Ứng dụng smart city tại thành phố amsterdam (hà lan) và đề xuất giải pháp phân luồng giao thông cho hà nội

Hình 1.1: Mối quan hệ giữa Smart City với tính bền vững, cạnh tranh và hạ tầng ICT Thành phố thông minh sử dụng công nghệ thông tin và truyền thông và dữ liệu để được thông minh hơn và h

VIỆN CÔNG NGHỆ THÔNG TIN

NGHIÊM VĂN BÌNH

ỨNG DỤNG SMARTCITY TẠI THÀNH PHỐ AMSTERDAM (HÀ LAN) VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP PHÂN LUỒNG GIAO THÔNG TẠI HÀ NỘI

LUẬN VĂN THẠC SĨ

HÀ NỘI - 2014

VIỆN CÔNG NGHỆ THÔNG TIN

NGHIÊM VĂN BÌNH

ỨNG DỤNG SMARTCITY TẠI THÀNH PHỐ AMSTERDAM (HÀ LAN) VÀ

ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP PHÂN LUỒNG GIAO THÔNG TẠI HÀ NỘI

Ngành: Công nghệ thông tin

Chuyên ngành: Quản lý hệ thống thông tin

Mã số: Chuyên ngành đào tạo thí điểm

LUẬN VĂN THẠC SỸ NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS Lê Quang Minh

HÀ NỘI – 2014

Trong thời gian nghiên cứu và thực hiện luận văn này, tôi đã nhận được

sự giúp đỡ nhiệt tình của các tổ chức và cá nhân Tôi xin bày tỏ lời cảm ơn sâu sắc tới tất cả các tập thể và cá nhân đã tạo điều kiện giúp đỡ tôi trong suốt quá trình thực hiện nghiên cứu luận văn này

Trước hết tôi xin chân thành cảm ơn Ban lãnh đạo Đại học quốc gia Hà Nội, Viện công nghệ thông tin và Phòng khoa học công nghệ cùng các thầy cô giáo, những người đã trang bị và cung cấp kiến thức cũng như giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập vừa qua

Với lòng biết ơn sâu sắc, tôi xin trân trọng cảm ơn thầy giáo – Tiến sỹ Lê Quang Minh, người thầy đã trực tiếp chỉ bảo, hướng dẫn khoa học và giúp đỡ tôi trong suốt quá trình nghiên cứu và hoàn thành luận văn này

Xin chân thành cảm ơn tất cả các bạn bè, đồng nghiệp đã động viên, giúp

đỡ nhiệt tình và đóng góp rất nhiều ý kiến quý báu để tôi hoàn thành luận văn

Do thời gian nghiên cứu có hạn, luận văn của tôi chắc chắn không thể tránh khỏi những sơ suất, thiếu sót, tôi rất mong nhận được sự đóng góp, giúp

đỡ của các quý thầy cô giáo cùng toàn thể bạn đọc

Xin chân thành cảm ơn!

Hà Nội, ngày 20 tháng 11 năm 2014

TÁC GIẢ LUẬN VĂN

Nghiêm Văn Bình

Tôi xin cam đoan rằng đây là công trình nghiên cứu của tôi, có sự hỗ trợ

từ Thầy hướng dẫn và những người tôi đã cảm ơn Các nội dung nghiên cứu và kết quả trong đề tài này là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất

cứ công trình nào

Hà Nội, ngày 20 tháng 11 năm 2014

TÁC GIẢ

Nghiêm Văn bình

Mục tiêu nghiên cứu của luận văn này là tìm hiểu về Smart City và ứng dụng của Smart City tại thành phố Amsterdam(Hà Lan) cũng như ứng dụng Smart City tại Việt Nam Từ đó đề xuất giải pháp phân luồng giao thông của Hà Nội

Phần mở đầu sẽ nói đến tính cấp thiết của việc nghiên cứu đề tài cũng như mục tiêu, đối tượng và phạm vi nghiên cứu của đề tài

Chương đầu tiên của luận văn trình bày tổng quan về Smart City trên Thế giới

Chương tiếp theo trình bày về ứng dụng của Smart City tại một trong những Thành phố nổi tiếng trên Thế giới là Thành phố Amsterdam (Hà Lan) Nơi đã ứng dụng thành công Smart City trong việc quy hoạch và phát triển của Thành phố

Chương cuối cùng là trình bày về thực trạng giao thông của Hà Nội và qua đó đề xuất việc ứng dụng Smart City trong việc giải quyết vấn đề phân luồng giao thông tại Hà Nội

MỞ ĐẦU 1

1 C Ơ Sở KHOA HọC VÀ THựC TIễN CủA Đề TÀI .1

2 Đ ốI TƯợNG VÀ PHạM VI NGHIÊN CứU .3

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ SMART CITY 4

1.1 T ổNG QUAN Về THÀNH PHố THÔNG MINH (S MART C ITY ) 4

1.1.1 Các khái niệm 4

1.1.2 Các thành phần tạo nên Smart City 5

1.1.3 Lựa chọn công nghệ và giải pháp trong việc xây dựng thành phố thông minh .8

1.2 L ợI ÍCH CủA VIệC XÂY DựNG THÀNH PHố THÔNG MINH : 15

1.2.1 Lợi ích cục bộ: 15

1.2.2 Lợi ích toàn cầu: 17

CHƯƠNG 2 ỨNG DỤNG THÀNH PHỐ THÔNG MINH TẠITHÀNH PHỐ AMSTERDAM (HÀ LAN) 18

2.1 L ịCH Sử HÌNH THÀNH VÀ PHÁT TRIểN THÀNH PHố A MSTERDAM (H À L AN ) 18

2.2 Ứ NG DụNG S MART C ITY TạI A MSTERDAM .19

2.2.1 Một số thành tựu điển hình 19

2.2.2 Mục tiêu xây dựng thành phố thông minh: 20

2.2.2.1 Đặc điểm: 20

2.2.2.2 Mục tiêu: 21

2.2.2.3 Yêu cầu: 21

2.2.3 Một số dự án tiêu biểu: 22

2.2.3.1 Mục tiêu chính: 22

2.2.3.2 Lựa chọn công nghệ, phương pháp tiếp cận và bài học kinh nghiệm 22

CHƯƠNG 3 ỨNG DỤNG SMART CITY TRONG GIAO THÔNG THÔNG MINH TẠI HÀ NỘI 35

3.1 SMART CITY TạI VIệT NAM 35

3.2 THựC TRạNG GIAO THÔNG TạI HÀ NộI 38

3.2.1 Thực trạng chung: 38

3.2.1.1 Hạ tầng đô thị: 38

3.2.1.2 Môi trường sống và tiết kiệm năng lượng: 38

3.2.2 Giao thông tại Hà Nội: 39

3.2.3 Đề xuất giải pháp phân luồng giao thông cho Hà Nội trên nền ITS 40

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 65

TÀI LIỆU THAM KHẢO 68

DANH MỤC THUẬT NGỮ VÀ TỪ VIẾT TẮT

IT – Information Technology Công nghệ thông tin

ITS – Intelligent Transportation System Hệ thống giao thông thông minh GIS - Geographic Information System Hệ thống thông tin địa lý

GPS - Global Positioning System Hệ thống định vị toàn cầu

CCTV - Closed-Circuit Television Truyền hình mạch kín

Đài Tiếng nói Việt Nam

QoS: Quality of Service Quản lý chất lượng và dịch vụ

ONVIF - Open Network Video Interface

Forum

Tiêu chuẩn kết nối giữa các thiết bị

an ninh trên nền IP

Hình 1.1: Mối quan hệ giữa Smart City 5

với tính bền vững, cạnh tranh và hạ tầng ICT 5

Hình 1.2: Các thành phần và nhân tố của Smart City 6

Hình 2.1: Công nghệ Mạng lưới thông minh tại Amsterdam 22

Hình 2.2: Hội thảo tư vấn sử dụng năng lượng cho khu dân cư 23

Hình 2.3: Lợi ích của việc sử dụng hệ thống quản lý năng lượng sáng tạo 24

Hình 2.4: Hệ thống phích cắm thông minh 25

Hình 2.5: Tòa nhà ITO 27

Hình 2.6: Tủ phát điện Fuell Cell 28

Hình 2.7: Thành phố môi trường xanh Amsterdam 30

Hình 2.8: Trạm điện bờ biển tại Amsterdam 32

Hình 2.9: Hệ thống sạc điện thông minh cho các xe ô tô 33

Hình 2.10: Phân luồng giao thông cho xe ứng cứu 34

Hình 3.1: Tình hình tắc nghẽn giao thông tại Hà Nội trong giờ cao điểm 48

Hình 3.2: Hệ thống giám sát hành trình 50

Hình 3.3: Trung tâm điều khiển tín hiệu giao thông Hà Nội 51

Hình 3.4: Quy trình xử lý thông tin giao thông 52

Hình 3.5: Hệ thống thông tin hành khách tiên tiến(APIS) 59

Hình 3.6: Biển báo giao thông điện tử 61

Hình 3.7: Hệ thống điện thoại khẩn cấp eCall 61

Hình 3.8: Tra cứu tình trạng ùn tắc, chậm trên phần mềm V.TIS 63

Hình 3.9: Cảnh báo ùn tắc qua phần mềm V.TIS của VOV 64

Hình 3.10: Giao diện hiển thị các cảnh báo của phầ mềm Telematics Car 64

Bảng 1.2: Công nghệ để xây dựng môi trường bền vững 10 Bảng 1.3: Công nghệ để xây dựng năng lượng bền vững 11 Bảng 1.4: Công nghệ để xây dựng hạ tầng viễn thông thông minh và bền vững12 Bảng 1.5: Công nghệ để xây dựng mạng lưới giao thông thông minh 13 Bảng 1.6: Công nghệ để xây dựng nguồn nước sạch và bền vững 14 Bảng 1.7: Các động lực và lợi ích của Thành phố thông minh mang lại 17

MỞ ĐẦU

1 Cơ sở khoa học và thực tiễn của đề tài

Ngọn nguồn phát sinh ra ý tưởng về thành phố thông minh không gì khác ngoài sự tăng trưởng dân số không ngừng và xu hướng đô thị hóa mạnh mẽ Hiện nay trên thế giới có khoảng 7 tỷ người và dự báo đến năm 2040, dân số sẽ

là khoảng 10 tỷ người Bên cạnh đó, đến năm 2040, 65% dân số sẽ sinh sống ở

đô thị Quá trình đô thị hóa tất yếu như thế sẽ làm xuất hiện nhiều hơn các thành phố quy mô trên 1 triệu dân và các "siêu thành phố" quy mô trên 10 triệu dân[4]

Các thành phố này chỉ chiếm 2% diện tích thế giới nhưng tiêu thụ tới 75% nguồn tài nguyên tự nhiên Áp lực về biến đổi khí hậu thì không bao giờ lắng xuống Vì thế, các nhà quản lý bị thúc đẩy phải xây dựng các thành phố “thông minh” hơn trong việc quản lý, sử dụng hiệu quả nguồn tài nguyên để phục vụ cho cuộc sống con người

Không chỉ có động lực, con người còn có đủ năng lực để xây dựng thành phố thông minh khi sự phát triển và phổ cập các công nghệ mới diễn ra với tốc

độ chóng mặt Khả năng kết nối ngày càng cao, cụ thể thống kê năm 2010 có 10

tỷ thiết bị kết nối với nhau và dự báo đến năm 2020 là 12 tỷ thiết bị Công cụ để điều hành, quản lý các lĩnh vực khác nhau như kinh tế, chính trị, xã hội, giáo dục, giao thông, môi trường hay y tế chính là điện toán đám mây Điện toán đám mây cũng là nền tảng dữ liệu cần thiết vì dự báo đến năm 2020, có khoảng 50 tỷ thiết bị kết nối Internet[4]

Trên thế giới hiện nay có khoảng hơn 100 thành phố đã triển khai các cấp

độ khác nhau của thành phố thông minh Một số hình mẫu thành phố thông minh

đi đầu có thể kể đến như Amsterdam (Hà Lan), Lyon (Pháp), Edinburgh (Scotland)… cùng hàng loạt doanh nghiệp viễn thông tiếng tăm đi tiên phong trong việc phát triển thành phố thông minh như Schneider Electric, Thales Group, IBM, Telefonica hay Telecom Italia…

Lợi ích của thành phố thông minh đã quá rõ ràng Theo tính toán của Telefonica, một thành phố thông minh sẽ tiết kiệm được 15% lượng nước tiêu thụ, giảm được 10% lượng điện tiêu thụ, giảm 17% lượng khí thải CO2 và giảm gần 25% về nhu cầu giao thông vận tải

Ngay cả nếu đặt ra bài toán về kinh tế, nguồn thu từ thành phố thông minh cũng đầy hứa hẹn dù chi phí đầu tư cho thành phố thông minh trên toàn thế giới năm 2010 lên đến 8 tỷ USD và đến năm 2020, tổng nguồn đầu tư lũy kế sẽ là

108 tỷ USD Nguyên nhân vì thành phố thông minh sẽ đem lại doanh thu khổng

lồ từ dịch vụ đầu cuối Dự báo từ năm 2012 đến 2020, tổng doanh thu lũy kế mà thành phố thông minh mang lại lên đến 115 tỷ USD[4]

Dân số thế giới đang tăng nhanh kéo theo nhu cầu càng lớn đối với cơ sở

hạ tầng, đặc biệt là cơ sở hạ tầng đô thị Tỉ lệ con người sinh sống tại các thành phố cũng đang tăng dần cũng đang đòi hỏi cơ sở hạ tầng phải cung cấp các dịch

vụ thiết yếu như giao thông, y tế, giáo dục và an ninh công cộng ngày càng cao Bên cạnh đó, con người luôn hướng tới một xã hội văn minh, một môi trường sống hiện đại, bền vững cũng đặt ra nhiều thách thức cho những cơ sở hạ tầng đô thị hiện có Để thay thế những cơ sở hạ tầng đô thị như hiện nay là không hề đơn giản và dễ dàng vì thời gian và chi phí

Tuy nhiên, với sự tiến bộ của khoa học kỹ thuật, của công nghệ, chúng ta

có thể đưa trí tuệ mới vào cơ sở hạ tầng hiện có của mình Nghĩa là chúng ta sẽ

số hóa và kết nối các hệ thống sao cho chúng ta có thể nhận biết, phân tích, tích hợp dữ liệu và đáp ứng thông minh với nhu cầu trong phạm vi chức năng của chúng Qua đó, chúng ta có thể mang lại sức sống mới cho các hệ thống để chúng hoạt động hiệu quả hơn nhờ vào công nghệ

Trong quá trình phát triển, đặc biệt là phát triển nền kinh tế tri thức, mỗi quốc gia đều xây dựng các hạ tầng thông minh trên nền tảng, cơ sở của một hệ thống cốt lõi gồm: cấu trúc hạ tầng, mạng lưới thông tin&truyền thông và môi trường Đó là các yếu tố không thể thiếu và đóng vai trò trung tâm trong việc điều hành và phát triển đất nước, nó bao gồm: các dịch vụ công, dân số, giao thông vận tải, thông tin truyền thông, nước và năng lượng

Trong bối cảnh phát triển đó, những “thành phố thông minh” (Smart City)

sẽ xuất hiện và góp phần phát triển kinh tế cho các quốc gia, vùng miền và cả khu vực

Hiện nay, Việt Nam là một quốc gia đang trên đà phát triển Để bắt kịp với thế giới và các nước trong khu vực, Việt Nam cần ứng dụng mạnh mẽ công nghệ trong việc phát triển kinh tế cũng như môi trường sống Muốn thực hiện điều đó, Việt Nam cần đẩy mạnh việc xây dựng và phát triển các “thành phố thông minh” trong đó có Thành phố Hà Nội

Như vậy, Smart City có một vai trò, tầm quan trọng rất lớn đối với sự phát triển không chỉ của một thành phố mà cả quốc gia cũng như khu vực và thế giới Nhận thức được vấn đề đó, người viết thực hiện đề tài này nhằm: nghiên cứu về Smart City và đề xuất việc một số giải pháp ứng dụng trong quá trình phát triển

đô thị của Hà Nội trong đó có vấn đề phân luồng giao thông Hà Nội

2 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

Đối tượng được nghiên cứu: Bao gồm các khái niệm về “thành phố thông minh” (Smart City), những kinh nghiệm trong việc xây dựng và phát triển Smart City trên Thế giới và tại thành phố Amsterdam(Hà Lan), việc xây dựng Smart City tại Việt Nam, yêu cầu thực tế của Hà Nội và đề xuất giải pháp phân luồng giao thông của Hà Nội trên nền tảng của giao thông thông minh

Phạm vi nghiên cứu:Nhằm giới hạn phạm vi nghiên cứu theo như mục tiêu đã đề ra, luận văn tập trung xem xét, phân tích đánh giá các yếu tố nằm trong phạm vi sau:

 Tổng quan về Smart City

 Công nghệ, thuật toán và bài học kinh nghiệm trong việc xây dựng Smart City tại thành phố Amsterdam

 Smart City tại Việt Nam và thực trạng vấn đề giao thông của Hà Nội

 Đề xuất giải pháp phân luồng nhằm giải quyết vấn đề giao thông Hà Nội Mục tiêu nghiên cứu: Đề tài được xây dựng thành 3 chương nhằm hướng tới giải quyết các mục tiêu sau:

 Tổng quan về Smart City: Tìm hiểu khái niệm về thành phố thông mih (Smart City) và các thành phần cơ bản của Smart City Qua đó thấy được lợi ích mà thành phố thông minh đem lại cho mỗi quốc gia cũng như toàn thế giới

 Smart City tại thành phố Amsterdam: Tìm hiểu việc xây dựng thành phố thông minh cho Amsterdam Nghiên cứu những kinh nghiệm trong quá trình triển khai xây dựng Smart City như: lựa chọn công nghệ, định hướng phát triển, bài học kinh nghiệm…

 Smart City tại Việt Nam: Nghiên cứu thực trạng xây dựng thành phố thông minh tại Việt Nam và một số thành phố lớn trong đó có Hà Nội Tìm hiểu về hệ thống giao thông thông minh (ITS) và đề xuất giải pháp phân luồng giao thông cho Hà Nội trong tình hình hiện nay

Chương 1 TỔNG QUAN VỀ SMART CITY 1.1 Tổng quan về thành phố thông minh (Smart City)

1.1.1 Các khái niệm

Ước tính đến năm 2040, trên thế giới sẽ có 10 tỉ người và hơn 65% trong

số này sẽ tập trung ở các đô thị Trong bối cảnh người dân sinh sống tại các thành phố ngày càng tăng, các chuyên gia cho rằng, đã đến lúc khởi động thiết

kế những đô thị thông minh hơn để đáp ứng đà tăng trưởng dân số chóng mặt, đồng thời nâng cao chất lượng cuộc sống Vì thế khái niệm về thành phố thông minh đầu tiên đã ra đời

Smart City:Thành phố thông minh được định nghĩa là thành phố có những thành tựu tăng trưởng kinh tế vượt bậc, chất lượng cuộc sống được nâng cao nhờ ứng dụng công nghệ thông tin và công nghệ viễn thông vào hạ tầng cơ

sở của thành phố

Các thành phố thông minh giám sát hạ tầng trọng yếu trong đó có cầu, đường, đường hầm, đường sắt, xe điện ngầm, sân bay, cảng biển, thông tin liên lạc, nước, điện, thậm chí là các tòa nhà lớn, để tối ưu các nguồn lực và an ninh

Và các thành phố này tối đa các dịch vụ cho các công dân, mang tới một môi trường bền vững thúc đẩy hạnh phúc và no ấm Các dịch vụ này dựa trên hạ tầng Công nghệ thông tin và truyền thông (CNTT-TT) (ICT)[8]

Về mặt cấu trúc, một thành phố thông minh là một hệ thống của các hệ thống cùng vận hành khớp với nhau Việc tương hợp của nhiều hệ thống dựa trên tính mở và chuẩn hóa - những nguyên tắc cơ bản trong việc xây dựng một thành phố thông minh Không có tính mở và chuẩn hóa, một dự án thành phố thông minh trở nên hỗn độn và tốn kém Các công nghệ cấu thành của một thành phố thông minh gồm các mạng quang tốc độ cao, cảm biến, cố định và di động cần thiết để khả thi các lợi ích như các hệ thống thông minh, mạng lưới thông minh và nối mạng gia đình

Mối quan hệ của một thành phố thông minh với các công dân của thành phố là những gì để phân biệt với một thành phố truyền thống Các dịch vụ ICT của các thành phố truyền thống là không thể phản ứng với các bối cảnh xã hội, kinh tế và văn hóa đang theo đổi nhanh chóng nhưng các dịch vụ của thành phố thông minh thì có thể Do vậy, một thành phố thông minh trên hết là một thành phố hướng tới con người, phụ thuộc vào một hạ tầng ICT và sự phát triển đô thị

liên tục, luôn luôn tính đến sự bền vững môi trường và kinh tế[8] như mô tả mối tương quan trong hình 1.1

Hình 1.1: Mối quan hệ giữa Smart City với tính bền vững, cạnh tranh và hạ tầng ICT Thành phố thông minh sử dụng công nghệ thông tin và truyền thông và dữ liệu để được thông minh hơn và hiệu quả trong việc sử dụng các nguồn lực, dẫn đến chi phí và tiết kiệm năng lượng, cải thiện cung cấp dịch vụ và chất lượng cuộc sống và giảm tác động môi trường

1.1.2 Các thành phần tạo nên Smart City

Để xây dựng thành phố thông minh, các nhà quản lý cần quan tâm đến các thành phần cơ bản của Smart City[11] nhằm xác định rõ ràng mục tiêu và định hướng xây dựng (hình 1.2)

Hình 1.2: Các thành ph

 Nền kinh tế thông minh

nghệ thông tin và truyề

chính phát riển, duy trì và thu hút nhân tài nh

họ, phát triển kinh doanh và t

Các thành phần và nhân tố của Smart City

thông minh(Smart Economy): là nền kinh tế ứ

ền thông trong kinh doanh để đạt hiệu qu

n, duy trì và thu hút nhân tài nhằm phát huy tính sáng t

n kinh doanh và tạo ra môi trường kinh doanh hi

c tế và toàn cầu hóa nền kinh tế quốc gia

nh tranh và phát triển kinh tế bền vững củ

a Smart City

ứng dụng công

u quả, thúc đẩy tài

m phát huy tính sáng tạo của

ng kinh doanh hiện đại, năng

c gia Các nhân tố

ủa đô thị gồm:

 Dân cư thông minh (Smart People/Citizens):Đề cập đến chất lượng giáo

dục, trình độ dân cư sống trong đô thị thông minh và khả năng giao tiếp xã

hội, hướng tới cuộc sống cộng đồng Các nhân tố chính:

o Khả năng toàn cầu hóa

o Tham gia hoạt động cộng đồng

o Công dân điện tử

 Chính phủ/ Quản lý thông minh (Smart Governance/Management):Cung

cấp sự tương tác giữa người dân và chính quyền, bao gồm các dịch vụ hành chính, chính trị của thành phố Các nhân tố gồm:

o Người dân có thể tham gia đóng góp vào các quyết định của chính quyền

o Chính quyền cung cấp dịch vụ và hành chính công

o Minh bạch hóa hoạt động của chính quyền

o Bảo vệ môi trường

o Quản lý tài nguyên một cách bền vững

o Điện lưới thông minh

 Cuộc sống thông minh (Smart Living/Quality of life): Giúp nâng cao chất

lượng cuộc sống, văn hóa đáp ứng các nhu cầu du lịch, cư trú của công dân, bao gồm:

o Đời sống văn hóa

o Điều kiện chăm sóc sức khỏe

o Đảm bảo an toàn của công dân

o Chất lượng nhà ở

o Cơ sở vật chất cho giáo dục

o Sức hút du lịch

o Bệnh viện ‘thông minh’

 Giao thông thông minh (Smart Mobility): Đáp ứng cho nhu cầu giao tiếp và

truy cập thông tin mọi lúc, mọi nơi trên nhiều thiết bị khác nhau và có thể di chuyển nhanh chó Khả năng truy cập hệ thống thông tin trong thành phố:

o Khả năng truy cập với cả nước và quốc tế

o Tính sẵn sàng của hạ tầng ICT

o Bền vững, sáng tạo và an toàn

o Hệ thống giao thông minh, an toàn trong thành phố

1.1.3 Lựa chọn công nghệ và giải pháp trong việc xây dựng thành phố thông minh

Trong những khía cạnh (thành phần) cơ bản nêu trên, ICT là nhân tố quyết định hình thành nên thành phố “thông minh” Do đó, công nghệ và giải pháp tốt

sẽ giúp xây dựng thành phố “thông minh” hiệu quả hơn

 Giải pháp:

o Smart Grid

o Smart Transport

o Smart Health/Smart Hospital

o Smart Government (hay Government), Citizen (Passport, Identity, E-Driver’s License, E-Citizen Card)

E-o E-Public Finance (E-Tax, E-CustE-om, TABMIS, NatiE-onal Public Finance)

o National Security System

Phương tiện và Điều khiển  Sử dụng các thiết bị tốt nhất

Kết nối  Kết nối các thiết bị trong toàn thành phố và

kết nối đa dịch vụ

Tương tác

 Tuân thủ các tiêu chuẩn mở

 Sử dụng kiến trúc tích hợp mở và giao diện liên kết lỏng

 Ưu tiên sử dụng các nguồn đầu tư lâu dài

Bảo mật và Cá nhân

 Công khai các quy tắc riêng tư

 Tạo ra khung pháp lý về bảo mật

 Thực hiện an ninh mạng Quản lý dữ liệu  Tạo ra hệ thống quản lý dữ liệu toàn thành

phố, minh bạch và chia sẻ chính sách

Tài nguyên máy tính

 Nên sử dụng điện toán đám mây

 Sử dụng diễn đàn mở về đổi mới nền tảng

hạ tầng

 Có quyền truy cập hệ thống GIS trung tâm

 Có quyền truy cập hệ thống quản lý thiết bị một cách toàn diện

Phân tích

 Có được đầy đủ nhận thức tình huống

 Tối ưu hóa các quy trình

 Tối ưu hóa các thiết bị

 Thực hiện các phân tích dự đoán Bảng 1.1: Công nghệ cho Smart Living, Smart Working

Trường hợp 2: Sử dụng ICT để xây dựng thành phố thông minh có môi trường bền vững Lựa chọn công nghệ chi tiết được thể hiện trong bảng 1.2

Phương tiện và Điều khiển  Sử dụng các thiết bị tốt nhất

Kết nối  Kết nối các thiết bị trong toàn thành phố và

kết nối đa dịch vụ

Tương tác

 Tuân thủ các tiêu chuẩn mở

 Sử dụng kiến trúc tích hợp mở và giao diện liên kết lỏng

 Ưu tiên sử dụng các nguồn đầu tư lâu dài

Bảo mật và Cá nhân

 Công khai các quy tắc riêng tư

 Tạo ra khung pháp lý về bảo mật

 Thực hiện an ninh mạng

Quản lý dữ liệu  Tạo ra hệ thống quản lý dữ liệu toàn thành

phố, minh bạch và chia sẻ chính sách

Tài nguyên máy tính

 Nên sử dụng điện toán đám mây

 Sử dụng diễn đàn mở về đổi mới nền tảng hạ tầng

 Có quyền truy cập hệ thống GIS trung tâm

 Có quyền truy cập hệ thống quản lý thiết bị một cách toàn diện

Phân tích

 Có được đầy đủ nhận thức tình huống

 Tối ưu hóa các quy trình

 Tối ưu hóa các thiết bị

 Thực hiện các phân tích dự đoán Bảng 1.2: Công nghệ để xây dựng môi trường bền vững

Trường hợp 3: Sử dụng ICT để xây dựng thành phố thông minh để có sơ sở hạ tầng năng lượng bền vững được thể hiện trong bảng 1.3

Phương tiện và Điều khiển  Sử dụng các thiết bị tốt nhất

Kết nối  Kết nối các thiết bị trong toàn thành phố và

kết nối đa dịch vụ

Tương tác

 Tuân thủ các tiêu chuẩn mở

 Sử dụng kiến trúc tích hợp mở và giao diện liên kết lỏng

 Ưu tiên sử dụng các nguồn đầu tư lâu dài

 Sử dụng các thế hệ phân tán với các chuẩn tương kết khác nhau

Bảo mật và Cá nhân

 Công khai các quy tắc riêng tư

 Tạo ra khung pháp lý về bảo mật

 Thực hiện an ninh mạng

Quản lý dữ liệu

 Tạo ra hệ thống quản lý dữ liệu toàn thành phố, minh bạch và chia sẻ chính sách

(Bổ sung: Dữ liệu về nguồn năng lượng)

Tài nguyên máy tính

 Nên sử dụng điện toán đám mây

 Sử dụng diễn đàn mở về đổi mới nền tảng hạ tầng

 Có quyền truy cập hệ thống GIS trung tâm

 Có quyền truy cập hệ thống quản lý thiết bị một cách toàn diện

Phân tích

 Có được đầy đủ nhận thức tình huống

 Tối ưu hóa các quy trình

 Tối ưu hóa các thiết bị

 Thực hiện các phân tích dự đoán

 Xây dựng các chương trình quản lý lỗi tự động

 Xây dựng các chương trình cá nhân hóa ứng dụng cho khách hàng

Bảng 1.3: Công nghệ để xây dựng năng lượng bền vững

Trường hợp 4: Sử dụng ICT để xây dựng hạ tầng viễn thông bền vững được thể hiện trong bảng dưới đây

Phương tiện và Điều khiển

 Tuân thủ các tiêu chuẩn mở

 Sử dụng kiến trúc tích hợp mở và giao diện liên kết lỏng

 Ưu tiên sử dụng các nguồn đầu tư lâu dài

 Sử dụng các thế hệ phân tán với các chuẩn tương kết khác nhau

Bảo mật và Cá nhân

 Công khai các quy tắc riêng tư

 Tạo ra khung pháp lý về bảo mật

 Thực hiện an ninh mạng

Quản lý dữ liệu

 Tạo ra hệ thống quản lý dữ liệu toàn thành phố, minh bạch và chia sẻ chính sách

 (Bổ sung: Dữ liệu về nguồn năng lượng)

Tài nguyên máy tính

 Nên sử dụng điện toán đám mây

 Sử dụng diễn đàn mở về đổi mới nền tảng hạ tầng

 Có quyền truy cập hệ thống GIS trung tâm

 Có quyền truy cập hệ thống quản lý thiết bị một cách toàn diện

Phân tích

 Có được đầy đủ nhận thức tình huống

 Tối ưu hóa các quy trình

 Tối ưu hóa các thiết bị

 Thực hiện các phân tích dự đoán Bảng 1.4: Công nghệ để xây dựng hạ tầng viễn thông thông minh và bền vững

Trường hợp 5: Xây dựng mạng lưới giao thông vận tải thông minh và bền vững trên nền tảng ICT được thể hiện trong bảng 1.5

Phương tiện

và Điều khiển

- Sử dụng các thiết bị tốt nhất

- (Áp dụng cho mọi mô hình giao thông)

Kết nối - Kết nối các thiết bị trong toàn thành phố và kết nối

đa dịch vụ

Tương tác

- Tuân thủ các tiêu chuẩn mở

- Sử dụng kiến trúc tích hợp mở và giao diện liên kết lỏng

- Ưu tiên sử dụng các nguồn đầu tư lâu dài

- Sử dụng các thế hệ phân tán với các chuẩn tương kết khác nhau

- Cho phép mọi kết nối đa kênh tới các tài khoản cá nhân tham gia giao thông

Bảo mật và Cá nhân

- Công khai các quy tắc riêng tư

- Tạo ra khung pháp lý về bảo mật

- Thực hiện an ninh mạng

Quản lý dữ liệu

- Tạo ra hệ thống quản lý dữ liệu toàn thành phố, minh bạch và chia sẻ chính sách

- (Bổ sung: Dữ liệu về nguồn năng lượng)

Tài nguyên máy tính

- Nên sử dụng điện toán đám mây

- Sử dụng diễn đàn mở về đổi mới nền tảng hạ tầng

- Có quyền truy cập hệ thống GIS trung tâm

- Có quyền truy cập hệ thống quản lý thiết bị một cách toàn diện

Phân tích

- Có được đầy đủ nhận thức tình huống

- Tối ưu hóa các quy trình

- Tối ưu hóa các thiết bị

- (Bổ sung: Tích hợp mọi phương thức vận chuyển cho việc tối ưu hóa các hình thức vận chuyển khác nhau)

- Thực hiện các phân tích dự đoán

- Thực hiện thanh toán linh hoạt theo nhu cầu với mức giá cơ bản

Bảng 1.5: Công nghệ để xây dựng mạng lưới giao thông thông minh

Trường hợp 6: Sử dụng ICT trong việc xây dựng hạ tầng nguồn nước sạch

và bền vững cho thành phố thông minh được thể hiện qua bảng 1.6

Phương tiện

và Điều khiển

- Sử dụng các thiết bị tốt nhất

- (Bổ sung: qua đường phân nước)

Kết nối - Kết nối các thiết bị trong toàn thành phố và kết nối

đa dịch vụ

Tương tác

- Tuân thủ các tiêu chuẩn mở

- Sử dụng kiến trúc tích hợp mở và giao diện liên kết lỏng

- Ưu tiên sử dụng các nguồn đầu tư lâu dài

- Sử dụng các thế hệ phân tán với các chuẩn tương kết khác nhau

Bảo mật và Cá nhân

- Công khai các quy tắc riêng tư

- Tạo ra khung pháp lý về bảo mật

- Thực hiện an ninh mạng

Quản lý dữ liệu

- Tạo ra hệ thống quản lý dữ liệu toàn thành phố, minh bạch và chia sẻ chính sách

- (Bổ sung: Dữ liệu sử dụng về nguồn nước)

Tài nguyên máy tính

- Nên sử dụng điện toán đám mây

- Sử dụng diễn đàn mở về đổi mới nền tảng hạ tầng

- Có quyền truy cập hệ thống GIS trung tâm

- Có quyền truy cập hệ thống quản lý thiết bị một cách toàn diện

Phân tích

- Có được đầy đủ nhận thức tình huống

- (Bổ sung: Sử dụng đường phân nước qua dữ liệu thời tiết)

- Tối ưu hóa các quy trình

- (Bổ sung: phát triển bền vững, hiệu quả, sạch sẽ và

an toàn)

- Tối ưu hóa các thiết bị

- (Bổ sung: Hệ thống quản lý nước rò rỉ và lỗi tự động)

- Thực hiện các phân tích dự đoán Bảng 1.6: Công nghệ để xây dựng nguồn nước sạch và bền vững

1.2 Lợi ích của việc xây dựng thành phố thông minh:

Trên thực tế, việc xây dựng thành phố thông minh sẽ đem lại nhiều lợi ích to lớn mà thành phố truyền thống không thể có được (Xem thêm Phụ lục 1) Cụ thể: 1.2.1Lợi ích cục bộ:

Việc xây dựng thành phố thông minh của mỗi quốc gia sẽ đem lại kết quả

to lớn cho sự phát triển của thành phố nói riêng và của đất nước nói chung Theo tính toán của Telefonica[4], một thành phố thông minh sẽ tiết kiệm được 15% lượng nước tiêu thụ, giảm được 10% lượng điện tiêu thụ, giảm 17% lượng khí thải CO2 và giảm gần 25% về nhu cầu giao thông vận tải

Ví dụ về Thủ đô Stokholm của Thụy Điển[5] Thành phố này đã đạt được thành tích to lớn trong việc xử lý ùn tắc giao thông trong thành phố Cụ thể, trên con đường dẫn vào trung tâm thành phố được lắp đặt 18 máy giám sát, sử dụng công nghệ RFID với các hệ thống máy camera và máy quét (scanner) để nhận dạng tự động tất cả các phương tiện Với những thiết bị này, các phương tiện đi vào hoặc đi ra khỏi thành phố trong thời gian từ 06h30 đến 18h30 các ngày trong tuần (trừ thứ Bảy và Chủ nhật) đều phải đóng phí ùn tắc giao thông, nhờ vậy, mức độ ùntắc giao thông của thành phố đã giảm 25%, đồng thời lượng phát thải khí nhà kính giảm 40%

Một ví dụ khác là thành phố Copenhagen của Đan Mạch Thành phốCopenhagen được biết đến như là một "thành phố xe đạp" đã đạt được nhữngthành công trong việc phát triển giao thông xanh Để tạo thuận lợi cho người dânsử dụng phương tiện giao thông công cộng là đường sắt có mức độ phát thảiCO2 thấp, thành phố đã thông qua công tác quy hoạch để đảm bảo khoảng cáchtiếp cận giao thông đường sắt của người dân từ nơi ở của họ chỉ trong khoảng01km Để di chuyển quãng đường 1km đó đến ga đường sắt, phương tiện chủyếu là xe đạp Bên cạnh đó, thành phố đã thêm 3 tuyến đường dành cho xe đạpvà các trạm dịch vụ sửa xe dọc theo tuyến đường, đồng thời cung cấp các dịch vụ nhận dạng RFID và định vị toàn cầu cho xe đạp để lưu thông của người đi xeđạp không bị cản trở bởi hệ thống đèn tín hiệu giao thông Xây dựng thành phố thông minh cũng thúc đẩy các dịch vụ hành chính nhà nước thông minh Ví dụ như tại Hàn Quốc, từ năm 2003 chính phủ Hàn Quốc đã đề ra chiến lược phát triển “ U-Korea”[5],với hi vọng xây dựng Hàn Quốc trở thành một đất nước thông minh Chiến lược phát triển này sử dụng hệ

thống cảm biến không dây để thúc đẩy việc số hóa các tài nguyên, kết nối mạng,

dễ sử dụng và thông minh, và đã làm thay đổi đáng kể xã hội và sự phát triển kinh tế của Hàn Quốc Chiến lược này được thực hiệnthông qua việc xây dựng chiến lược vĩ mô của quốc gia “ U- city” Trong các thành phố “U-city”, công nghệ thông tin có mặt trong tất cả các bộ phận cấu thành của thành phố, để người dân có thể bất kỳ lúc nào, ở bất kỳ chỗ nào và sử dụng bất kỳ thiết bị gì cũng có thể tiếp cận và sử dụng các dịch vụ đô thị Dựa trên Chiến lược xây dựng “U-city”, tháng 6/2011, thủ đô Seoul của Hàn Quốc đã đưa ra kế hoạch

“Seoul thông minh năm 2015” thể hiện tham vọng trở thành một thành phố thông minh tầm cỡ thế giới Lấy ví dụ, từ năm 2012, người dân thành phố Seoul

đã có thể tiếp cận các dịch vụ hành chính cơ bản như cấp chứng nhận, trả tiền thuế, thanh toán hóa đơn thông qua điện thoại di động Từ năm 2014, người dân có thể sử dụng điện thoại thông minh, máy tính bảng để tiếp cận 81 dịch vụ hành chính của thành phố Seoul

Trên đây chỉ là một số ví dụ về các thành phố tiêu biểu trong việc xây dựng và phát triển thành phố thông minh Việc xây dựng và phát triển thành phố thông minh không chỉ đem lại lợi ích cho mỗi thành phố của từng quốc gia trên thế giới, nó còn tạo ra năng lực cạnh tranh, thu hút đầu tư và phát triển kinh tế cho mỗi thành phố cũng như mỗi quốc gia Những động lực và lợi ích của thành phố thông minh đối với chính quyền, doanh nghiệp và người dân được mô tảtrong bảng 1.7

- Tạo ra các cơ hội thị trường

- Cải thiện hình ảnh của doanh nghiệp

- Tối đa hóa lợi nhuận và hiệu suất

- Truyền thông tốt hơn với nhân viên/khách hàng

Hiện nay trên thế giới có đến hàng trăm quốc quốc gia đã và đang xây dựng cũng như phát triển thành phố thông minh

Cũng theo tính toán của Telefonica, nguồn thu từ thành phố thông minh cũng đầy hứa hẹn dù chi phí đầu tư cho thành phố thông minh trên toàn thế giới năm 2010 lên đến 8 tỷ USD và đến năm 2020, tổng nguồn đầu tư lũy kế sẽ là

108 tỷ USD Nguyên nhân vì thành phố thông minh sẽ đem lại doanh thu khổng

lồ từ dịch vụ đầu cuối Dự báo từ năm 2012 đến 2020, tổng doanh thu lũy kế mà thành phố thông minh mang lại lên đến 115 tỷ USD trên toàn cầu[4]

Những con số trên chỉ là ước tính khi thế giới phát triển các thành phố thông minh, trên thực tế, lợi ích của việc xây dựng và phát triển các thành phố thông minh trên toàn cầu là rất lớn Ngoài những lợi ích về mặt kinh tế, nó còn giải quyết được rất nhiều vấn đề mà cả thế giới đang phải đối mặt như: năng lượng, môi trường, dân số, y tế

CHƯƠNG 2 ỨNG DỤNG THÀNH PHỐ THÔNG MINHTẠI

THÀNH PHỐ AMSTERDAM (HÀ LAN) 2.1 Lịch sử hình thành và phát triển thành phố Amsterdam (Hà Lan) Amsterdam là thủ đô của đất nước Hà Lan Thành phố này nằm trên bờ sông Amstel và mang dáng dấp của một thành phố cổ châu Âu điển hình

Dù mang dáng vẻ cổ kính nhưng Amsterdam vẫn là một trong những hải cảng lớn nhất thế giới và tập trung một số trung tâm thương mại bậc nhất của châu Âu Amsterdam hiện là thành phố lớn nhất, là trung tâm chính trị, kinh tế, văn hóa của Hà Lan

Thành phố Amsterdam được thành lập từ một làng chài nhỏ bên bờ sông Amstel[9] Năm 1270, người ta xây dựng một con đê ngăn lũ ở đây và đặt tên là Amsterdam Từ đó, tên con đê cũng là tên của thành phố và thủ đô của đất nước

Hà Lan Về sau sự phát triển thương mại với các nước dọc bên bờ Địa Trung Hải và biển Baltic đã tạo cho Amsterdam trở thành một thương cảng quan trọng

và sầm uất của châu Âu

Vào năm 1623, để mở rộng đường thông thương và sử dụng các con sông hiệu quả, Hà Lan đã phát triển một mạng lưới kênh rạch khổng lồ kéo theo các công trình được xây dựng dọc theo các con sông, các đầu mối kênh đào, hình thành nên một thành phố như hiện nay Con kênh đầu tiên nối với Biển Bắc (North Sea) được khởi công xây dựng từ năm 1865 và đến năm 1876 thì hoàn thành

Năm 1962, kênh đào Amsterdam - Rhein được hoàn thành, từ đó các con kênh phụ được đào để nối với kênh chính, hình thành hơn 90 khu đảo nối liền bằng 600 cây cầu theo đủ loại phong cách kiến trúc Chính vì thế, Amsterdam được mệnh danh là “Venice phương Bắc”

Tuy không ở vào một vị trí “đắc địa” cho việc xây dựng một thủ đô lâu dài, nhưng trải qua hàng thế kỷ được các cư dân nơi đây xây dựng và phát triển, Amsterdam ngày nay đã trở thành một trong những thành phố nổi tiếng thế giới

về văn hóa nghệ thuật và khoa học Khu thành cổ ở cửa sông Amsterdam trở thành trung tâm thành phố với 40% kiến trúc là di tích thời trung đại, những lâu đài cổ vẫn đẹp và hoành tráng

2.2 Ứng dụng Smart City tại Amsterdam

2.2.1 Một số thành tựu điển hình

Thành phố Amsterdam không chỉ nổi tiếng với những thành tự văn hóa, lịch sử mà còn được coi là một trong những thành phố phát triển mạnh mẽ nhất nhờ vào việc ứng dụng thành công thành phố thông minh Sự bắt tay và hợp tác giữa tư nhân và nhà nước đã biến thủ đô Hà Lan trở thành thành phố thông minh đầu tiên trên thế giới

Một số ứng dụng nổi bật như:

Rác trên đường tại khu phố mua sắm lớn Utrechtsestraat ở trung tâm Amsterdam sẽ được thu gom bởi các xe tải chạy bằng điện không gây ô nhiễm, trong khi bảng điện tử ở các trạm xe buýt địa phương sẽ chạy bằng pin năng lượng mặt trời[14]

Ở những nơi khác, hơn 700 hộ dân sẽ nhận nguồn tiền từ các ngân hàng

để mua đồ dùng tiết kiệm năng lượng

Việc ứng dụng đường dây điện thông minh tại thành phố này giúp giảm lượng điện tiêu thụ lên đến 50% nhờ vào mạng lưới kiểm tra thời gian sử dụng điện thực tế và các điện kế thông minh cho phép khách hàng theo dõi và điều chỉnh lượng điện sử dụng theo thời gian trong ngày

Một dự án khác kết hợp giữa IBM và Cisco, bao gồm việc lắp đặt các tấm pin năng lượng cho hơn 500 hộ gia đình và chuyển thông tin từ các điện kế thông minh thành kế hoạch tiết kiệm điện cho khách hàng Điều đó còn cho phép các công ty kinh doanh điện phục vụ khách hàng tốt hơn cũng như góp tay giúp họ tiết kiệm năng lượng

Amsterdam là một trong những thành phố đầu tiên bị ảnh hưởng bởi mực nước biển dâng do biến đổi khí hậu, bởi vậy bằng nhiều cách khác nhau, các nhà lãnh đạo đã quyết tâm lựa chọn phát triển phương pháp vận chuyển giảm thiểu CO2 Đó là phương thức chuyển đổi từ phương tiện cá nhân sang hình thức công cộng thuận tiện nhất, đặc biệt nhấn mạnh sử dụng xe đạp Năm 2003, 50% cư dân Amsterdam sử dụng xe đạp trong cuộc sống hàng ngày (trong khi ở Mỹ chỉ 1% dân số sử dụng xe đạp) Có được kết quả này do là chính sách quy hoạch rất sớm từ những năm 60 - 70, chính quyền thành phố tập trung vào giải quyết các vấn đề giao thông vận tải thành phố Chiến dịch loại bỏ dần xe tư nhân, phát

triển xe đạp xuất phát từ những lo ngại về chất lượng cuộc sống và ô nhiễm không khí đã bắt đầu tăng khoảng thời gian đó Vì thế, Amsterdam được quy hoạch ngay từ đầu với 450km đường xe đạp Cùng với đó là chính sách phát triển các dự án “Đường phố Thông minh” với sự kết hợp từ nhiều doanh nghiệp trong thành phố Các dự án này tập trung chủ yếu vào giải pháp tiết kiệm năng lượng trong các tòa nhà, các tuyến phố để giảm lượng khí thải CO2 thông qua việc sử dụng các công nghệ tiên tiến và khuyến khích thay đổi hành vi của người dân Mục tiêu của dự án thông minh này là để kiểm tra các công nghệ môi trường và chương trình thí điểm trong thành phố

2.2.2 Mục tiêu xây dựng thành phố thông minh:

2.2.2.1 Đặc điểm:

a Đặc điểm chung:

Thành phố Amsterdam có trên 2,2 triệu cư dân đến từ 178 quốc qia khác nhau trên thế giới, với nền kinh tế đa dạng và phong phú Thành phố hướng tới phát triển bền vững bằng việc giảm 40% lượng khí thải CO2 tới năm 2025, giảm 20% mức tiêu thụ năng lượng tới năm 2025[20]

b Đặc điểm kiến trúc:

Cũng giống như các thành phố thông minh khác, thành phố Amsterdam có

3 đặc điểm quan trọng:

 Hạ tầng CNTT – TT: Bảo an hạ tầng CNTT-TT thế hệ kế tiếp là quan

trọng đối với sự thành công của các dịch vụ thành phố thông minh hiện thời và đối với các nhu cầu dịch vụ tương lai dự báo trước

 Khung quản trị tích hợp: Thành phố xây dựng khung quản trị tích hợp

và được định nghĩa chuẩn Nhiều hệ thống thông minh phải vận hành đồng bộ chỉ nhờ việc bám sát chặt chẽ các chuẩn chung đó

 Người sử dụng thông minh: Một thành phố thông minh cần những

người sử dụng thông minh CNTT-TT là những công cụ để khả thi một thành phố thông minh, nhưng sẽ không hữu ích nếu không có những người sử dụng say mê công nghệ có thể tương tác với các dịch vụ thông minh Một thành phố thông minh không chỉ tăng việc tiếp cận các thiết bị thông minh ở các cấp độ thu nhập và nhóm tuổi, mà còn cho phép tiếp cận giáo dục nhờ sử dụng các thiết bị này Một thành

phố thông minh cần một mạng lưới gồm những người sử dụng thiết bị thông minh, với những công dân của thành phố cần và sáng tạo các dịch vụ họ thấy giá trị nhất

Thành phố Amsterdam đã tạo được sự liên kết chặt chẽ giữa chính quyền thành phố, doanh nghiệp và cư dân của mình để hướng tới xây dựng thành phố thông minh và phát triển bền vững Sự liên kết, phối hợp chặt chẽ giữa 3 yếu tố được thể hiện rõ ràng qua các dự án đã triển khai tại thành phố với hầu hết nguồn vốn đầu tư từ các doanh nghiệp

2.2.2.2 Mục tiêu:

Mục tiêu của thành phố thành phố Amsterdam là đạt được sự bền vững môi trường hơn thông qua các hoạt động thông minh hơn, sử dụng các công nghệ hiện đại trong nỗ lực giảm khí thải và sử dụng năng lượng hiệu quả hơn 2.2.2.3 Yêu cầu:

 Phạm vi:

- Energy: Năng lượng

- Mobility: Di chuyển

- Open Data: Dữ liệu mở

- Health, Media, Safety/Security….(Y tế, truyền thông, an toàn/an ninh…)

 Cư dân: Những thói quen sinh hoạt, ý thức…

 Cơ sở hạ tầng: Điện, kết nối thông tin,

 Mạng lưới thông minh:

Thành phố Amsterdam hướng tới phát triển bền vững bằng việc giảm khí thải ra môi trường thông qua 4 mục tiêu chính: cuộc sống bền vững, việc làm bền vững, giao thông bền vững, không gian đô thị bền vững thông qua công nghệ mạng lưới thông minh (Smart Grid) như hình 2.1 bên dưới

- Energy advice: Tư v

- Energy displays: Giám

- Energy storage: Lưu tr

n công nghệ, phương pháp tiếp cận và bài h

ng (sustainable living)

Distributed generation: phân phối hệ thống tài nguyên năng lư

Energy advice: Tư vấn năng lượng

Giám sát năng lượng Lưu trữ năng lượng

ng hồ (công tơ) thông minh

- Citizen cooperation: Sự hợp tác của công dân

- Innovative financing: Tài trợ cho các phát minh và sáng tạo

- Citizen activation programs: Các chương trình phối hợp tích cực của công dân

- Eco tours/events: Các tour du lịch sinh thái, hội thảo

- Living lab: Các phòng thí nghiệm thực tế

- Open innovation/crowdsourcing: Đổi mới và đồng sáng tạo

 Một số dự án điển hình:

 Geuzenveld:

Hơn 500 ngôi nhà tại Guezenveld được cung cấp công tơ thông minh với những phản hồi về mức tiêu thụ năng lượng sẽ giúp họ ý thức hơn về mức tiêu thụ năng lượng hàng tháng qua đó giúp họ có biện pháp tiêu thụ năng lượng hợp

lý và hiệu quả[15] Không những vậy, trong các buổi hội thảo của khu phố họ còn được tìm hiểu thêm về tiết kiệm năng lượng (Hình 2.1) Những ý tưởng hữu ích để tiết kiệm năng lượng có thể sẽ được trao giải và chia sẻ với các vùng dân

cư xung quanh

Hình 2.2: Hội thảo tư vấn sử dụng năng lượng cho khu dân cư

 West Orange:

Đây là dự án được tài trợ với sự hỗ trợ của Quỹ phát triển khu vực Châu

Âu của ủy ban Châu Âu nhằm làm cho người dân ý thức hơn về tiêu thụ năng lượng và giúp họ tiết kiệm năng lượng[15] Trong dự án này, 400 hộ gia đình ở

Amsterdam được thử nghiệm một hệ thống quản lý năng lượng sáng tạo mới Hệ thống này sẽ giúp tiết kiệm ít nhất là 14% năng lượng đồng thời giảm khí CO2 Với hệ thống này, người dân có thể xem và theo dõi mức tiêu thụ năng lượng của các thiết bị trong gia đình như: lò vi sóng, máy giặt, điều hòa thông qua các thiết bị di động có thể kết nối internet Hình 2.2 thể hiện mức tiết kiệm năng lượng của các thiết bị sử dụng trong gia đình và giao diện phần mềm theo dõi mức tiêu thụ năng lượng của chúng

Hình 2.3: Lợi ích của việc sử dụng hệ thống quản lý năng lượng sáng tạo

 eManagement Haarlem:

Đây là dự án tiết kiệm năng lượng thông qua việc sử dụng các phích căm tường thông minh (wall plug) cho hiệu quả Dự án được thực hiện với hơn 250 khách hàng tại Haarlem[15] với mục tiêu cắt giảm chi phí năng lượng thông qua việc bố trí các vị trí ổ điện trong gia đình cho hợp lý và cho phép người sử dụng

có thể chuyển đổi giữa các thiết bị cũng như tắt các thiết bị tự động, đồng thời

nó cho phép khách hàng có thể giám sát trực tuyến việc sử dụng năng lượng của mình Sơ đồ bố trí các ổ cắm tường thông minh(wall plug) được mô tả trong hình 2.3 Tại đây, người sử dụng cũng có thể sử dụng thiết bị di động như máy tính xách tay (laptop) để giám sát và theo dõi việc sử dụng năng lượng của gia đình

Hình 2.4: Hệ thống phích cắm thông minh

 Một số dự án tiêu biểu khác:City – zen, Smart Electric Energy Boat, Smart Living Showroom, The Green Canals of Amsterdam, The smart home, Amsterdam Open, Citizen participation

 Bài học kinh nghiệm:

- Chú ý những thông in quan trọng từ: hàng xóm/bạn bè/thiết bị sử dụng

- Chu ý những lời khuyên tin cậy từ những người xung quanh hoặc những tập quán địa phương

 Công nghệ:

- Không quá bận tâm hay phụ thuộc vào công nghệ

- Đơn giản hóa các thủ tục bằng việc tự triển khai

- Dễ sử dụng các công nghệ

- Cần chuẩn hóa các công tơ thông minh

- Nâng cao vai trò làm chủ công nghệ của từng cá nhân, đặc biệt là các công nghệ phức tạp cần nhiều sự lưu ý khi cài đặt

- Chuyên nghiệp hóa các công tác hỗ trợ và giúp đỡ ngay từ đầu

 Kiến thức:

- Tăng cường thúc đẩy các chương trình tập huấn chia sẻ kiến thức

- Phụ huynh và con cái cần tương tác với nhau để truyền đạt kiến thức và chia sẻ kinh nghiệm

- Người tiêu dùng cần tích cực quan tâm tới các dự án đã và đang được triển khai như thế nào trên thế giới

 Hợp tác:

- Cần sự tham gia của ít nhất là 4 đối tác nhưng điều đó rất khó khăn

- Các bên cần cởi mở trong việc liên kết với những trách nhiệm, cấu trúc rõ ràng

- Các bên cần ký các biên bản ghi nhớ hợp tác

- Phân biệt rõ giữa đối tác và hợp tác

- Các nhà ở xã hội ít quan tâm tới các sản phẩm tiết kiệm năng lượng hơn là các nhà ở tư nhân

b Lao động bền vững (sustainable working):

 Công nghệ:

- Distributed generation: phân phối hệ thống tài nguyên năng lượng (năng lượng phân tán)

- Energy advice: Tư vấn năng lượng

- Energy displays: Giám sát năng lượng

- Energy storage: Lưu trữ năng lượng

- Smart meters: Đồng hồ (công tơ) thông minh

- Smart lighting: Ánh sáng thông minh

 Phương pháp tiếp cận:

- Smart working: Làm việc thông minh

- Energy contest for employees: Thi tìm hiểu năng lượng cho người lao động

- Bottum up Challenge for companies: Tổng kết thách thức đối với các doanh nghiệp

- Workshop knowledge sharing: Hội nghị chia sẽ kiến thức

- Networking events: Hội thảo cộng đồng

 Một số dự án tiêu biểu:

 ITO tower:

Với tổng diện tích 38.000 m2 diện tích văn phòng[15], mức tiêu thụ năng lượng của tòa nhà ITO (hình 2.4) là rất lớn Tuy nhiên, bằng việc áp dụng công

nghệ xây dựng thông minh, hệ thống cảm biến, phân tích dữ liệu chi tiết về mức tiêu thụ năng lượng để đưa ra giải pháp dự án đã giúp tiết kiệm năng lượng tiêu thụ và xây dựng hệ thống năng lượng bền vững cho tòa nhà

Hình 2.5: Tòa nhà ITO

 Fuell Cell(Tế bào nhiên liệu):

Mục tiêu của dự án là giảm 50% lượng khí thải CO2, tạo ra nguồn năng lượng điện riêng và phát triển nguồn năng lượng thay thế[15] Công nghệ này có thể cung cấp tới 2kW, tiết kiệm được khoảng 5% sự tiêu hao trong quá trình vận hành, tiết kiệm đến 85% nhiệt dư Hơn thế, nó còn không đốt cháy nhiên liệu nên sẽ không tạo ra một lượng lớn các khí như CO2, CH4 và NOx gây hiệu ứng nhà kính Các khí thải từ hệ thống này (hình 2.5) chủ yếu là hơi nước, mức thấp của CO2 nên rất an toàn cho môi trường xung quanh

Hình 2.6: Tủ phát điện Fuell Cell

 Một số dự án khác như:De Balie, Online Monitoring Municipal

Buildings, Dialouge Cafe

 Bài học kinh nghiệm:

 Thái độ:

- Sử dụng công nghệ và giảm tiêu thụ năng lượng với sự tham gia của người sử dụng đầu cuối

- Sử dụng nội quy nơi làm việc

- Kích thích các công ty tham gia

- Xây dựng tổ hợp các dịch vụ (quản lý tòa nhà)

 Công nghệ:

- Khuyến khích và đào tạo các nhà quản lý công sở tích cực sử dụng các công cụ quản lý

- Sử dụng đèn LED nhằm tiết kiệm năng lượng

- Tăng cường ứng dụng công nghệ

- Tăng chi phí cho việc đầu tư nhằm tiết kiệm năng lượng

- Tăng cường nhận thức cho người dân về vấn đề tiết kiệm năng lượng

 Kiến thức:

- Nhận thức rõ trách nhiệm phải hành động của người lao động

- Cần có cái nhìn tổng quan rõ ràng về các lợi ích tài chính và những tiềm năng tiềm ẩn

- Khuyến khích sự tham gia của các tổ chức, nghiệp đoàn

 Hợp tác:

- Sớm kêu gọi các nhà quản lý, chủ sở hữu tham gia hoặc trực tiếp góp sức

- Nhanh chóng đưa ra những tư vấn tin cậy

- Energy advice: Tư vấn năng lượng

- Energy displays: Giám sát năng lượng

- Energy storage: Lưu trữ năng lượng

- Smart meters: Đồng hồ (công tơ) thông minh

- Smart lighting: Ánh sáng thông minh

 Phương pháp tiếp cận:

- Entreprenuer activation programme: Chương trình khởi động doanh nghiệp

- Multiple collaboration: Đa dạng hóa hình thức liên kết

- Educational programme: Chương trình giáo dục, đào tạo

- Workshop large scale implementation: Tiến hành hội thảo quy mô lớn

 Một số dự án tiêu biểu:

 Climate street:

Để Amsterdam trở thành một thành phố bền vững hàng đầu thế giới vào những năm 2040, các khu đô thị quanh thành phố đã đưa ra nhiều sáng kiến để đảm bảo khí hậu trong lành của thành phố[15] Utrechtsestraat (hình 2.6) là một trong những đường phố tiêu biểu ở Amsterdam thực hiện dự án “Climate street”

để trở thành đường phố mua sắm bền vững

Với mục tiêu làm giảm khí thải CO2, tiết kiệm năng lượng, làm sạch môi trường, chính quyền thành phố đã xây dựng các giải pháp bền vững dựa trên 3 thành phần chính: các doanh nghiệp, không gian công cộng và dịch vụ hậu cần.Cụ thể:

 Các doanh nghiệp:

- Thực hiện công tác rà soát năng lượng, lập bản đồ hiện tiềm năng tiết kiệm của doanh nghiệp trong các lĩnh vực chiếu sáng, sưởi ấm và làm mát bên trong cửa hàng / nhà hàng

- Triển khai công tơ thông minh có thể đo được mức tiêu thụ năng lượng và

có thể được kết nối với các thiết bị tiết kiệm năng lượng

- Hiển thị năng lượng cung cấp thông tin phản hồi về mức tiêu thụ năng lượng và đưa ra lời khuyên tiết kiệm năng lượng cá nhân dựa trên các thông tin được cung cấp bởi các công tơ thông minh

- Phích cắm thông minh tự động mờ hoặc tắt thiết bị và đèn chưa sử dụng

 Không gian công cộng:

- Tích hợp chiếu sáng đường phố sử dụng bền vững các loại đèn tiết kiệm năng lượng có thể giảm độ chiếu sáng trong thời gian yên tĩnh vào ban đêm

- Các trạm xe điện được cung cấp với ánh sáng tiết kiệm năng lượng với các tác động môi trường tối thiểu từ sản xuất đến tái chế Các đèn được cài đặt tại các điểm dừng xe điện năng lượng mặt trời

- Thùng rác thông minh BigBelly cho phép thường xuyên làm sạch ít nhất 5 lần trong ngày

 Hậu cần:

- Xử lý chất thải thông minh bằng các phương tiện điện tử từ một nhà cung cấp duy nhất nhằm giảm thiểu lượng khí thải CO2 ra môi trường

- Tối ưu hóa các quá trình hậu cần thông qua các phân nhóm xử lý

Hình 2.7: Thành phố môi trường xanh Amsterdam

 Một số dự án khác: Smart School Contest, Swimming pools, ZonSpot,

Nemo