Giới thiệu

Một đô thị, thành phố không chỉ là những khối tòa nhà bê tông - chúng là hệ sinh thái sống định hình hành vi, sức khỏe và hạnh phúc của con người. Trong bối cảnh quá trình đô thị hóa cùng với sự phát triển của công nghệ số diễn ra nhanh chóng, một xu hướng mới đang được nổi trong xây dựng phát triển thành phố thông minh, đó là xem sự hoạt động của thành phố giống như những thực thể thông minh với bộ não, dây thần kinh và cơ thể bao gồm các cảm biến và cơ sở hạ tầng được kết nối với nhau.

Trung Quốc lần đầu tiên giới thiệu khái niệm “Thành phố thông minh-SmartCity” vào năm 2009. Từ đó, quá trình hình thành khái niệm thành phố thông minh tại Trung Quốc Bộ, City Brain - Bộ não thành phố là một thành phần cốt lõi, không thể thiếu, sử dụng Trí tuệ nhân tạo AI để phân tích dữ liệu cho phép ra quyết định tự động. Khái niệm City Brain hướng đến mục đích tăng cường sự quản lý của chính quyền thông qua cách giải quyết các vấn đề lớn và làm cho chính quyền thông minh hơn và đáp ứng yêu cầu từ người dân.

Kể từ năm 2019, khi mà các công nghệ như Điện toán đám mây và Internet of Things (IoT) đã trưởng thành, và gần đây sự tiến bộ vượt bậc của AI đã đưa khái niệm Bộ não thành phố thông minh đến gần hơn với những mục tiêu đề ra. Với đầu tư mạnh mẽ vào hệ thống CCTV, cảm biến, AI… và cơ sở hạ tầng, Trung Quốc trở thành gia dẫn đầu về xây dựng thành phố thông minh với góc nhìn Bộ não thành phố.

Bài viết này thông lược dịch các tài liệu liên quan để giới thiệu một trường hợp điển hình – Thành phố Hàng Châu, một thành phố tiên phong trong xây dựng Bộ não Thành phố thành phố thông minh tại Trung Quốc, báo hiệu một kỷ nguyên mới của thử nghiệm quản trị đô thị kỹ thuật số.

Khái niệm City Brain - Bộ não thành phố

Cần phải nói rằng thành phố thông minh là kết quả của sự lan tỏa và phát triển sâu rộng của Internet trong các thành phố sau khi nó đã phát triển đến một mức độ nhất định. Do đó, quy luật phát triển và tiến hóa của Internet là nhân tố trụ cột trong quá trình xây dựng thành phố thông minh. Là sản phẩm của sự kết hợp giữa Bộ não Internet và việc xây dựng thành phố, Thành phố Thông minh sẽ kế thừa những đặc điểm cơ bản của Bộ não Internet, do đó khái niệm Bộ não Thành phố được coi là một kiến ​​trúc mới của Thành phố Thông minh dựa trên mô hình Bộ não Internet.

Dưới sự hỗ trợ của hệ thống thần kinh trung ương của thành phố (điện toán đám mây), hệ thống thần kinh cảm giác của thành phố (Internet vạn vật), hệ thống thần kinh vận động của thành phố (Công nghiệp 4.0, Internet công nghiệp) và các đầu dây thần kinh của thành phố (Điện toán biên), một thành phố có thể đạt được tương tác thông tin giữa: người với người; giữa người với vật; và giữa vật với vật thông qua mạng lưới thần kinh thành phố (Big SNS) và đạt được phản ứng thông minh nhanh chóng với các dịch vụ của thành phố thông qua các đường dẫn thần kinh đám mây của thành phố. Chính điều này thúc đẩy sự tích hợp hữu cơ của tất cả các thành phần của thành phố, hiện thực hóa sự tiến bộ không ngừng của trí tuệ thành phố. Khi kiến trúc thành phố thông minh được biểu diễn giống như bộ não - được gọi là “Bộ não thành phố”.

Hệ sinh thái đổi mới sáng tạo Bộ não Thành phố Hàng Châu

Hệ sinh thái đổi mới sáng tạo Bộ não Thành phố Hàng Châu được hỗ trợ bởi một kiến trúc đặc biệt, như được mô tả Hình 2. Bao gồm năm mô hình liên kết với nhau – tạo thành một mạng lưới tổng thể, một nền tảng hệ thống, một hệ thống trung tâm, một trung tâm điều khiển-hiển thị kỹ thuật số và một hệ thống ứng dụng, thúc đẩy các mối quan hệ phụ thuộc lẫn nhau giữa các tác nhân. Các tác nhân phụ thuộc lẫn nhau này bao gồm các các cơ quan chính phủ, các tổ chức phát triển khu vực, các doanh nghiệp tư nhân như: các công ty, quỹ đầu tư mạo hiểm và các trung tâm chuyển giao công nghệ, các viện nghiên cứu và các nhóm xã hội. Bộ não Thành phố Hàng Châu tạo điều kiện cho việc tạo ra các nền tảng công nghệ chung, có thể truy cập được cho tất cả các tác nhân trong hệ sinh thái, cho phép tiếp thu kiến thức phong phú theo ngữ cảnh và cung cấp các giải pháp thông minh được thiết kế riêng.

• Giải pháp giao thông thông minh

Giải pháp giao thông thông minh được sử dụng phương pháp tiếp cận đa chiều để giải quyết hiệu quả những thách thức chính về giao thông đô thị, bao gồm các vấn đề như giao thông công cộng bất tiện, khó khăn về chỗ đậu xe và tắc nghẽn giao thông.

Đầu tiên, tận dụng phân tích dữ liệu lớn và trí tuệ nhân tạo (AI) để cung cấp thông tin giao thông theo thời gian thực, hỗ trợ người đi làm đưa ra quyết định sáng suốt. Các bảng thông tin điện tử được bố trí tại các khu vực công cộng sẽ cập nhật tình hình giao thông, bãi đậu xe theo thời gian thực. Bên cạnh đó, dự báo thời tiết và các thông tin liên quan khác giúp nâng cao khả năng tiếp cận các dịch vụ thiết yếu của cư dân trong khu vực. Giải pháp này còn đáp ứng nhu cầu di chuyển đa dạng của cư dân thông qua việc cung cấp các tuyến xe buýt nhỏ nội đô, được điều chỉnh linh hoạt bằng công nghệ thông minh để đáp ứng các yêu cầu cụ thể của người cao tuổi, trẻ em và người khuyết tật.

Thứ hai, giải pháp giao thông thông minh tích hợp hệ thống giao thông đường sắt của thành phố với các lựa chọn giao thông vi mô trong cộng đồng. Một nền tảng chia sẻ giao thông thông minh được thiết lập để hợp lý hóa các nguồn lực giao thông, bao gồm các dịch vụ gọi xe trực tuyến, chia sẻ ô tô, chia sẻ xe máy và chia sẻ xe đạp. Các nguồn lực giao thông công cộng được tích hợp liền mạch vào nền tảng thống nhất này, tối ưu hóa việc phân bổ và sử dụng tài sản giao thông.

Thứ ba, giải pháp cách mạng hóa cơ sở hạ tầng đỗ xe đô thị bao gồm sử dụng công nghệ giao thông thông minh, bãi đỗ xe ba chiều và hệ thống đỗ xe thông minh hỗ trợ xe tự hành (AGV). Nó cung cấp một loạt các chức năng như chia sẻ thông tin, hướng dẫn đỗ xe, đỗ xe dựa trên cảm biến, thanh toán tự động và cơ chế thanh toán trực tuyến. Ngoài ra, giải pháp còn triển khai các công nghệ giao thông thông minh như cảm biến đường bộ và công nghệ lái xe tự động hỗ trợ 5G trong các tình huống giao thông cộng đồng, nâng cao hiệu quả và khả năng tiếp cận giao thông tổng thể.

• Giải pháp chăm sóc sức khỏe và thể chất thông minh

Giải pháp này kết hợp ba thành phần dịch vụ sáng tạo: phân bổ không gian thể thao; chăm sóc y tế; và chăm sóc người cao tuổi tạo thành một khuôn khổ gắn kết trong lĩnh vực chăm sóc sức khỏe và thể chất cho nhiều đối tượng công dân và cộng đồng.

Đầu tiên, giải pháp này tiên phong cung cấp dịch vụ y tế thông minh chất lượng cao và tư vấn y tế từ xa.

Về phía người dùng, hồ sơ sức khỏe kỹ thuật số được thiết lập, tận dụng dữ liệu y tế và sức khỏe của cư dân, tích hợp liền mạch với nền tảng trung tâm tập trung của giải pháp chăm sóc sức khỏe thông minh.

Về phía nhà cung cấp, các trung tâm y tế cộng đồng được trang bị cơ sở hạ tầng tư vấn từ xa, bao gồm camera độ nét cao, màn hình hiển thị và khả năng giao tiếp bằng giọng nói. Các thiết bị IoT thông minh được triển khai để theo dõi tình trạng sức khỏe theo thời gian thực của bệnh nhân phục hồi chức năng tại nhà, bệnh nhân có thể đồng bộ hóa dữ liệu y tế của họ với hồ sơ sức khỏe kỹ thuật số của họ bằng thiết bị tự kiểm tra tại nhà. Các công nghệ chẩn đoán phụ trợ nâng cao khả năng sàng lọc và chẩn đoán sớm của các cơ sở chăm sóc sức khỏe cộng đồng, tạo điều kiện phân bổ nguồn lực thông minh giữa các bệnh viện quy mô lớn và các trung tâm y tế cộng đồng.

Thứ hai, giải pháp này hướng đến nhóm người cao tuổi, đáp ứng nhu cầu chăm sóc thiết yếu cho người cao tuổi. Các thiết bị đầu cuối thông minh tiên tiến, bao gồm thiết bị quản lý sức khỏe đeo được, công cụ chẩn đoán sức khỏe di động, thiết bị đánh giá sức khỏe tự phục vụ, hệ thống giám sát chăm sóc người cao tuổi thông minh và robot hỗ trợ gia đình đã được phát triển dựa trên nhu cầu của người cao tuổi. Giải pháp này cung cấp dịch vụ chăm sóc người cao tuổi, không chỉ giới hạn ở dịch vụ gọi khẩn cấp. Nó có thể kết nối hiệu quả người cao tuổi tại nhà với gia đình, cộng đồng, cơ sở y tế và các cơ sở chăm sóc người cao tuổi.

Thứ ba, giải pháp này nỗ lực kết nối hiệu quả sở thích thể thao và giải trí của cư dân với các tiện ích sẵn có trong phạm vi 15 phút đi bộ. Không gian thể thao công cộng và tập luyện ngoài trời được số hóa và phân bổ dựa trên dữ liệu sử dụng, được thu thập thông qua các thiết bị đầu cuối thông minh và cơ sở hạ tầng quản lý dữ liệu mạnh mẽ. Dữ liệu thời gian thực về lưu lượng người qua lại tại các địa điểm tập luyện cộng đồng, mức sử dụng cơ sở vật chất và mức tiêu thụ năng lượng của thiết bị giúp cư dân chủ động hơn trong việc lựa chọn lựa chọn sáng suốt về thói quen tập luyện của họ. Dữ liệu sức khỏe cá nhân và hành vi tập luyện, được thu thập thông qua các thiết bị đeo thông minh, giao tiếp liền mạch với kho dữ liệu không gian, cho phép cư dân tiếp cận các địa điểm và cơ sở thể thao được cá nhân hóa phù hợp với nhu cầu và sở thích cá nhân.

• Giải pháp giáo dục cộng đồng thông minh

Giải pháp này bao gồm các dịch vụ giáo dục kỹ thuật số và nền tảng kỹ thuật số của thành phố cung cấp các nguồn lực giáo dục chất lượng cao cho các chương trình sau giờ học và các cơ hội học tập suốt đời. Nền tảng kỹ thuật số này còn được tích hợp liền mạch các nguồn lực giáo dục hiện có từ cả hệ thống giáo dục chính quy và các tổ chức phi chính quy, bao gồm các trường cao đẳng cộng đồng và các trung tâm đào tạo nghề. Người dân có thể tiếp cận các nguồn tài nguyên giáo dục cao cấp và được thiết kế riêng mọi lúc, mọi nơi thông qua nền tảng kỹ thuật số này.

Giải pháp giáo dục cộng đồng thông minh thiết lập một nền tảng kỹ thuật số mạnh mẽ, thúc đẩy mạng lưới tiếp cận các nguồn tài nguyên giáo dục hàng đầu, tạo điều kiện chia sẻ kiến thức và thúc đẩy học tập suốt đời giữa cư dân. Nền tảng kỹ thuật số cho phép phương pháp học tập kết hợp, tích hợp liền mạch các hình thức giáo dục trực tuyến với ngoại tuyến. Ví dụ như: một số cộng đồng có thể thiết lập các lớp học trực tuyến trên nền tảng đám mây bao gồm nhiều môn học - từ giáo dục mầm non đến đào tạo nghề và giáo dục khoa học phổ thông - trao quyền cho cư dân theo đuổi các cơ hội học tập liên tục ngay tại nhà.

• Thách thức quản trị của hệ sinh thái đổi mới đô thị Bộ não Thành phố Hàng Châu

Điều quan trọng là phải thừa nhận rằng việc quản lý một hệ sinh thái đổi mới sáng tạo đô thị thực sự đặt ra những thách thức đáng kể, chủ yếu xuất phát từ mối quan hệ phức tạp và năng động giữa các chủ thể đại diện cho nhiều lĩnh vực khác nhau. Đối với nhiều thành phố, trở ngại lớn nhất cho việc trở nên thông minh nằm ở việc thiếu các cơ chế quản trị phù hợp:

Thứ nhất, việc thúc đẩy sự tham gia xã hội đặt ra một thách thức to lớn. Thông thường, người dân, các cơ quan chính phủ và doanh nghiệp thường theo đuổi các mục tiêu khác nhau mà không có một cơ chế phối hợp phù hợp, điều này làm trầm trọng thêm tình trạng bất bình đẳng xã hội hiện hữu nếu một số cộng đồng hoặc nhóm nhân khẩu học nhất định bị gạt ra ngoài lề trong quá trình chuyển đổi thành phố thông minh. Các vấn đề như khoảng cách số, khả năng tiếp cận hạn chế với công nghệ số và chênh lệch kinh tế xã hội có thể trở thành lực cản cho sự tham gia và phân phối công bằng các lợi ích trong chương trình. 

Thứ hai, các rào cản về quy định và chính sách cản trở việc phát triển và triển khai các giải pháp thông minh sáng tạo. Khung pháp lý quản lý và các chính sách hiện hành chưa đủ linh hoạt để ứng phó với những phức tạp do công nghệ mới nổi và đổi mới đô thị gây ra.

Thứ ba, quyền riêng tư và bảo mật dữ liệu đã trở thành mối quan tâm hàng đầu. Do Hệ sinh thái đổi mới này phụ thuộc rất nhiều vào việc thu thập và phân tích dữ liệu để tối ưu hóa các dịch vụ và cơ sở hạ tầng thông minh, việc bảo vệ quyền riêng tư và bảo mật dữ liệu trở nên vô cùng quan trọng. Ngoài ra, việc quản lý các tập dữ liệu lớn trong khi giảm thiểu các mối đe dọa mạng và truy cập trái phép đặt ra những thách thức đáng kể.

Lời kết

Ngày 31/3/2025, thành phố Hàng Châu ra mắt City Brain 3.0 vào, đánh dấu một bước tiến lớn hướng tới quản trị đô thị được hỗ trợ bởi AI. Sáng kiến này giới thiệu mô hình DeepSeek-R1, đưa Hàng Châu trở thành một trong những thành phố đầu tiên ở Trung Quốc tích hợp trí tuệ kỹ thuật số tự phát triển do AI điều khiển vào quản lý đô thị.

City Brain 3.0 tăng cường các dịch vụ công cộng thông qua các trợ lý ảo được hỗ trợ bởi AI và tối ưu hóa hoạt động của thành phố bằng cách sử dụng công nghệ sinh đôi kỹ thuật số và phân tích AI. Với City Brain 3.0, Hàng Châu đang đi tiên phong trong quản trị dựa trên AI, giúp quản lý thành phố thông minh hơn, an toàn hơn và hiệu quả hơn, thiết lập mô hình cho các thành phố thông minh toàn cầu khác.

Việt Nam hiện nay đang bước vào kỷ nguyên mới, kỷ nguyên vươn mình của dân tộc trong đó chuyển đổi số được coi là một phương thức sản xuất mới. Xây dựng và phát triển thành phố thông minh là chìa khóa để tạo ra các trung tâm kinh tế - chính trị - xã hội cho đất nước, cho các địa phương, là nơi đáng sống cho mọi người dân trên đát nước Việt Nam.

Người thực hiện

Lê Việt Hưng

Phòng Dịch vụ số - Cục Chuyển đổi số quốc gia

Tài liệu tham khảo:

https://link.springer.com/article/10.1007/s10708-020-10320-2

https://dgap.org/en/research/publications/chinas-smart-cities-and-future-geopolitics

https://policyreview.info/articles/analysis/identifying-potential-human-rights-implications-in-chinese-smart-cities

https://www.tomorrow.city/city-brain-what-happens-when-we-connect-a-citys-traffic-lights-to-alibaba

https://www.ehangzhou.gov.cn/2025-04/01/c_293162.htm