Mở đầu

Theo Ông Giovanni Gaccione, Trưởng nhóm Tư pháp và an toàn công cộng tại Genetec (Justice and Public Safety Practice Lead at Genetec): “Trong thành phố thông minh, khung chia sẻ dữ liệu phải có các quyền về tích hợp, bảo mật và có thể theo dõi, cho phép chủ sở hữu chia sẻ các silo dữ liệu khác nhau, dựa trên các cơ quan chính phủ hoặc người truy cập dữ liệu đó. Quyền truy cập vào tất cả dữ liệu được chia sẻ phải được theo dõi để kiểm tra tính minh bạch, quyền riêng tư đầy đủ cho tất cả các bên khi “chạm” vào dữ liệu và khi nào dữ liệu được chia sẻ và chia sẻ dữ liệu dưới hình thức nào”?

Khi các dự án về thành phố thông minh tiếp tục được mở rộng và phát triển, việc chia sẻ dữ liệu tạo ra nhiều thách thức và cơ hội phát triển kinh doanh. Thành phố hưởng nhiều lợi ích từ việc chia sẻ dữ liệu trên các ứng dụng và lĩnh vực khác nhau, việc trao đổi dữ liệu và những tác động của thị trường sẽ báo hiệu thành phố thông minh đang dần chuyển sang cấp độ cao hơn tạo ra giá trị thiết thực cho người dân và chính quyền.

Bài viết này sẽ đánh giá các lựa chọn và từ đó đề xuất Khung chia sẻ dữ liệu của ATIS đóng vai trò là nền tảng để xây dựng các ứng dụng mới trên các tài nguyên sẵn có của thành phố và nhu cầu của công dân.

(ATIS: Liên minh Giải pháp công nghiệp viễn thông (Alliance for Telecommunications Industry Solutions): là một tổ chức phát triển các giải pháp và công nghệ hàng đầu, ATIS là tập hợp các công ty công nghệ thông tin hàng đầu toàn cầu để thúc đẩy các ưu tiên kinh doanh của ngành).

Tổng quan và vai trò về chia sẻ dữ liệu trong thành phố thông minh

Khung chia sẻ dữ liệu của ATIS cho thành phố thông minh được xây dựng dựa trên lộ trình công nghệ ATIS, cung cấp một đánh giá chuyên sâu về phương pháp, tiêu chuẩn, ứng dụng chia sẻ dữ liệu từ việc phân phối, quản lý, trao đổi, tích hợp dữ liệu và dịch vụ trong thành phố thông minh.

Hiện nay, các nền tảng chia sẻ dữ liệu chỉ đang tồn tại ở giai đoạn đầu nhưng lại rất quan trọng đối với nhiều thành phố thông minh mới nổi. Việc thu thập dữ liệu từ các cảm biến IoT (Internet kết nối vạn vật) và các thiết bị được kết nối đang tạo ra một tài sản có giá trị cho thành phố và là chất xúc tác để tích hợp dữ liệu trên các tài nguyên của thành phố. Đồng thời, các ứng dụng của thành phố cũng có thể tận dụng các dữ liệu được chia sẻ để tạo ra thách thức kinh doanh, công nghệ và các chính sách quan trọng…

Chia sẻ dữ liệu thể hiện cả yêu cầu và cơ hội triển khai phát triển thành phố thông minh. Rõ ràng chia sẻ dữ liệu là một yếu tố thiết yếu của bất kỳ kế hoạch phát triển thành phố thông minh nào, hơn nữa, các thành phố nhận ra rằng việc chia sẻ dữ liệu giữa các tài nguyên và ứng dụng của thành phố góp phần vào việc nhận thức thế nào là thành phố thông minh, và nhận thức được cách mà thành phố hoạt động như một hệ sinh thái dựa trên giá trị. Từ góc độ về chính sách và pháp lý, nhiều thành phố đã phát triển công nghệ dữ liệu mở để hỗ trợ nhu cầu đầu tư vào các giải pháp chia sẻ dữ liệu cho thành phố.

Sơ đồ dưới đây sẽ cung cấp một ví dụ minh họa chức năng của hệ sinh thái chia sẻ dữ liệu thành phố thông minh và giải quyết các nguồn dữ liệu thuộc sở hữu của thành phố cũng như các thiết bị hoạt động trong các lĩnh vực ứng dụng cho nhu cầu của người dân và doanh nghiệp.

Giao diện chức năng đầu cuối (End-to-end) của các nền tảng chia sẻ dữ liệu thành phố thông minh

Do sự tăng trưởng của dữ liệu được thu thập từ nhiều nguồn khác nhau, các thành phố cũng sẽ đưa ra quyết định để triển khai nền tảng quản lý dữ liệu tích hợp bao gồm các mức độ khác nhau về phần cứng / phần mềm hỗ trợ sự tin cậy, quyền riêng tư, khả năng lưu trữ dữ liệu…; và áp dụng phương pháp về phân tích dữ liệu, quản lý thiết bị và định dạng dữ liệu, học máy và trí tuệ nhân tạo.

Phía trên nền tảng quản lý dữ liệu chứa một bộ ứng dụng (được phát triển trong các lĩnh vực công hoặc tư nhân) để tạo ra giá trị ban đầu của dữ liệu được thu thập. Các ứng dụng ban đầu này tập trung vào việc xử lý dữ liệu của thành phố, được tích hợp trên các nguồn tài nguyên của thành phố. Còn các ứng dụng kinh doanh và tiêu dùng sẽ tận dụng sự phong phú của dữ liệu để nâng cao giá trị nhận thức và đặt nền tảng cho cơ hội kinh doanh trong tương lai.

Điều này được hiểu rằng, vai trò chia sẻ dữ liệu sẽ được phát triển nếu thành phố thông minh phát triển. Trọng tâm của việc chia sẻ dữ liệu được thể hiện trong các lĩnh vực sau:

- Chia sẻ dữ liệu trong thành phố hoặc giữa các thực thể chính phủ (bao gồm dữ liệu của cả các thành phố, các chính phủ tiểu bang, liên bang và các khu vực lân cận khác…)

- Chiến lược trao đổi dữ liệu giữa các cơ quan và đối tác được ủy quyền (như cơ quan an ninh, tổ chức ứng phó khẩn cấp…)

- Chia sẻ dữ liệu giữa các khu vực thương mại, công nghiệp tư nhân, công dân và các nhà phát triển ứng dụng…

Khung chia sẻ dữ liệu của ATIS cho thành phố thông minh

Các sáng kiến hiện tại của thành phố thông minh đại diện cho bước đầu tiên của hành trình chia sẻ dữ liệu bắt đầu từ một vài giải pháp chia sẻ và phát triển dần dần thành dịch vụ chia sẻ tích hợp và có hệ thống. Khung chia sẻ dữ liệu của ATIS là một cột mốc quan trọng được xem là khung chia sẻ tốt nhất trong bối cảnh hiện nay từ việc thu thập dữ liệu đến nền tảng quản lý dữ liệu để tích hợp, phân tích và tạo ra giá trị tốt nhất cho các hoạt động kinh doanh của thành phố, công dân và tổ chức doanh nghiệp. Sơ đồ sau đây sẽ minh họa quá trình chuyển đổi dữ liệu quan trọng đầu tiên mà các thành phố sẽ thực hiện. Thành phố có thể bắt đầu từ một hoặc nhiều điểm ở:

- Một cổng dữ liệu mở cung cấp quyền truy cập mở vào dữ liệu của thành phố như lịch bảo trì đường bộ, thống kê tội phạm lịch sử,...

- Các ứng dụng silo duy nhất, liên quan đến dữ liệu được tạo ra từ các tài sản của thành phố, được sử dụng để hoạt động như thu gom chất thải (thùng rác kết nối), chiếu sáng đường phố (cột đèn kết nối),...

- Thông tin, dữ liệu về công dân của các địa phương được thu thập thông qua các phương tiện truyền thông xã hội hoặc kỹ thuật khảo sát (ví dụ: các ứng dụng trực tiếp, trực tuyến…).

Cách tiếp cận có hệ thống để quy tụ dữ liệu thành phố thông minh từ nhiều sáng kiến dịch vụ

Tuy nhiên, mỗi phương pháp thu thập dữ liệu đều có những giá trị, đặc điểm và hạn chế riêng, được thể hiện như sau:

Hộp 1a - Cổng dữ liệu mở (Open Data Portal)

Hộp 1b - Mục đích duy nhất (Single-purpose), Ứng dụng Silo (Silo Applications)

Hộp 1c - Thông tin cộng đồng / thông tin cư dân địa phương (Crowdsourced/Citizen Information)

Hộp 2 - Trao đổi dữ liệu (Data Exchange)

Mô hình mạng trao đổi dữ liệu

Ở cấp độ cao, kiến trúc trao đổi dữ liệu được kết hợp theo các cách tiếp cận: tập trung, phân tán và phi tập trung. Trong một số trường hợp, một cách tiếp cận có thể đóng vai trò là một phần của quá trình chuyển đổi dữ liệu từ một kiến trúc sang một giải pháp phức tạp hơn. Trong trường hợp dự kiến các mô hình tập trung của thành phố thông minh mở rộng sang các thỏa thuận phân tán hoặc phi tập trung, thì các thành phố đó sẽ chia sẻ, trao đổi dữ liệu với các thành phố khác hoặc thành phố thông minh phát triển sang các khu vực thông minh. Sự khác biệt về địa lý, khả năng phục hồi và chia sẻ dữ liệu công cộng / riêng giữa các thành phố có thể sẽ hướng dẫn thành phố đó áp dụng phương pháp chia sẻ phù hợp. Dưới đây là thể hiện việc chia sẻ dữ liệu đơn giản của mỗi kiến trúc:

- Tập trung (Một trao đổi dữ liệu nắm giữ tất cả dữ liệu) “Centralized (One Data Exchange holds all data)”

Trong mô hình mạng tập trung, dữ liệu được thu thập chủ yếu được xử lý, phân tích, lưu trữ và chia sẻ ở vị trí trung tâm dữ liệu lõi hoặc nhóm các vị trí. Đây là một cách tiếp cận dữ liệu lớn tổng quát và cung cấp tính kinh tế theo quy mô để xử lý dữ liệu ở phạm vi quy mô lớn.

- Phân tán (Trao đổi dữ liệu truy cập trên các nút phụ) “Distributed (Data Exchange accesses Data on the sub-nodes)”

Trong mô hình dữ liệu phân tán, trung tâm dữ liệu lõi được kết nối với một số nút phụ phân tán để giảm thiểu chi phí vận chuyển tất cả dữ liệu đến một vị trí trung tâm và cho phép quản lý dữ liệu ở mức độ cao hơn gần rìa của mạng. Cách tiếp cận này mang lại hiệu quả cao trong Khu vực thông minh (Smart Region) để tối đa hóa việc chia sẻ dữ liệu liên quan đến địa lý cho các ứng dụng vĩ mô.

- Phân cấp (Trao đổi nội dung ngang hàng) “Decentralized (Peer-to-Peer Content Exchange)”

Các mô hình mạng phi tập trung đại diện cho sự lựa chọn kiến trúc trong tương lai để các thành phố chia sẻ dữ liệu với các thành phố khác, các tiểu bang hoặc các cơ quan liên bang khác trong một thỏa thuận trao đổi nội dung ngang hàng. Trong khi các dữ liệu trong một thành phố được tập trung tại một điểm thì việc trao đổi dữ liệu giữa các thành phố khác hoặc trong một liên bang được xem là mô hình trao đổi phi tập trung. Mô hình trao đổi phi tập trung chia sẻ dữ liệu giữa các thực thể phân tán về mặt địa lý được phủ lên trên một mô hình tập trung hoặc phân tán trong một thành phố khác hoặc một khu vực khác.

Kết luận

Bài viết đã giới thiệu tổng quan về Khung chia sẻ dữ liệu của ATIS cho thành phố thông minh. Các thành phố thông minh được thực hiện từ việc thu thập dữ liệu IoT, điều này dẫn đến sự phong phú của dữ liệu. Việc xây dựng khung chia sẻ dữ liệu giữa các cơ quan chính phủ, doanh nghiệp, công dân… sẽ cho phép thành phố trở nên thông minh hơn, an toàn hơn và hiệu quả hơn. Mặc dù, thời gian vừa qua, nhiều tỉnh, thành phố trên cả nước Việt Nam đã có kế hoạch và bắt đầu xây dựng các dự án thí điểm về đô thị thông minh như thành phố Hồ Chí Minh, Hà Nội, Đà Nẵng, Thừa Thiên - Huế, Bình Dương, Đà Lạt, Thái Nguyên, Hải Phòng, Quảng Ninh, Cần Thơ… tuy nhiên vấn đề về chia sẻ dữ liệu vẫn còn nhiều rào cản, do vậy, từ bài viết này, tác giả hy vọng sẽ là nguồn tham khảo ban đầu cho các cơ quan nhà nước, tổ chức, doanh nghiệp… xây dựng khung chia sẻ dữ liệu cho đô thị thông minh trong thành phố trong tương lai.

Lê Thị Thùy Trang

Tài liệu tham khảo

[1] Smart Cities - Data Sharing Framework - ATIS, March 2018: https://www.atis.org/smart-cities-data-sharing/smart-cities-data-sharing.pdf

[2] Finding the ideal framework for smart city data sharing: https://www.asmag.com/showpost/27844.aspx