Theo Ủy ban Châu Âu và tổ chức tiêu chuẩn IEC/ISO, “Thành phố thông minh là nơi mà các hạ tầng và dịch vụ truyền thống được sử dụng hiệu quả hơn bằng việc sử dụng các công nghệ số và viễn thông vì lợi ích của người dân và doanh nghiệp. Thành phố thông minh áp dụng công nghệ thông tin và truyền thông (ICT) để sử dụng tài nguyên hiệu quả hơn hơn. Thành phố thông minh cho phép chính quyền thành phố tương tác với các đối tượng cần quản lý của nó một cách nhanh chóng và nhạy bén hơn, tạo lập các không gian công cộng an toàn hơn và đáp ứng nhu cầu của cư dân sống trong đó. Các thành phố sử dụng các giải pháp công nghệ để cải thiện quản lý và hiệu quả của môi trường đô thị, giảm thiểu ô nhiễm”.

Theo Liên minh viễn thông quốc tế ITU, “Thành phố thông minh là thành phố có tính đổi mới, sử dụng công nghệ thông tin và truyền thông và các biện pháp khác để cải thiện chất lượng cuộc sống, tính hiệu quả và tính cạnh tranh của hoạt động điều hành và cung cấp dịch vụ đô thị sao cho thỏa mãn các đòi hỏi của hiện tại và thế hệ tương lai về kinh tế, cộng đồng, môi trường cũng như các khía cạnh về văn hóa”.

Các cách tiếp cận khác nhau về định nghĩa thành phố thông minh đều hướng tới những đặc điểm chung để nhận dạng sự hình thành và phát triển về thành phố thông minh hay đô thị thông minh.

Kinh nghiệm xây dựng đô thị thông minh của một số nước trên thế giới

1. Hàn Quốc

Theo kế hoạch xây dựng “Seoul thông minh 2015”, đô thị đặt ra mục tiêu phải hoàn thành 4 nhiệm vụ bao gồm: (1) Mục tiêu đưa Seoul trở thành đô thị ứng dụng công nghệ thông minh tốt nhất trên thế giới; (2) Hiện thực hóa một chính quyền thông minh có khả năng chủ động tương tác với người dân; (3) Xây dựng cơ sở hạ tầng phục vụ cuộc sống đô thị trong tương lai, và (4) Xây dựng nền kinh tế thông minh sáng tạo và một đô thị văn hóa đẳng cấp thế giới.

Để làm được những điều đó, Seoul đã đẩy mạnh triển khai mạng Wi-Fi miễn phí tại hơn 10.400 điểm công cộng, bao phủ 13,5% diện tích của Seoul thông qua các ký kết với 03 nhà mạng lớn. Đồng thời, Seoul đã triển khai các chương trình hướng dẫn sử dụng thiết bị thông minh cho khoảng 1 triệu người, gồm các đối tượng người cao tuổi, người tàn tật, hộ nghèo, đồng thời tăng cường các khóa học tương tự cho giáo dục các cấp. Ngoài ra, đô thị còn tăng cường triển khai các dịch vụ hành chính công thông qua điện thoại thông minh (100% các dịch vụ xác thực, cấp giấy tờ, thanh toán), kèm theo các tính năng đặt hẹn (85% tất cả các hồ sơ liên quan đến dịch vụ công được hẹn trước), cảnh báo, khiếu nại và theo dõi xử lý khiếu nại,...

Song song đó, việc xây dựng hạ tầng công nghệ thông minh bao gồm các hệ thống điều khiển và cung cấp thông tin giao thông thông minh, quản lý năng lượng tái tạo, mạng lưới điện thông minh,... Để kiến tạo cho nền kinh tế thông minh, Seoul đã tập trung đào tạo, hỗ trợ cho các doanh nghiệp khởi nghiệp, và triển khai hệ thống cơ sở dữ liệu mở phục vụ người dân và doanh nghiệp.

2. Trung Quốc

Nam Kinh là một đô thị nằm ở trung tâm của khu vực sông Dương Tử, từ lâu đã là một trung tâm văn hóa, giáo dục, nghiên cứu, chính trị, kinh tế, mạng lưới vận tải và du lịch. Đây là thủ phủ của tỉnh Giang Tô và là đô thị lớn nhất ở Đông Trung Quốc, với dân số 8.235.900 người năm 2015, và là một trong 04 “Thủ đô cổ đại của Trung Quốc”. Hơn nữa, Nam Kinh là một đô thị thí điểm lớn cho “đô thị xanh” và sáng kiến của đô thị thông minh.

Hình 1. Ứng dụng về chính quyền thông minh, cuộc sống thông minh và công nghiệp thông minh được đề xuất cho thành phố Nam Kinh, Trung Quốc

Trong năm 2013, Nam Kinh đã triển khai 46 dự án đô thị thông minh trọng điểm với tổng vốn đầu tư 30,3 tỷ NDT để tìm kiếm sự hợp tác giữa khu vực nhà nước và tư nhân trong việc phát triển đô thị thông minh. Đã có 13 dự án cơ sở hạ tầng công nghệ thông tin được công bố bao gồm kỹ thuật quang học 100Mb, nâng cấp đô thị không dây và nền tảng dịch vụ thông tin công cộng xây dựng với tổng mức đầu tư dự kiến trên 27 tỷ NDT. Dựa trên nền tảng điện toán đám mây, Internet di động và IoT, chính quyền đã xây dựng một nền tảng cung cấp thông tin về cuộc sống đô thị và dịch vụ, nhằm cung cấp dịch vụ cho tất cả công dân của mình. Việc xây dựng nhằm mục đích để tích hợp một loạt các thông tin liên quan đến Nam Kinh trong một hệ thống có thể được truy cập thông qua các thiết bị di động khác nhau, để cung cấp dịch vụ cho chính phủ và công dân mọi lúc, mọi nơi.

Thành phố Nam Kinh triển khai theo mô hình Top-Down từ Chính quyền trực tiếp xuống đến người dân và lập đề án tổng thể xây dựng Nam Kinh trở thành đô thị thông minh theo mục tiêu: 01 nền tảng, 03 đối tượng và 06 hệ thống đáp ứng. Triển khai các dự án phù hợp với yêu cầu hiện tại và các vấn đề nóng theo tiến trình lồng ghép các nguồn lực theo chiều ngang, qua đó thúc đẩy xây dựng 01 nền tảng cho toàn đô thị (tập trung về trung tâm điều hành của Nam Kinh). Đồng thời triển khai hạ tầng cho 04 mạng, 02 trung tâm và 06 ứng dụng để có sự hỗ trợ liên tục trong việc xây dựng Đô thị Nam Kinh thông minh.

Những dự án này có sự tham gia của nhiều bên, chẳng hạn như chính quyền đô thị, và các công ty tư nhân đấu thầu các dự án khác nhau như SAP về dự án giao thông thông minh, Huawei eLTE, ZTE cho mạng lưới hạ tầng cáp quang và di động, China Telecom cho dự án về 04 mạng, 02 trung tâm và 06 ứng dụng để có sự hỗ trợ liên tục trong việc xây dựng thành phố Nam Kinh thông minh.

3. Singapore

Được Singapore khởi động Đề án Quốc gia thông minh từ tháng 11 năm 2014 xây dựng trên nền tảng lấy người dân làm trung tâm, sử dụng công nghệ để giải quyết các vấn đề và thách thức của đô thị. Thông qua đề án này, Singapore đã và đang hình thành một nền văn hóa quốc gia xung quanh việc khuyến khích thực nghiệm, nuôi dưỡng tinh thần sáng tạo và triển khai những ý tưởng mới.

Sau hơn 02 năm vận hành, Singapore đã triển khai được các giải pháp thông minh trong lĩnh vực nhà ở, điều khiển giao thông, xe tự lái, quan trắc môi trường, thanh toán không dùng tiền mặt, các công nghệ hỗ trợ tự hành/người máy, y tế từ xa, công cụ tiếp nhận ý kiến người dân, và hệ thống cơ sở dữ liệu mở. Cùng với đó, Singapore tiếp tục duy trì và mở rộng hoạt động hỗ trợ khởi nghiệp nhằm có thể bảo đảm nguồn cung cho các ứng dụng thông minh trong tương lai sắp tới.

Năm 2021, Singapore xếp hạng đầu tiên về chỉ số thành phố thông minh. Với việc tập trung phát triển và có chiến lược đúng đắn, vạch ra lộ trình theo từng giai đoạn, Những năm gần đây Singapore luôn dẫn đầu chỉ số thành phố thông minh.

4. Hoa Kỳ

Chính quyền đô thị New York đã và đang tiếp tục huy động nguồn lực sáng tạo của cộng đồng, doanh nghiệp nhằm triển khai các giải pháp xây dựng đô thị thông minh thông qua việc ban hành các nguyên tắc, khung chiến lược cho các thiết bị IoT và hỗ trợ làm cầu nối để triển khai các thiết bị này trên địa bàn đô thị; kèm theo các cơ chế khuyến khích khởi nghiệp, chia sẻ kinh nghiệm với các đô thị khác trên thế giới. Bằng cách biến sáng tạo trở thành một nét văn hóa đặc trưng của đô thị New York, Chính quyền đô thị hy vọng công nghệ sẽ giúp rút ngắn khoảng cách giữa họ và người dân, nâng cao chất lượng cuộc sống, giảm chi phí và tiêu tốn tài nguyên, và tăng cường hiệu quả các hoạt động của chính quyền để có thể phục vụ người dân một cách tốt nhất.

Đặc biệt, thông qua sự hợp tác với Microsoft, New York đã phát triển một trong những giải pháp giám sát an ninh thương mại tiên tiến nhất thế giới với tên gọi là Hệ thống nhận thức hiện trường DAS (Domain Awareness System có khả năng thu thập và phân tích các nguồn dữ liệu an ninh trong thời gian thực giúp phát hiện các mối đe dọa an ninh tiềm ẩn và tăng cường tốc độ phản ứng cho các trường hợp khẩn cấp. Ngoài lĩnh vực an ninh, trong kế hoạch xây dựng đô thị ban hành vào tháng 9/2015, một số lĩnh vực thông minh được định hướng bao gồm: (1) cơ sở hạ tầng thông minh; (2) giao thông thông minh; (3) năng lượng thông minh; (4) môi trường thông minh; (5) y tế - sức khỏe thông minh; và (6) chính quyền và cộng đồng thông minh.

New York là một trong nhiều đô thị tiên phong trong việc dịch chuyển dữ liệu mở. Tháng 9/2013, các quan chức ở đây thông báo rằng kể từ khi ra mắt cổng dữ liệu mở năm 2011, đô thị đã mở ra hơn 1.100 bộ dữ liệu từ hơn 60 cơ quan và đã nhận được hơn 2,8 triệu lượt xem. New York cũng thông báo kế hoạch mở khóa toàn bộ dữ liệu công khai toàn đô thị.

Không phải chỉ có riêng New York, các cơ quan chính quyền trên khắp thế giới cũng đi theo dữ liệu mở, cung cấp hàng chục thậm chí hàng trăm ứng dụng cung cấp cho cộng đông dân cư tận dụng lợi thế từ dữ liệu đô thị. Ví dụ:

- Ứng dụng lên kế hoạch di chuyển chỉ ra cách đi lại tốt nhất;

- Ứng dụng báo cáo tội phạm cho thấy các điểm nguy hiểm;

- Ứng dụng giám sát đường phố để xác định được ổ gà và các vấn đề khác;

- Nhiều ứng dụng cho thiết bị phát đáp đầu tiên;

- Ứng dụng vị trí để tìm ATM, các điểm nóng, các trung tâm chăm sóc hàng ngày, trung tâm chăm sóc khẩn cấp, các văn phòng chính phủ, công viên, khu vực họp...

Dữ liệu mở rõ ràng và các nền tảng đổi mới tương tự có thể cải thiện các dịch vụ công theo vô số cách. Nó cũng có thể khiến các cơ quan chính quyền làm việc có trách nhiệm hơn, tạo ra nguồn doanh thu mới, và giúp thúc đẩy tăng trưởng kinh tế. Nhưng các đô thị thường gặp phải trở ngại trên con đường đến với môi trường dữ liệu mở, trong đó 2 thách thức lớn nhất là:

(a) Vấn đề quản trị và sự riêng tư: Những ai sử dụng dữ liệu, kiểm soát dữ liệu, mức độ an toàn để bảo vệ thông tin cá nhân khi đô thị quyết định mở dữ liệu cho công chúng. Chính sách dữ liệu mở phải được làm rõ trong chính sách quản lý, minh bạch và chia sẻ dữ liệu rộng hơn.

(b) Định dạng dữ liệu phi chuẩn: Dữ liệu mở hứa hẹn khả năng chia sẻ dữ liệu giữa các đô thị. Nhưng nó lại yêu cầu các đô thị phải sử dụng lược đồ dữ liệu giống nhau thường xuyên chứ không phải từng trường hợp. Một sáng kiến được tiến hành liên quan đến 07 đô thị lớn của Mỹ - Boston, Chicago, Los Angeles, New York, Philadelphia, San Francisco và Seattle trong việc tạo ra cơ sở dữ liệu của các ứng dụng dữ liệu mở được tiêu chuẩn hóa.

Kết luận

Hiện trạng phát triển đô thị thông minh của các quốc gia cho thấy mỗi quốc gia và đô thị có chiến lược riêng phụ thuộc vào bối cảnh phát triển. Các quốc gia đã phát triển xây dựng đô thị thông minh trong giai đoạn hậu đô thị hóa. Các quốc gia này cần thông minh để đối mặt thách thức dân số già, biến đổi khí hậu, an ninh và duy trì vị thế cạnh tranh. Mỗi đô thị lại có ưu tiên riêng đáp ứng khả năng cạnh tranh trên thế mạnh của mình. Một số quốc gia có đủ nguồn lực và điều kiện phát triển thí điểm các đô thị mới có tính biểu tượng như Songdo (Hàn Quốc) hay Singapore. Các nền kinh tế mới nổi có tiềm lực đầu tư quy mô lớn như Trung Quốc có hàng trăm dự án thử nghiệm tại nhiều đô thị.

Tại Việt Nam, tốc độ đô thị hóa nhanh, quy mô lớn đã thu hút số lượng lớn dân số, đồng thời cũng đang đặt gánh nặng lớn lên hệ thống cơ sở hạ tầng công cộng của các đô thị vốn đã đến hoặc quá tuổi thọ thiết kế. Sự quá tải về kết cấu hạ tầng kéo theo hàng loạt các vấn đề về môi trường, giao thông, y tế, an toàn thực phẩm, ngập nước... gây ảnh hưởng đến chất lượng cuộc sống người dân. Thực trạng chung hiện nay là các đô thị đều bị quá tải, tăng sức ép ở tất cả các mặt hạ tầng kỹ thuật và hạ tầng xã hội. Tỷ lệ đất cây xanh, công viên rất thấp so với tiêu chuẩn quy định, chủ yếu tập trung ở các đô thị lớn. Dân số đô thị tăng nhanh, đặc biệt di cư từ nông thôn ra thành thị đang là sức ép lớn gây ra tình trạng quá tải trong sử dụng hạ tầng. Sự tăng trưởng các ngành kinh tế ở khu vực đô thị như xây dựng, công nghiệp, giao thông vận tải, y tế, thương mại-dịch vụ cũng như quá trình sử dụng và tiêu thụ năng lượng đã và đang tạo ra nhiều sức ép đối với khu vực đô thị. Thêm vào đó, quá trình toàn cầu hóa và hội nhập cũng đặt ra yêu cầu cho các đô thị phải nâng cao hiệu quả hoạt động, năng lực cạnh tranh để thu hút các nguồn đầu tư nhằm thúc đẩy phát triển kinh tế.

Việt Nam là một trong những quốc gia đang quan tâm xây dựng đô thị thông minh cũng là cách tiếp cận phù hợp với xu hướng chung của thế giới về phát triển đô thị thông minh nhằm giải quyết các thách thức đang tồn tại và nảy sinh trong quá trình phát triển đô thị trong những năm vừa qua.

Trần Thanh Hà

Tài liệu tham khảo:

[1] “Regional Smart City Development Focus: The South Korean National Strategic Smart City Program”, 10/2021;

[2] “Building a Smart + Equitable City” (9/2015);

[3] “New York City Police Department and Microsoft Partner to Bring Real-Time Crime Prevention and Counterterrorism Technology Solution to Global Law Enforcement Agencies”, 08/8/2012;

[4] “Smart Seoul 2015 - Basic Strategic Plan for Informatization of Seoul Metropolitan City”;

[5] Smart Cities Readiness Guide”. 24/08/2015. Smart Cities Council;

[6] PAS 181:2014“Smart city framework - Guide to establishing strategies for smart cities andcommunities”, 2014, British Standards Insitution.