cho mọi người
Iot là công nghệ quan trọng nhất, tuy nhiên để tạo lên một thành phố thông minh thì các thành phố thông minh cũng sử dụng các công nghệ khác bao gồm:
- Giao diện lập trình ứng dụng (API)
Trang 11- Trí tuệ nhân tạo (AI)
- Dịch vụ điện toán đám mây
- Giao diện số
- Giao tiếp giữa máy với máy
2.4 Cách thức hoạt động của Thành phố thông minh
Các thành phố thông minh sẽ tuân thủ theo 4 bước để cải thiện chất lượng cuộc sống được nêu dưới đây để cải thiện chất lượng cuộc sống và cho phép tăng trưởng kinh tế thông qua mạng lưới thiết bị IoT được kết nối với công nghệ khác Bao gồm các bước:
+ Thu thập – Cảm biến thông minh sẽ thu thập thông tin dữ liệu
theo thời gian thực
+ Phân tích – Dữ liệu được phân tích để hiểu về hoạt động của
các dịch vụ và hoạt động của thành phố
+ Truyền thông – Kết quả phân tích dữ liệu được thông báo đến
những người ra quyết định
+ Hành động – Hành động được thực hiện để cải thiện hoạt động,
quản lý tài sản và nâng cao chất lượng cuộc sống thành phố cho người dân
Hệ thống công nghệ thông tin tập hợp dữ liệu thời gian thực từ các tài sản, đối tượng và máy móc được kết nối để cải thiện việc ra quyết định Tuy nhiên thì các công dân có thể tham gia và tương tác vào hệ sinh thái của thành phố thông minh thông qua các thiết bị có kết nối internet.Bằng cách ghép kết nối giữa thiết bị
và dữ liệu và cơ sở hạ tầng của thành phố, từ đó giúp cắt giảm chi phí, cải thiện tính năng bền vững, cân bằng các yếu tố như năng lượng, thu gom rác thải, giảm tắc nghẽn giao thông và cải thiện không khí