Giải pháp thành phố thông minh
BỘ GIAO THÔNG VẬN TẢI TRƯỜ TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THƠNG VẬN TẢI TP.HCM HÍ MINH KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG ĐỀ TÀI : GIẢI PHÁP THÀNH PHỐ THÔNG MINH GVHD: THS NGUYỄN THANH HIẾU TP HCM, THÁNG 12/ 2017 NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN TP.HCM, Ngày Tháng năm 2017 Ký tên Mục lục LỜI NÓI ĐẦU .…………………………………………………………………………………………… CHƯƠNG INTERNET OF THING ( IOT) 1.1 KHÁI NIỆM 1.2 ĐẶC ĐIỂM .8 1.2.1 Một hệ thống thông minh 1.2.2 Kiến trúc dựa kiện .8 1.2.3 Nguồn lượng 1.2.4 Một hệ thống phức tạp .9 1.2.5 Kích thước tổng thể 1.3 ỨNG DỤNG 1.3.1 Thành phố thông minh ( smart cities) 1.3.2 Ngôi nhà thông minh ( smart home) 10 1.3.3 Bán lẻ thông minh (smart retail) 10 1.3.4 Nông nghiệp thông minh ( smart agriculture) .10 1.3.5 Chăm sóc sức khỏe ( smart of health) 10 1.3.6 Lưới điện thông minh ( smart grid) .10 CHƯƠNG Thành phố thông minh ( smart cities) 11 2.1 Định nghĩa .11 2.2 Những giải pháp cho thành phố thông minh 11 2.2.1 Bãi đỗ xe thông minh .11 2.2.2 Chất lượng kết cấu cơng trình .11 2.2.3 Giám sát tiếng ồn 12 2.2.4 Giảm ùn tắt giao thông 12 2.2.5 Hệ thống chiếu sáng thông minh 13 2.2.6 Quản lý chất thải 13 2.2.7 Xây dựng tự động hóa .14 2.2.8 Chất lượng khơng khí 14 2.2.9 Năng lượng thông minh 14 2.3 Kiến trúc IOT cho thành phố thông minh .16 2.3.1 Dịch vụ Web cách tiếp cận cho Kiến trúc Dịch vụ IOT: 16 2.3.2 Lớp liên kết công nghệ 21 2.3.3 Thiết bị 22 CHƯƠNG DỰ ÁN THÀNH PHỐ SONGDO 25 3.1 Giao thông 26 3.2 Trật tự trị an 27 3.3 Phòng chống thiên tai, cố khẩn cấp 28 3.4 Môi trường 28 3.5 Điện lưới .29 3.6 Dịch vụ công 29 CHƯƠNG Thành tựu phát triển 30 4.1 Thế giới 30 4.2 Việt Nam 31 4.2.1 Chủ trương Chính phủ việc xây dựng đô thị thông minh .31 4.2.2 Thực tế triển khai smart city địa phương 32 4.2.3 Nhà cung cấp nội ưa chuộng 33 LỜI NÓI ĐẦU Khoa học kỹ thuật mấu chốt phát triển kinh tế quốc gia, chí tồn cầu Con người thời đại khoa học kỹ thuật phát triển mạnh mẽ tích cực học tập, nghiên cứu phục vụ cho đời sống, phát triển cá nhân, gia đình, xa phục vụ xã hội Hiện công nghệ nước ta đánh giá bắt kịp với công nghệ giới Đất nước ta đà phát triển mạnh mẽ ngân sách hạn hẹp chưa thể đáp ứng điều kiện tốt cho việc học tập nghiên cứu sinh viên, điều khó khăn động lực cho có sáng tạo mới, ý tưởng giúp cho việc học bạn bè tốt Những lần thực hành hay làm đồ án mơn học lúc mà phát huy trí sáng tạo sinh viên Chúng em đại diện cho hệ trẻ, động, đam mê sáng tạo , muốn bắt kịp hòa nhập xu thời đại, lý chúng em chọn ngành Điện Tử Viễn Thông chọn nghiên cứu đề tài: “Giải pháp thành phố thông minh ” Bài báo cáo sưu tầm từ nhiều nguồn sách báo, web điện tử khác chắn chưa tránh khỏi thiếu sót Mong nhận ý kiến đóng góp từ Thầy để em hồn chỉnh đồ chúng em Chúng em chân thành cảm ơn ! Tài liệu tham khảo Ieee Internet of Things journal, vol 1, no 1, February 2014 Gordon Falconer & Shane Mitchell (2012), Smart City Framework, URL: http://www.cisco.com/web/about/ac79/docs/ps/motm/SmartCity Framework.pdf [accessed 15 October2014]) Scientific American (2014), Designing the urban future: Smart Cities http://www.etcs.ipfw.edu/~lin/CPET581-InternetOfThings/1-Lectures/2-5-2016PaperPPT-slides/Internet%20of%20things%20for%20smart%20cities%20By %20Zanella.pdf http://xahoithongtin.com.vn/vien-thong-cntt/201706/toan-canh-smart-city-ky-3-cogi-o-thanh-pho-thong-minh-dau-tien-the-gioi-569727/ Danh mục từ viết tắt : CoAP(Constrained Application Protocol) : giao thức ứng dụng hạn chế Http( Hypertext transfer protocol) TCP( transmit control protocol) IP( internet protocol) XML ( extensible markup languages) 6Lowpan = Ipv6 + low-power wireless personal area network EXI ( efficiant XML interchange ) UDP ( user datagram protocol) DNS ( domain name system) URI (Universal Resource Identifier) định danh tài nguyên toàn cầu LTE ( long term evolution) UMTS ( universal mobile telecommunications system) = 3G PCL(Programmable Logic Controller) : thiết bị điều khiển lập trình cho phép thực linh hoạt thuật toán điều khiển logic thơng qua ngơn ngữ lập trình NFC (Near-Field Communications) : công nghệ kết nối không dây tầm ngắn HTML (HyperText Markup Language) RFID (Radio Frequency Identification) Nhận dạng qua tần số vô tuyến CHƯƠNG INTERNET OF THING ( IOT) 1.1 KHÁI NIỆM Thuật ngữ ” Internet of things”( viết tắt IoT) dạo gần xuất nhiều thu hút khơng quan tâm ý giới công nghệ Vì bùng nổ IoT tương lai có tác động mãnh mẽ tới sống, cơng việc xã hội loài người Thực tế, Internet of things manh nha từ nhiều thập kỹ trước Tuy nhiên đến năm 1999 cụm từ IoT đưa Kevin Ashton , Ông nhà khoa học sáng lập Trung tâm Auto-ID đại học MIT, nơi thiết lập quy chuẩn toàn cầu cho RFID (một phương thức giao tiếp không dây dùng sóng radio) số loại cảm biến khác IOT mơ hình mà hình dung tương lai gần mà đồ vật, người cung cấp định danh riêng mình, tất có khả truyền tải, trao đổi thông tin, liệu qua mạng mà không cần đến tương tác trực tiếp người với người, hay người với máy tính IoT phát triển từ hội tụ công nghệ không dây, cơng nghệ vi điện tử Internet Nói đơn giản tập hợp thiết bị có khả kết nối với nhau, với Internet với giới bên ngồi để thực cơng việc Hay hiểu cách đơn giản IoT tất thiết bị kết nối với Việc kết nối thực qua Wi-Fi, mạng viễn thông băng rộng (3G, 4G), Bluetooth, ZigBee, hồng ngoại… Các thiết bị điện thoại thơng minh, máy pha cafe, máy giặt, tai nghe, bóng đèn, nhiều thiết bị khác Cisco, nhà cung cấp giải pháp thiết bị mạng hàng đầu dự báo: Đến năm 2020, có khoảng 50 tỷ đồ vật kết nối vào Internet, chí số gia tăng nhiều IoT mạng khổng lồ kết nối tất thứ, bao gồm người tồn mối quan hệ người người, người thiết bị, thiết bị thiết bị Một mạng lưới IoT chứa đến 50 đến 100 nghìn tỉ đối tượng kết nối mạng lưới theo dõi di chuyển đối tượng Một người sống thành thị bị bao bọc xung quanh 1000 đến 5000 đối tượng có khả theo dõi Trong bối cảnh phức tạp nay, việc áp dụng mơ hình IOT thị quan tâm đặc biệt, đáp ứng thúc đẩy phát triển mạnh mẽ nhiều quốc gia để áp dụng ứng dụng giải pháp công nghệ thông tin việc quản lý vấn đề cơng cộng, việc thực mơ hình khái niệm thành phố thơng minh Mục đích cuối làm cho việc sử dụng tốt nguồn lực công cộng, tăng chất lượng dịch vụ cung cấp cho người dân lại giảm chi phí hoạt động quan hành nhà nước Mục tiêu theo đuổi việc triển khai đô thị IOT, tức là, sở hạ tầng thông tin liên lạc, cung cấp thống nhất, đơn giản, truy cập tiết kiệm với nhiều dịch vụ cơng cộng, mơ hình có tiềm tăng tính minh bạch cho người dân Một IOT thực sự, mang lại số lợi ích quản lý tối ưu hóa dịch vụ cơng cộng truyền thống quyền điện tử đại, giao thơng bãi đỗ xe, ánh sáng, giám sát bảo trì khu vực cơng cộng, bảo tồn di sản văn hóa, y tế, hải quan, trường học… Do đó, ứng dụng mơ hình IOT cho thành phố thơng minh tạo hấp dẫn cho quyền địa phương, quốc gia khu vực để mô hình sớm chấp nhận áp dụng rộng rãi hầu hết quốc gia toàn cầu 1.2 ĐẶC ĐIỂM 1.2.1 Một hệ thống thông minh Mọi thứ kết nối với Internet Các máy móc dễ dàng nhận biết phản hồi lại môi trường xung quanh (ambient intelligence) Tương lai thiết bị liên lạc với để trao đổi thông tin, liệu 1.2.2 Kiến trúc dựa kiện Các thực thể, máy móc IoT phản hồi dựa theo kiện diễn lúc chúng hoạt động theo thời gian thực Mọi thiết bị hệ sinh thái IoT tích hợp cảm biến để phát thay đổi môi trường xung quanh 1.2.3 Nguồn lượng Mạng lưới IoT hứa hẹn biến tương tác ngày với đồ vật thành liệu có giá trị cho ứng dụng marketing Việc kết nối thông tin người dung nhà cung cấp + Kết “Cách mạng 4.0” giúp toàn hệ thống quản lý trở nên thông minh 1.2.4 Một hệ thống phức tạp Kiến trúc IoT đại diện phần: Vạn vật (Things): Ngày có hàng tỷ vật dụng hữu thị trường gia dụng công nghệ, nhà tay người dùng Trạm kết nối (Gateways): Một rào cản triển khai IoT gần 85% vật dụng không thiết kế để kết nối với Internet khơng thể chia sẻ liệu với điện toán đám mây Hạ tầng mạng điện toán đám mây (Network and Cloud) : Cơ sở hạ tầng kết nối: Internet hệ thống toàn cầu nhiều mạng IP kết nối với liên kết với hệ thống máy tính Trung tâm liệu/ hạ tầng điện toán đám mây bao gồm hệ thống lớn máy chủ, hệ thống lưu trữ mạng ảo hóa kết nối Các lớp tạo cung cấp dịch vụ (Services-creation and Solutions Layers): IoT mang tính chất phức tạp bao gồm lượng lớn đường liên kết thiết bị, máy móc, dịch vụ với Ngồi cịn khả thêm vào nhân tố 1.2.5 Kích thước tổng thể Là mạng lưới khổng lồ chứa đến 50 đến 100 nghìn tỉ đối tượng kết nối mạng lưới theo dõi di chuyển đối tượng bên 1.3 ỨNG DỤNG 1.3.1 Thành phố thơng minh ( smart cities) Một số ví dụ thành phố thông minh bãi đậu xe thông minh, độ bền cơng trình, đồ tiếng ồn thị, phát điện thoại thông minh, giảm ùn Tên miền chuyển đổi v4/v6 Phương pháp sử dụng để cung cấp dịch vụ lưu trữ ảo HTTP 1.1, phương pháp làm cho để hỗ trợ nhiều trang web web server, chia sẻ địa IPv4 tương tự, cách khai thác thông tin tiêu đề máy chủ HTTP để xác định trang web cụ thể theo yêu cầu người sử dụng Tương tự vậy, để chương trình máy chủ DNS cách mà, yêu cầu DNS cho tên miền dịch vụ web IOT, DNS trả địa IPv4 HTTP CoAP proxy chéo liên lạc để truy cập vào nút IOT Khi giải yêu cầu HTTP, proxy đòi hỏi độ phân giải tên miền chứa tiêu đề HTTP Máy chủ lưu trữ cho máy chủ DNS IPv6, mà trả lời với địa IPv6 xác định IOT nút cuối liên quan đến việc yêu cầu sau proxy chuyển tiếp tin nhắn HTTP đến IOT dự định qua CoAP Lập đồ URI Universal Resource Identifier (URI) kỹ thuật lập liên quan đến loại hình cụ thể HTTP-CoAP chéo proxy, proxy chéo ngược Proxy chạy máy chủ web cuối cho khách hàng HTTP IPv4/ khách hàng ban đầu để CoAP máy chủ web / IPv6 Kể từ máy tính cần phải đặt phần mạng kết nối IPv6 có mặt phép truy cập trực tiếp đến hạch IOT thức, IPv4 / IPv6 chuyển đổi nội giải việc áp dụng chức lập đồ URI 2.3.2 Lớp liên kết công nghệ Trong hệ thống đô thị IOT, khu vực sử dụng vốn lớn, đòi hỏi phải có tập hợp lớp cơng nghệ liên kết dễ dàng bao gồm khu vực địa lý rộng , lúc, hỗ trợ số lượng lưu thơng lớn kết từ kết hợp số lượng luồng liệu nhỏ Đối với lý này, công nghệ lớp liên kết cho phép thực hệ thống đô thị IOT phân thành cơng nghệ khơng bị ràng buộc hạn chế Nhóm thứ bao gồm tất công nghệ giao tiếp mạng LAN, MAN, WAN truyền thống, chẳng hạn Ethernet, WiFi, cáp quang, băng thông rộng Power Line Communication (PLC), công nghệ di động UMTS LTE Chúng thường đặc trưng độ tin cậy cao cấp, độ trễ thấp, tốc độ truyền cao cấp ( Mbit / s cao hơn), phức tạp vốn có tiêu thụ lượng nói chung khơng thích hợp cho nút IOT ngoại vi 23 Các lớp công nghệ vật lý liên kết hạn chế được, thay vào đó, thường đặc trưng tiêu thụ lượng thấp tốc độ truyền tương đối thấp, thường nhỏ Mbit / s Các giải pháp bật thể loại IEEE 802.15.4 ,Bluetooth Bluetooth lượng thấp, IEEE 802.11 Low Power, PLC, NFC RFID Các liên kết thường độ trễ dài, chủ yếu hai yếu tố: 1) tốc độ truyền dẫn chất thấp lớp vật lý 2) sách powersaving thực nút để tiết kiệm lượng, mà thường liên quan đến nhiệm vụ xe đạp với thời gian hoạt động ngắn 2.3.3 Thiết bị 2.3.3.1 Máy chủ phụ trợ Vào thư mục gốc hệ thống, chúng tơi tìm thấy máy chủ phụ trợ, nằm trung tâm điều khiển, nơi liệu thu thập, lưu trữ, xử lý để tạo dịch vụ giá trị gia tăng Về nguyên tắc, máy chủ phụ trợ không bắt buộc hệ thống IOT để hoạt động cách, trở thành thành phần đô thị IOT, nơi tạo thuận lợi cho việc tiếp cận với dịch vụ thành phố liệu mở thông minh thông qua sở hạ tầng mạng truyền thống Hệ thống phụ trợ bao gồm: Hệ thống quản lý sở liệu: hệ thống phụ trách lưu trữ lượng lớn thông tin sản xuất hạch ngoại vi IOT, chẳng hạn cảm biến Tùy thuộc vào kịch sử dụng, tải trọng hệ thống lớn, đo kích thước thích hợp hệ thống phụ trợ cần thiết website: làm quen phổ biến người dân với giao diện web làm cho họ lựa chọn phép hoạt động liên hệ hệ IOT "người tiêu dùng liệu", ví dụ, quan công quyền, nhà khai thác dịch vụ, cung cấp dịch vụ tiện ích, cơng chúng Hệ thống hoạch định nguồn lực doanh nghiệp (ERP): thành phần ERP hỗ trợ 24 loạt chức kinh doanh công cụ quý giá để quản lý luồng thông tin qua tổ chức phức tạp, chẳng hạn quyền thành phố Giao diện thành phần hệ thống ERP với hệ thống quản lý sở liệu thu thập liệu tạo IOT cho phép cho quản lý đơn giản số lượng có khả lớn liệu thu thập IOT, làm cho tách dịng thơng tin dựa chất liên quan giảm bớt việc tạo dịch vụ 2.3.3.2 Cổng Di chuyển hướng "cạnh" IOT, thấy cổng có vai trị để kết nối thiết bị đầu cuối để sở hạ tầng thơng tin liên lạc với xác Liên quan tới kiến trúc giao thức khái niệm mơ tả hình , cổng cần thiết để cung cấp giao thức dịch lập đồ chức giao thức không bị giới hạn đối tác hạn chế chúng, mà để nói XMLEXI, HTTP-CoAP, IPv4 / v6-6LoWPAN Lưu ý tất dịch yêu cầu phép khả tương tác với thiết bị ngoại vi IOT trạm kiểm sốt, khơng phải cần thiết để tập trung tất chúng cổng Thay vào đó, có thể, đơi thuận tiện, để phân phối nhiệm vụ dịch thuật thiết bị khác mạng lưới Ví dụ, đơn HTTP proxy-CoAP triển khai để hỗ trợ nhiều thiết bị định tuyến biên 6LoWPAN Thiết bị Gateway cung cấp kết nối công nghệ không bị giới hạn lớp liên kết, sử dụng chủ yếu lõi mạng IOT, cơng nghệ hạn chế đó, thay vào cung cấp kết nối nút ngoại vi IOT 2.3.3.3 Nút ngoại vi Ở nút ngoại vi hệ thống IOT, tìm thấy thiết bị phụ trách sản xuất liệu chuyển giao cho trung tâm điều khiển, thường gọi nút ngoại vi IOT hay đơn giản nút IOT Nói chung, chi phí thiết bị thấp, từ 10 USD chí hơn, tùy thuộc vào loại số cảm biến / thiết bị truyền động gắn bảng nút IOT phân loại dựa số lượng lớn đặc điểm, chẳng hạn chế độ cung cấp lượng, 25 mạng vai trò, thiết bị cảm biến / thiết bị truyền động, công nghệ lớp liên kết hỗ trợ Các nút IOT hạn chế có thẻ tần số vơ tuyến (RFtags), khả hạn chế nó đóng vai trị quan trọng hệ thống IOT, chủ yếu chi phí thấp tính chất thụ động phần cứng giao tiếp nó, mà khơng khơng u cầu nguồn lượng nội Sự ứng dụng điển hình RFtags nhận dạng đối tượng cách đọc gần nhau, mà sử dụng cho dịch vụ hậu cần, bảo trì, giám sát, dịch vụ khác Thiết bị di động, chẳng hạn điện thoại thơng minh, máy tính bảng, hay máy tính xách tay, phần quan trọng đô thị IOT, cung cấp cách khác để tương tác với Ví dụ, máy thu phát NFC tích hợp điện thoại thơng minh hệ sử dụng để xác định đối tượng gắn thẻ, dịch vụ định vị cung cấp hầu hết hệ điều hành phổ biến cho thiết bị di động làm phong phú thêm thông tin ngữ cảnh liên quan đến đối tượng Hơn nữa, thiết bị di động cung cấp quyền truy cập vào IOT theo cách khác nhau, ví dụ, 1) thơng qua kết nối IP cung cấp liên kết dịch vụ liệu di động 2) thiết lập kết nối trực tiếp với số đối tượng cách sử dụng tầm ngắn công nghệ không dây, chẳng hạn Bluetooth lượng thấp, wifi cơng suất thấp , IEEE 802.15.4 Hơn nữa, phát triển ứng dụng cụ thể cho thiết bị di động mà dễ dàng tương tác với đối tượng IOT với toàn hệ thống 26 CHƯƠNG DỰ ÁN THÀNH PHỐ SONGDO Khái niệm đô thị thông minh bắt đầu nhắc tới phát triển từ năm thập kỷ Năm 2001, Chính phủ Hàn Quốc hợp tác với công ty công nghệ Mỹ để xây dựng thành phố thông minh Songdo - thành phố nằm gần Sân bay quốc tế Incheon Và coi thành phố thông minh nghĩa giới Từ tới nay, ngày nhiều quốc gia giới quan tâm tới việc xây dựng đô thị thông minh Theo số liệu thống kê đưa báo cáo Smart City Tracker Q1/2017 hãng nghiên cứu thị trường Navigant Research tính tới tại, có 250 thành phố giới được/có kế hoạch phát triển thành smart city Tất nhiên, lộ trình xây dựng chúng thành smart city chia thành nhiều giai đoạn, với việc lựa chọn lĩnh vực “smart” hóa trước Theo số liệu báo cáo có tới 40% số triển khai dự án phủ thơng minh (chính phủ điện tử), hệ thống quản lý lượng thông minh (27%), hệ thống phân phối, điều khiến nguồn nước thông minh, giao thông thông minh Songdo thành phố nhân tạo xây dựng khu lấn biển Hoàng Hải bờ biển Incheon (Hàn Quốc) Chủ đầu tư dự án Songdo Công ty New Songdo City Development LLC - liên doanh với tỷ lệ góp vốn 70:30 Gale International (Mỹ) POSCO Engineering & Construction Co Ltd (Hàn Quốc) Việc xây dựng năm 2003 hoàn thành vào tháng 1/2016 Chỉ có diện tích vỏn vẹn 6,1 km2 song nhà đầu tư chi 40 tỷ USD để xây dựng thành phố Với diện tích này, so với quy mơ thành phố nhỏ, cịn tính dự án bất động sản lại q lớn Chính vậy, Songdo coi dự án bất động sản tư nhân xây dựng có quy mơ chi phí lớn giới Songdo xây 27 dựng với tham vọng trở thành trung tâm không Hàn Quốc mà khu vực châu Á, với việc kết nối với 1/3 dân số giới bán kính 3,5h bay Theo thiết kế, Songdo có khoảng 80.000 hộ, khoảng 50 triệu m2 khơng gian văn phòng 10 triệu m2 dành cho bán lẻ Tại thời điểm Dự án xây dựng Songdo khởi động, nhiều người e ngại khả đem lại lợi ích cho nhà đầu tư chi phí đầu tư lớn, tương lai phát triển lĩnh vực bất động sản chưa nhìn rõ Đặc biệt giai đoạn khu vực châu Á bắt đầu bước vào giai đoạn khủng hoảng kinh tế, khiến mà nhu cầu nhà ở, văn phịng có xu hướng giảm xuống Tuy nhiên, với cách tiếp cận hồn tồn mới, khơng giống khu thị, văn phòng giới, Songdo trở thành biểu tượng thành phố thông minh, phong cách sống làm việc Và thế, dù giá đắt đỏ, thu hút người thu nhập cao đến sống 3.1 GIAO THÔNG Tất hạ tầng, thiết bị đường phố, phương tiện giao thông kết nối với mạng truyền dẫn (có dây khơng dây) để điều khiển tín hiệu đèn giao thơng cho phù hợp với lưu lượng xe lưu thông tuyến, giảm thiểu tắc nghẽn hệ thống giao thơng Songdo cịn có số tiện ích khác cho người dân như: Trạm xe buýt đa chức năng: Để người dân thuận tiện việc sử dụng xe bus công cộng, thông tin chuyến xe với trạm tàu điện ngầm gần cung cấp nhiều thứ tiếng bảng thông tin trạm xe bus Ngồi ra, chúng cịn cung cấp thơng tin thời tiết, chương trình phủ, kiện lớn đang/sắp xảy Các CCTV lắp đặt trạm xe bus để không giám sát thu thập thông tin liên quan tới phương tiện công cộng mà cịn để giám sát tình trạng xung quanh Nếu người dân nhấn vào nút “khẩn 28 cấp” trạm xe, khu vực điều hành trung tâm nhận có hành động kịp thời Trong thời gian ban đêm, CCTV đặt tự động chế độ hoạt động tiết kiệm điện cách sử dụng cảm biến phát chuyển động Nếu có người đến hệ thống bật, khơng có hệ thống tự ngắt Quản lý chỗ đỗ xe theo thời gian thực: Trong trường hợp đỗ xe sai chỗ, tài xế thông báo hướng dẫn lái xe tới bãi đỗ xe hợp pháp chỗ gần khu vực Nếu tài xế cố tình không làm theo hướng dẫn, đậu chỗ vi phạm lệnh phạt thực Vào ban đêm, camera giám sát việc đỗ xe sai quy định sử dụng để phục vụ việc ngăn ngừa tội phạm 3.2 TRẬT TỰ TRỊ AN Các camera tích hợp Cơng nghệ nhận dạng biển số tự động (ANPR) lắp tất giao điểm giao thông Songdo để thu thập thông tin theo thời gian thực biển số xe lưu thơng qua Thông tin thu thập sử dụng để tìm xe cần tìm phục vụ việc điều tra, xe người chậm nộp thuế Những thông tin sau gửi tới cảnh sát, quan thuế thuế tổ chức liên quan để phục vụ hoạt động điều hành Thông qua việc nhận dạng hình ảnh, camera chủ động giám sát phát vấn đề trật tự trị an vụ đánh nhau, vi phạm luật pháp Nếu phát hoạt động bất thường, hệ thống cảnh báo tới khu vận hành trung tâm CCTV gần hình thành mạng lưới để giám sát vụ việc Video quay liệu liên quan đồng thời gửi tới cảnh sát đội phản ứng nhanh 119 để có hành động cần thiết 29 Thậm chí Songdo cịn có hệ thống giám sát âm bất thường Nếu cảm biến âm phát tiếng la hét to tiếng kêu sợ hãi, CCTV gần khu vực tự chỉnh góc quan sát để xem có vấn đề xảy kiểm sốt tình hình 3.3 PHỊNG CHỐNG THIÊN TAI, SỰ CỐ KHẨN CẤP Thực tế Songdo khơng đầu tư hệ thống để dự báo trận thiên tai, thảm họa tự nhiên mà chọn cách kết nối theo thời gian thực tới hệ thống quan phụ trách vấn đề này Sở cứu hỏa, Cơ quan quản lý khẩn cấp quốc gia… Vì vậy, thơng tin thảm họa thiên nhiên động đất, sóng thần, bão… thơng tin kịp thời có cố, thông tin thông báo rộng rãi tới người dân thơng qua nhiều hình thức: ứng dụng di động, tin tức web, bảng thông báo đèn led đường Tại khu vực công cộng công viên, quảng trường…, thông báo sơ tán chuyển tới người dân thông qua hệ thống loa cảnh báo tội phạm 3.4 MÔI TRƯỜNG Tất khu vực công viên, khu mua sắm, trường học, khu nhà Songdo lắp đặt hệ thống cảm biến để đo thông số điều kiện thời tiết (như nhiệt độ, độ ẩm, hướng gió, vận tốc gió…) điều kiện mơi trường (như độ bụi, lượng CO, Nitơ, ozone, oxit lưu huỳnh) Trên đường phố thành phố cầu nối Songdo với thành phố khác gắn cảm biến phát điều kiện bề mặt đường (như độ dầy tuyết mặt đường, mức độ sương mù…) cảm biến thời tiết để đảm bảo có cảnh báo kịp thời với người tham gia giao thông Các thông tin thu thập theo thời gian thực sau phân tích kết hợp với liệu khứ để đưa dự báo, từ gửi cảnh báo cho người dân Đặc biệt hệ thống xử lý rác thải sinh hoạt Songdo nhiều người biết đến tính đại, thông minh tiện lợi Nhiều thành phố lựa 30 chọn gắn thiết bị cảm biến thùng đựng rác để nhận biết thông tin thùng rác đầy, báo trung tâm để bố trí xe thu gom hợp lý Cịn Songdo lựa chọn cách thức đại nhiều - thu gom rác trực tiếp từ trực tiếp từ bếp hộ, từ thùng rác công cộng qua đường ống ngầm lòng đất để tới trung tâm xử lý Vì có dịp tới Songdo, bạn khơng nhìn thấy xe thu gom rác thải đường phố 3.5 ĐIỆN LƯỚI Các cảm biến IoT lắp đặt khu nhà tịa nhà để cung cấp thơng tin theo thời gian thực mức lượng tiêu thụ cho người dùng đưa khuyến nghị việc cần làm để tối thiểu hóa chi phí trả cuối tháng Các thông tin thường gửi tới người dùng thông qua ứng dụng động Các ứng dụng tiện lợi chỗ người dùng hồn tồn thực thao tác để tiết kiệm điện smartphone Vì vậy, người dân hồn tồn chọn tắt điện nhà di động dù không nhà bật đèn, điều chỉnh nhiệt độ nhà phút trước họ nhà 3.6 DỊCH VỤ CƠNG Đây phần khơng thể thiếu thành phố thông minh Tuy nhiên, với Songdo lại khơng mơ tả kỹ Thơng qua thiết bị di động, người dân cung cấp thơng tin liên quan tới lĩnh vực hành cơng, quy trình dân cần phải thực thủ tục Ví dụ người dân làm thủ tục trực tuyến, thông báo thủ tục giải xong… Sau xem cách quản lý, vận hành trên, thấy Songdo coi thành phố thông minh nghĩa Việc trở thành thành phố giới có lẽ Songdo thành phố nhân tạo, 31 xây dựng từ bãi đất hoàn toàn trống Đây điểm thuận lợi nhiều so với thành phố tồn khác việc tích hợp cơng nghệ thơng minh thực từ khâu quy hoạch thiết kế nên dễ dàng đồng Tuy vậy, tới 12 năm để Songdo hồn thành vào hoạt động Vì thế, lộ trình tiến tới thành phố thơng minh kế hoạch dài 32 CHƯƠNG THÀNH TỰU VÀ PHÁT TRIỂN 4.1 THẾ GIỚI Theo số liệu thống kê đưa báo cáo Smart City Tracker Q1/2017 hãng nghiên cứu thị trường Navigant Research tính tới tại, có 250 thành phố giới được/có kế hoạch phát triển thành smart city Tất nhiên, lộ trình xây dựng chúng thành smart city chia thành nhiều giai đoạn, với việc lựa chọn lĩnh vực “smart” hóa trước Theo số liệu báo cáo có tới 40% số triển khai dự án phủ thơng minh (chính phủ điện tử), hệ thống quản lý lượng thông minh (27%), hệ thống phân phối, điều khiến nguồn nước thông minh, giao thông thông minh Phần lớn dự án tập trung quốc gia khu vực châu Âu chúng hỗ trợ phủ mục tiêu chống biến đổi khí hậu Thêm vào đó, châu Âu khu vực ứng dụng CNTT vào nhiều lĩnh vực sống, nên việc triển khai, kết nối lĩnh vực có phần dễ dàng hơn, khả thi Khu vực có số dự án nhiều thứ châu Á Thái Bình Dương Những dự án châu Á thường có xu hướng hỗ trợ quyền trung ương, đặc biệt Trung Quốc Ấn Độ Sứ mệnh phát triển smart city Chính phủ Ấn Độ ban hành vào năm 2015, với kế hoạch xây dựng 100 smart city gặt hái nhiều kết khả quan Kế hoạch phát triển kinh tế xã hội năm lần thứ 13 Trung Quốc có nhắc tới việc phát triển smart city Còn khu vực Bắc Mỹ, thời quyền tổng thống Obama, có nhiều hỗ trợ cho dự án xây dựng smart city, đặc biệt dự án liên quan tới giao thơng Có thể nói smart city trở thành tượng, trào lưu tất khu vực giới, với số lượng dự án triển khai tương đối lớn 33 Ước tính thành phố, phủ bỏ 40 tỷ USD năm cho hạng mục này, số tăng lên gấp đôi vào năm 2026, với mức tăng trưởng hàng năm vào khoảng 104,%/năm Nắm bắt hội này, không nhà cung cấp giải pháp cơng nghệ lớn, có tiếng lĩnh vực smart city mà doanh nghiệp công nghệ mong muốn tham gia thị trường theo hình thức tự lực hợp tác với hãng công nghệ lớn Bên cạnh việc công nghệ thiết bị (đặc biệt thiết bị cảm biến) phát triển tới độ chín, giá thành thiết bị giảm, việc nhiều nhà cung cấp dịch vụ sẵn sàng triển khai giải pháp để thành phố sử dụng thử trước ký kết hợp tác thức cho động lực lớn khiến số lượng thành phố định triển khai smart city tăng lên nhanh chóng thời gian tới 4.2 VIỆT NAM 4.2.1 Chủ trương Chính phủ việc xây dựng thị thông minh Theo số liệu từ Vụ Khoa học cơng nghệ, Bộ TT&TT, tính tới cuối năm 2015, Việt Nam có khoảng gần 800 thị, tỷ lệ thị hóa tăng nhanh từ 23% năm 1999 lên mức 35,7% vào năm 2015 Diện tích thị chiếm 10% tổng diện tích nước song lại đóng góp tới 70% tổng thu ngân sách Tuy số lượng đô thị tăng nhanh hạ tầng kỹ thuật chưa theo kịp đà phát triển đô thị, xuống cấp nhanh dẫn đến hậu như: tắc nghẽn giao thông, thiếu nước sinh hoạt, ngập úng nước thải, nước mưa, rác thải ô nhiễm môi trường… Nhiều đô thị chịu ảnh hưởng nặng nề Giống nhiều quốc gia khác, Việt Nam lựa chọn triển khai smart city cho khu đô thị nhằm giải vấn đề nói 34 Chủ trương phát triển đô thị thông minh Việt Nam bắt đầu xuất từ cách vài năm thức thực hóa từ cuối năm 2015 Quyết định số 1819/QĐ-TTg Thủ tướng Chính phủ, phê duyệt Chương trình quốc gia ứng dụng CNTT hoạt động quan nhà nước với mục tiêu nhiệm vụ “triển khai đô thị thông minh địa điểm theo tiêu chí Bộ TT&TT hướng dẫn” Tiếp đó, tháng 11/2016, Nghị Hội nghị Trung ương khóa XII từ tháng 11/2016 nhấn mạnh số nội dung Ưu tiên phát triển đô thị thông minh Đến tháng 12/2016, Văn phịng Chính phủ Cơng văn số 10384/VPCP-KGVX truyền đạt ý kiến Thủ tướng: “Bộ TT&TT khẩn trương chủ trì, phối hợp với Bộ Xây dựng quan liên quan xây dựng, ban hành tiêu chí đánh giá, cơng nhận thị thơng minh hướng dẫn địa phương thực hiện.” Dựa chủ trương xây dựng thị thơng minh Chính phủ, nhà nước khuyến khích tỉnh thành thực xây dựng smart city nguyên tắc địa phương đóng vai trị chủ động Nguồn ngân sách thực hình thành từ việc huy động nguồn vốn xã hội Quá trình triển khai bắt đầu việc xây dựng kế hoạch tổng thể giai đoạn 3-5 năm, trong 1-2 năm đầu triển khai chương trình thí điểm Việc xây dựng đề án tổng thể cần khảo sát nhu cầu người dân trình thực cần tiến hành bước: thí điểm, rút kinh nghiệm, sau nhân rộng dần Các dự án ngành dọc cần xây đựng tần nhìn tổng thể để kết nối liên thơng liệu, dùng chung hạ tầng vật lý liệu tuân thủ tiêu chuẩn quốc tế, sử dụng công nghệ phù hợp 4.2.2 Thực tế triển khai smart city địa phương Ngay sau có chủ trương từ Chính phủ, số tỉnh thành phố lớn bắt đầu tìm hiểu bắt tay vào triển khai với hỗ trợ doanh nghiệp viễn thông - CNTT lớn nước Cho tới nay, 20 tỉnh thành phố triển khai hình thức 35 Trong đó, số tỉnh thành phố bắt đầu triển khai xây dựng Đề án Đô thị thông minh Huế (2015), Đà Nẵng (7/2016), Quảng Ninh (8/2016), Tp.HCM (9/2016), Kiên Giang (Huyện đảo Phú Quốc - 9/2016), Lâm Đồng (Tp Đà Lạt - 10/2016), Bình Dương (9/2016), Thanh Hóa (Tp Thanh Hóa thị xã Sầm Sơn, thị xã Bỉm Sơn - 9/2016), Hải Phòng (11/2016), Vĩnh Phúc (3/2017), Đăk Lăk (Thành phố Buôn Ma Thuột - 1/2017), Tiền Giang (Thành phố Mỹ Tho - 2/2017), … Ngoài ra, số tỉnh lựa chọn danh nghiệp cung cấp giải pháp nước Microsoft để phối hợp tư vấn, triển khai đề án tổng thể Một số địa phương phê duyệt đề án tổng thể Vĩnh Phúc, Bình Dương, Bắc Ninh… Trong số vài tỉnh lập ban đạo, điều hành dự án Nhiều tỉnh thành khác lựa chọn triển khai thử vài lĩnh vực cần Chính phủ điện tử, y tế thơng minh, giao thông thông minh… trước xem xét tới việc hình thành đề án tổng thể Tại thủ Hà Nội, UBND thành phố có chủ trương định hướng xây dựng đô thị thông minh với ba giai đoạn cụ thể ký kết biên ghi nhớ hợp tác với Microsoft triển khai Trong đó, doanh nghiệp VT-CNTT nước cung cấp giải pháp thành phần Hiện nay, thành phố triển khai dự án nhỏ nhiều lĩnh vực Giáo dục, Giao thơng, Chính quyền điện tử đạt nhiều kết tích cực Ví dụ triển khai ứng dụng tuyển sinh đầu cấp trực tuyến cho 2.620 trường học địa bàn, với tổng số 600.000 học sinh; Triển khai hệ thống camera gồm 400 để giám sát tuyến giao thông phục vụ việc điều khiển hệ thống đèn giao thông 179 nút cao điểm; Thí điểm ứng dụng quản lý bãi đỗ xe thông minh iParking 17 điểm phố Trần Hưng Đạo Lý Thường Kiệt; Triển khai thí điểm hệ thống sổ theo dõi sức khỏe cho người dân đến trạm y tế gần 600 xã phường, thị trấn… 4.2.3 Nhà cung cấp nội ưa chuộng Giống lĩnh vực viễn thông, nhà cung cấp giải pháp smart city nước có phần ưa chuộng so với nhà cung cấp ngoại VNPT tên nghĩ tới địa phương thực chủ trương xây dựng đô thị thông minh Doanh nghiệp ký kết thỏa thuận hợp tác xây dựng đô thị thông minh với khoảng tỉnh thành 36 phố nước Mới nhất, vào ngày 19/6 22/6, VNPT Cà Mau Hà Nam tin tưởng lựa chọn đối tác đồng hành tỉnh q trình xây dựng phát triển thị thông minh Không trực tiếp rõ nguyên nhân, nhiên, thấy nhiều tỉnh định chọn VNPT đối tác đồng hành chiến lược xây dựng smart city tỉnh sau thời gian thực Thỏa thuận hợp tác toàn diện VTCNTT với VNPT Có thể thấy, nỗ lực VNPT việc xây dựng hạ tầng viễn thông - CNTT hiệu rõ rệt áp dụng giải pháp CNTT nhiều lĩnh vực y tế, giáo dục, phủ điện tử… VNPT chứng đáng tin cậy lực hạ tầng, tài chính, nhân lực doanh nghiệp lĩnh vực VT-CNTT Các giải pháp, đề xuất triển khai smart city VNPT phù hợp với đặc trưng riêng tỉnh thành, thay mơ hình giải pháp chung đối tác nước ngồi Thực tế trước giải pháp VNPT nhận đánh giá cao quan quản lý Chính phủ kỳ vọng doanh nghiệp đầu tàu nhà nước thực chủ trương xây dựng đô thị thông minh Việt Nam Đại diện VNPT cho biết, không tự xây dựng giải pháp mình, VNPT hợp tác với đối tác Viễn thông-CNTT hàng đầu giới để đưa giải pháp đại, tiên tiến có tính bảo mật an toàn cao nhất, phù hợp cho khách hàng Thêm vào đó, VNPT đề xuất nhiều phương án triển khai hợp tác cơng tư, th ngồi dịch vụ… phù hợp với tình hình ngân sách nhiều địa phương Số lượng tỉnh thành triển khai chủ trương thời gian tới tăng mạnh Bộ TT&TT bắt đầu có hướng dẫn với tỉnh xu hướng lựa chọn nhà cung cấp giải pháp nước xu hướng chủ đạo 37 ... 1.3.6 Lưới điện thông minh ( smart grid) .10 CHƯƠNG Thành phố thông minh ( smart cities) 11 2.1 Định nghĩa .11 2.2 Những giải pháp cho thành phố thông minh ... DỤNG 1.3.1 Thành phố thông minh ( smart cities) Một số ví dụ thành phố thơng minh bãi đậu xe thông minh, độ bền công trình, đồ tiếng ồn thị, phát điện thoại thông minh, giảm ùn tắt giao thông, đèn... khai dự án phủ thơng minh (chính phủ điện tử), hệ thống quản lý lượng thông minh (27%), hệ thống phân phối, điều khiến nguồn nước thông minh, giao thông thông minh Songdo thành phố nhân tạo xây dựng