Tuy nhiên, quá trình lựa chọn nền tảng IoT này là rất khó và khác nhau ở mỗi đô thị. Nếu lựa chọn một nền tảng có sẵn, thành phố sẽ phải chấp nhận phát triển phần mềm tích hợp với nền tảng này theo chiều dọc, đi kèm với một nhà cung cấp nhất định và dễ dẫn đến rủi ro bị độc quyền nhà cung cấp. Một số chính quyền thành phố muốn cộng tác với các nhà cung cấp nền tảng IoT quy mô  nhỏ để có thể được cung cấp sự hỗ trợ sâu sát, nhanh chóng, cũng như dễ dàng tùy chỉnh theo yêu cầu, đảm bảo một hệ sinh thái IoT tốt hơn. Các thành phố khác lại ưu tiên khả năng mở rộng bảo mật đầu cuối (end-to-end) và khả năng sử dụng đa dạng nên họ chọn các nhà cung cấp công nghệ lớn có tên tuổi. Và dù lựa chọn bất kì phương pháp nào, tổ chức hay cá nhân làm việc, nghiên cứu trong lĩnh vực Đô thị thông minh cũng đều nhấn mạnh tầm quan trọng của một hệ sinh thái mở.

Khác biệt đáng chú ý nhất giữa phương pháp tiếp cận với nhà cung cấp hoặc tiếp cận nền tảng giải pháp là về mức độ mở. Yếu tố xác định một nền tảng mã nguồn mở là mã nguồn miễn phí bản quyền, cho phép các nhà phát triển sửa đổi, điều chỉnh giải pháp nhằm đáp ứng nhu cầu cụ thể của địa phương và giảm sự phụ thuộc. Để tăng tốc độ áp dụng các nền tảng IoT đô thị, các tiêu chuẩn mở cần  được phát triển. Tuy nhiên, cần nói rõ rằng các giải pháp dựa trên nguồn mở thường không hoàn hảo, chưa phát triển toàn diện hoặc thiếu các tác vụ hỗ trợ. Ngoài ra, chính quyền thành phố có thể tạo ra các hệ thống và quyết định kiến ​​trúc để sử dụng các giải pháp độc quyền. Nhiều nhà cung cấp lớn cung cấp Nền tảng hỗ trợ ứng dụng (Application Enablement Platform - AEP) cho phép đối tác và các nhà phát triển ứng dụng IoT xây dựng hoặc thêm vào các giải pháp riêng dựa trên nền tảng, trong khi nhiều nhà cung cấp khá lại quyết định tiếp thị một nền tảng quản lý từ đầu đến cuối. Các nhà hoạch định chính sách cần xác định rõ chuyên môn, khả năng của nhà cung cấp kèm theo đó là một chiến lược chuyển đổi số, đảm bảo các lợi ích như: được cung cấp dịch vụ hỗ trợ, thuê bảo trì phần mềm.

Rất nhiều các vấn đề đang làm ảnh hưởng đến việc lựa chọn nhà cung cấp. Đó là sự thiếu rõ ràng về quyền sở hữu, lưu trữ dữ liệu, tương lai của dữ liệu được thu thập nói chung, tính nhạy cảm cũng như quyền riêng tư, tuân thủ quy định của dữ liệu, rủi ro do nhà cung cấp độc quyền, năng lực đánh giá hạn chế với nhiều rủi ro tiềm ẩn, hạn chế về khả năng tùy chỉnh. Chúng đặt ra những thách thức lớn xác định sự lựa chọn, thời gian và quy mô của các nền tảng được áp dụng, đặc biệt là khi nó liên quan đến các nền tảng phần mềm được cung cấp bởi các nhà cung cấp lớn hơn với mã nguồn đóng.

Để nâng cao hiểu biết giữa các bên liên quan, bài viết này đánh giá các giải pháp nền tảng IoT khác nhau về mặt tích hợp & khả năng tương tác, chức năng, mô hình kinh doanh và phân phối, cũng như chiến lược đối tác và hệ sinh thái theo quan điểm của Học viện Vì các Cộng đồng Thông minh hơn (TASC - The Academy for Smarter Communities) về các nền tảng của một số nhà cung cấp lớn trên thế giới. TASC  được ra đời với tham vọng tạo ra những nơi đáng sống hơn, đồng thời TASC hỗ trợ các cá nhân và tổ chức trong nỗ lực phát triển, triển khai và quản lý Thành phố Thông minh một cách hiệu quả. Không chỉ các thành phố, mà còn cả các vùng và các đô thị nhỏ hơn cũng có thể được hỗ trợ để trở nên thông minh hơn.

Các yếu tố quyết định đã được được nhấn mạnh bởi các tổ chức công và được xem xét trong nghiên cứu này bao gồm tính toàn diện của danh mục đầu tư, bảo mật nền tảng, trải nghiệm người dùng, khả năng mở rộng và chuyên môn của nhà cung cấp.

Tiêu chí Công nghệ của nền tảng IoT trong bài viết này đề cập là:

▪ Khả năng hoạt động;

▪ Khả năng tương tác & Tích hợp;

▪ Khả năng mở rộng;

▪ Bảo mật;

▪ Khả năng sử dụng.

Tiêu chí đánh giá nhà cung cấp giải pháp được trong bài viết này là:

▪ Mô hình Đăng ký & Chi phí Nền tảng;

▪ Các đối tác & Chiến lược phát triển hệ sinh thái;

▪ Tính toàn diện của danh mục đầu tư;

▪ Chuyên môn của Nhà cung cấp & Sự tập trung vào Thành phố.

Hình 1: Khung tham chiếu ICT phát triển Đô thị thông minh (Quyết định 829/QĐ-BTTTT)

Giải thích một số tiêu chí trọng tâm:

- Khả năng hoạt động

Khả năng của các nền tảng IoT có thể được chia ngắn gọn thành ba lớp cốt lõi:

▪ Phát triển và quản lý thiết bị;

▪ Nhập, xử lý, phân tích và hình dung dữ liệu;

▪ Phát triển và triển khai ứng dụng.

- Khả năng tương tác & Tích hợp

Khi lộ trình số hóa đô thị phát triển, sẽ có ngày một nhiều các hệ thống và ứng dụng cần được tích hợp. Tích hợp theo trục dọc có nghĩa là tích hợp các hệ thống CNTT tại các cấp độ khác nhau trong cùng một chuỗi giá trị, chẳng hạn như đèn đường thông minh, nền tảng trung gian cho phần mềm và các ứng dụng của nhà cung cấp cung cấp thông tin chi tiết về tiêu thụ năng lượng tại chỗ. Tích hợp theo chiều ngang lại là sự tích hợp Hệ thống CNTT cho tất cả các quy trình và khu vực của thành phố chẳng hạn như thông tin các tuyến đường giao thông, dữ liệu chất lượng không khí theo thời gian thực. Các nền tảng thành phố thông minh có khả năng tương tác, tích hợp sẽ ngày càng phổ biến vì chúng cho phép người dùng chia sẻ thông tin trong toàn hệ sinh thái, giữa các hệ thống khác nhau theo quy trình, hạn chế chi phí, tối ưu hóa việc ra quyết định, tạo mới và kết hợp các giải pháp hiện có. Các nhà cung cấp được đánh giá dựa trên thiết bị và hỗ trợ dịch vụ, tốc độ và khả năng triển khai, khả năng tích hợp với và các hệ thống đô thị kế thừa, bảo mật ứng dụng và luồng dữ liệu cũng như về "khả năng tinh chỉnh" hoặc khả năng tùy chỉnh một tập hợp các chức năng của nền tảng. Các nhà hoạch định chính sách nhấn mạnh rằng chức năng nền tảng cần được điều chỉnh để đáp ứng nhu cầu cụ thể của từng địa phương và giới hạn những chi phí không cần thiết, đặc biệt là trong các giai đoạn mở rộng. Nếu một thành phố thực hiện quá trình số hóa với tiềm lực CNTT không mạnh, khả năng ứng dụng của nền tảng IOT và nền tảng dữ liệu nên được thử nghiệm trong các thí điểm.

- Mô hình Đăng ký & Chi phí Nền tảng

Chức năng của của một nền tảng, sự hỗ trợ và khả năng áp dụng các công nghệ khác nhau của nhà cung cấp là chìa khóa để đánh giá năng lực và chứng minh hiệu quả khi hợp tác. Quan trọng hơn, các nhà phát triển đô thị cho rằng các giải pháp IoT sẽ giúp các chính phủ thực hiện những gì họ đã định làm, với chi phí thấp hơn. Do vậy, các nhà cung cấp được đánh giá dựa trên mức độ mà giải pháp có thể mở rộng và thúc đẩy hiệu quả (có thể là hiệu quả về chi phí cũng như lợi ích về môi trường và xã hội) với điều kiện chi phí và hoạt động của nền tảng là minh bạch, có thể dự đoán được và giá cả phải chăng. Các điểm phân tích được sử dụng trong phần này là cách thức phân phối dịch vụ (ví dụ: public, private hay on-premise cloud), các mô hình hoặc chương trình hỗ trợ (ví dụ: cấp license, trả tiền cho mỗi lần sử dụng), chi phí vòng đời và đầu tư trả trước bắt buộc.

- Các đối tác & Chiến lược phát triển hệ sinh thái

Các nhà hoạch định chính sách và các CIO cho rằng không có nền tảng duy nhất nào có thể cung cấp giải pháp end-to-end tối ưu trên mọi lĩnh vực của đô thị. Do đó, một Đối tác có khả năng xây dựng một hệ sinh thái nên được chọn thay vì chọn một nhà cung cấp duy nhất. Để các hệ sinh thái hợp tác đô thị này phát triển, cần phải tính đến mức độ mở của nền tảng. Các nhà cung cấp Nền tảng hỗ trợ ứng dụng (AEP) có thể tự xác định mức độ mở và mức độ hợp tác của mình thông qua việc các khối mô-đun cấu trúc và tiêu chuẩn hóa của họ tích hợp tốt và dễ dàng trong việc phát triển các giải pháp của bên thứ ba. Giống như các AEP, nền tảng mã nguồn mở cung cấp khả năng cho các thành phố để quản lý và mở rộng quy mô IoT với chi phí gần như bằng 0 và không có rủi ro bị độc quyền bởi nhà cung cấp. Tuy rằng đã có nhiều tiêu chuẩn và chứng nhận về mức độ chất lượng, các chuyên gia vẫn cho rằng vấn đề bảo mật không được kết hợp đầy đủ trong thiết kế các giải pháp mã nguồn mở hiện tại và đặt câu hỏi về khả năng bổ sung sau này. Một lý do khác ngăn cản các thành phố phát triển và sử dụng nền tảng IoT là thiếu các hỗ trợ kỹ thuật và dịch vụ.

Vì nhiều nguyên do khác nhau, nhiều nhà hoạch định chính sách trong một số đô thị tiên phong của Hoa Kỳ và Châu Âu (sau này còn ở nhiều nơi khác), coi mã nguồn mở là phương thuốc trị bách bệnh và loại bỏ đi bất kỳ giải pháp độc quyền nào. Ở nhiều thành phố khác thì các giải pháp độc quyền với khả năng tương tác cao lại là trọng tâm trong các thí điểm, tạo điều kiện phát triển một hệ sinh thái cộng tác mở Trong các tình huống khác thì các thành phố đã bị hiệu ứng độc quyền hoàn toàn, từ đầu đến cuối. Phần lớn các thành phố vẫn chưa quyết định cách tiếp cận nào để thực hiện và hầu hết mới chỉ tiến hành một số ít thí điểm, theo dõi kết quả ở những nơi khác. Nhu cầu thị trường cho các nền tảng mở ngày càng tăng và nó cũng cũng được công nhận bởi các tổ chức tư nhân. Các nhà cung cấp mã nguồn mở thường xuyên quảng cáo các nền tảng dữ liệu có thể tương tác, thân thiện với thành phố và tạo ra các hệ sinh thái. Điều này nhằm mục đích cạnh trạnh với các đối tác hỗ trợ độc quyền, vốn hoạt động theo tiêu chuẩn riêng của họ. Các nhà cung cấp nền tảng độc quyền lại đề cao tính toàn diện và chuyên môn của các danh mục đầu tư cũng như sự tập trung cho thành phố. Từ đó dấy lên cuộc tranh luận về tầm quan trọng của các tiêu chuẩn mở trong không gian nền tảng dữ liệu và IoT.
Một số nền tảng và nhà cung cấp

i/. Nền tảng mã nguồn mở:

Nền tảng mã nguồn mở FIWARE

- Ưu điểm: Nền tảng mở, tương tác, tích hợp, có thể mở rộng với chi phí thấp.

- Nhược điểm: Thiếu chuyên môn của nhà cung cấp, Tính toàn diện và bảo mật nền tảng thấp.

ii/. Nền tảng của các Nhà cung cấp độc quyền

AT&T Dataflow

- Ưu điểm: Chiến lược và các đối tác mạnh mẽ, Nhà cung cấp có chuyên môn cao và Tập trung vào thành phố.

- Nhược điểm: Tính mở của nền tảng thấp và tính toàn diện của Danh mục đầu tư.

AWS IoT Suite

- Ưu điểm: Nền tảng an toàn, có thể mở rộng, chức năng, tích hợp, với chi phí thấp.

- Nhược điểm: Tính toàn diện của danh mục đầu tư thấp.

BOSCH IoT Suite

- Ưu điểm: Nền tảng mở, tích hợp với khả năng quản lý thiết bị mạnh mẽ.

- Nhược điểm: Thiếu khả năng chức năng; Mô hình đăng ký không hấp dẫn.

CISCO Kinetic for Cities

- Ưu điểm: Giải pháp nền tảng toàn diện, an toàn, có thể mở rộng được cung cấp bởi nhà cung cấp với đối tác hệ sinh thái mạnh, chuyên môn của nhà cung cấp và tập trung vào thành phố.

- Nhược điểm: Thiếu khả năng tùy chỉnh và hỗ trợ Khách hàng.

DELOITTE CitiesSynergy

- Ưu điểm: Khả năng chức năng mạnh mẽ và hỗ trợ ra quyết định của Chính phủ

- Nhược điểm: Thiếu chuyên môn của nhà cung cấp trong không gian phần mềm thành phố thông minh

Nền tảng đám mây GOOGLE

- Ưu điểm: Giải pháp có thể mở rộng với khả năng chức năng mạnh mẽ

- Nhược điểm: Thiếu tập trung vào thành phố; Chi phí nền tảng cao

Giải pháp Thành phố Thông minh HUAWEI

- Ưu điểm: Nền tảng thành phố toàn diện với các chức năng mạnh mẽ

- Nhược điểm: Giải pháp khép kín; lo ngại về An ninh; Đối tác hệ sinh thái hạn chế

MICROSOFT IoT Suite

- Ưu điểm: Nền tảng mở, có thể tương tác với các khả năng chức năng mạnh mẽ được cung cấp bởi nhà cung cấp có tên tuổi về quản lý tên miền và khả năng tập trung vào Thành phố.

- Nhược điểm: Thiếu tính toàn diện của danh mục đầu tư, Mô hình định giá phức tạp

NOKIA IMPACT

- Ưu điểm: Nền tảng có thể tương tác với mô hình đăng ký hấp dẫn được cung cấp bởi nhà cung cấp tập trung vào thành phố.

- Nhược điểm: Mức độ mở của nền tảng thấp và thiếu chuyên môn của nhà cung cấp.

Nền tảng đám mây của SAP

- Ưu điểm: Nền tảng mở, có thể mở rộng với các chức năng mạnh mẽ.

- Nhược điểm: Giải pháp quản lý thành phố toàn diện khó tích hợp ; Mô hình đăng ký kém hấp dẫn.

SIEMENS Mindsphere

- Ưu điểm: Giải pháp tích hợp nền tảng IoT có khả năng phát triển ứng dụng mạnh mẽ và cung cấp bởi một nhà cung cấp có chuyên môn cao.

- Nhược điểm: Tính toàn diện của danh mục đầu tư thấp và mô hình đăng kí kém hấp dẫn (ít nhất là trong danh mục tiêu chuẩn).

Kết luận: Để tăng hiệu quả thành công cho xây dựng đô thị thông minh, nâng cao chất lượng đời sống dân cư cần phải có một nền tảng có thể cấp nguồn cho các ứng dụng IoT trong các thành phố thông minh. Vấn đề hiện tại đặt ra chính là việc đảm bảo xây dựng cơ sở hạ tầng để đưa thành phố bước vào kỉ nguyên mới của kết nối.

                                                                                       Nguyễn Công Minh

Tài liệu tham khảo

[1] TASC - IoT Platforms for Cities: a Comparative Survey – 2019 January