Sự định hình đô thị thông minh gắn với cuộc Cách mạng công nghiệp 4.0

Đô thị thông minh được nhiều nhà khoa học nghiên cứu đưa ra với nhiều khía cạnh khác nhau. Nghiên cứu của Giffinger và cộng sự (2007) đã đưa ra 4 vấn đề về đô thị thông minh: (i) Sự biến đổi của các ngành sản xuất công nghiệp; (ii) Sự phát triển của công dân đô thị; (iii) Sự hoàn thiện hạ tầng kỹ thuật đô thị; (iv) Sự phát triển của chính quyền đô thịlà có tính khái quát nhất.

Kế thừa từ nghiên cứu này, nghiên cứu của Lombardi và cộng sự (2012) đã gắn kết từng trụ cột với các lĩnh vực cụ thể của đời sống đô thị như nền kinh tế thông minh, công dân thông minh gắn với giáo dục, chính quyền đô thị thông minh, dịch chuyển thông minh. Trong bối cảnh hiện nay, cuộc Cách mạng công nghiệp 4.0 (CMCN 4.0) có ảnh hưởng rất lớn tới sự phát triển và hoàn thiện của đô thị thông minh trong thế kỷ XXI. Điều này được thể hiện ở các yếu tố sau:

Thứ nhất, sự tác động của CMCN 4.0 tới nền kinh tế thông minh thông qua sự biến đổi của các DN. Theo đó, các DN chịu tác động của CMCN 4.0 theo 4 yếu tố: (i) Kỳ vọng của khách hàng; (ii) Nâng cao chất lượng sản phẩm; (iii) Đổi mới hợp tác; (iv) Các hình thức tổ chức.

Thứ hai, tác động của CMCN 4.0 tới sự phát triển của công dân thông minh. Công dân thông minh biết cách sử dụng những lợi thế của CMCN 4.0 để phát huy bản thân mình nhờ mạng xã hội. CMCN 4.0 giúp các công dân thông minh có định hướng cá nhân, tự tạo ra các cơ hội để hành động. Dựa trên nền tảng công nghệ số, quá trình đào tạo của công dân sẽ là quá trình tự sử dụng các mô hình giáo dục mới như phòng học ảo, thầy giáo ảo, thiết bị ảo, phòng thí nghiệm, thư viện ảo… dưới sự hỗ trợ của các thiết bị thông minh để hoàn thiện tri thức mọi lúc, mọi nơi.

Thứ ba, tác động của CMCN 4.0 tới sự phát triển của chính quyền đô thị thông minh. Đô thị là nơi hạ tầng kỹ thuật và hạ tầng xã hội phát triển có tính liên thông, đồng bộ, mật độ dân cư cao. Đô thị cũng là nơi phát sinh các tệ nạn xã hội, đây cũng là thách thức đối với công tác quản lý đô thị. Để ứng phó với thách thức này, chính quyền đô thị cần có phương thức quản trị phù hợp trước xu thuế bùng nổ dân số tại các thành phố lớn.

Nhờ những thành tựu mà CMCN 4.0 đem lại, các hoạt động hành chính của chính quyền trên thế giới phục vụ người dân 24/24 giờ được thực hiện một cách tự động và chuẩn xác. Các hoạt động giám sát trạng thái dân cư thông qua hệ thống camera và xử lý tự động không cần phải có sự điều khiển của con người mà diễn ra tự động.

Thứ tư, CMCN 4.0 tác động tới sự dịch chuyển thông minh. Việc áp dụng công nghệ tiên tiến để hỗ trợ việc quản lý dòng phương tiện đã trở nên phổ biến trong đầu thế kỷ XXI và được bắt đầu bằng việc kiểm soát tín hiệu giao thông ở các ngã tư và khu vực giao cắt đường sắt.

Những nhà sản xuất phương tiện đã cập nhật và ứng dụng công nghệ hiện đại để tạo ra loại phương tiện an toàn hơn, thoải mái hơn, giảm áp lực cho người vận hành. Công nghệ tiên tiến được áp dụng ngày càng nhiều vào việc quản lý mạng lưới giao thông công cộng, việc cập nhật thông tin điểm đến của xe bus và tàu cho hành khách.

Những công nghệ về dịch chuyển thông minh được biết đến với tên gọi hệ thống giao thông thông minh - ITS. ITS tạo ra một hệ thống giao thông an toàn hơn, thuận tiện hơn và giảm tác động đến môi trường. ITS giúp từng cá nhân đưa ra quyết định và tư vấn các phương án dịch chuyển tối ưu nhất trong đô thị đông đúc.

Với nền tảng công nghệ số hóa xuất hiện trong cuộc CMCN 4.0, mỗi cá nhân trong đô thị có thể tham gia vào mạng lưới giao thông công cộng, nâng cao tính cơ động, giảm nhu cầu sử dụng phương tiện vận tải cá nhân.

Nhìn từ thực tế phát triển đô thị thông minh của một số thành phố

Singapore – Đô thị thông minh ”kiểu mới”

Singapore là quốc gia có lực lượng lao động trình độ tay nghề cao, hiệu suất tốt và luôn ứng dụng những công nghệ tiên tiến vào sản xuất. Trong xã hội Singapore, công nghệ mới được đưa vào giảng dạy tại các trường đại học để đào tạo nguồn nhân lực chất lượng cao cho tương lai. Chính vì vậy, tận dụng cơ hội từ cuộc CMCN 4.0, Chính phủ Singapore đã đẩy nhanh triển khai và ban hành nhiều chính sách nhằm giúp cho quốc gia này có được sự phát triển vượt trội so với các nước khác trong khu vực châu Á.

Chẳng hạn, trong lĩnh vực xây dựng, Chính phủ Singapore áp dụng chính sách ưu tiên những kiến trúc sư, nhà thiết kế, công ty hoạt động trong ngành công nghiệp xây dựng và đặc biệt là các công ty chuyên về công trình xanh và tiết kiệm năng lượng. Ngành hàng hải nói riêng cũng tạo nhiều cơ hội thuận lợi cho vận chuyển xanh và xây dựng cảng.

Trong lĩnh vực y tế, nước này cũng quan tâm đến các giải pháp công nghệ góp phần phát triển y tế và các giải pháp sáng tạo có tính ứng dụng cao. Bên cạnh đó, trong việc thu hút đầu tư trực tiếp nước ngoài, Chính phủ Singapore có chương trình ưu đãi để thu hút các công ty có năng suất lao động cao và công nghệ tiên tiến.

Mặt khác, Chính phủ Singapore còn có các chính sách thu hút sinh viên tài năng và học giả nước ngoài đến tham gia vào lực lượng lao động, mời gọi các công ty làm đối tác với các cơ quan chính phủ, các viện nghiên cứu để đa dạng hóa các hoạt động nghiên cứu và phát triển ở nước này.

Chính phủ Singapore cũng đầu tư lớn vào việc nâng cao kỹ năng, chuyên môn và khả năng sáng tạo của người dân và DN. Chiến lược này gọi tắt là“người dân tay nghề cao, nền kinh tế sáng tạo, Thành phố toàn cầu riêng biệt”. Những nỗ lực trên đã giúp quốc đảo này trở thành một quốc gia - thành phố thông minh với cơ sở hạ tầng đồng bộ, môi trường kinh doanh hấp dẫn và dịch vụ chất lượng cao. Điều đó được thể hiện thông qua các vấn đề như:

- Quy hoạch thành phố thông minh: Cơ quan tái phát triển các đô thị Singapore có nhiệm vụ định hướng việc sử dụng quỹ đất trong khoảng thời gian từ 40 - 50 năm. Định hướng sử dụng quỹ đất này được cụ thể hóa thành kế hoạch trung hạn từ 10 - 15 năm. Kế hoạch này được đánh giá định kỳ 5 năm và được chuyển hóa thành các kế hoạch chi tiết để định hướng cho sự phát triển.

Quy hoạch tổng thể về sử dụng quỹ đất cho biết, mật độ và vị trí thửa đất được phép sử dụng. Căn cứ vào đó Ban Phát triển nhà ở chịu trách nhiệm phát triển các dự án nhà ở công và các dự án phải được thực hiện theo cách thức bền vững nhất.

- Sử dụng công nghệ thông tin thông minh: Sự phát triển công nghệ thông tin thông minh trong các lĩnh vực kinh tế trọng điểm giữ vị trí quan trọng trong việc đưa Singapore trở thành một thành phố thông minh. Chiến lược Intelligent Nation 2015 (iN2015) là quy hoạch 10 năm về công nghệ thông tin được thực hiện bởi Infocomm Development Authority (IDA).

Mục đích của chiến lược này là phát triển cơ sở hạ tầng công nghệ thông tin, truyền thông tốc độ cao và mang tính cạnh tranh toàn cầu; hỗ trợ quan trọng cho các ngành kinh tế trọng điểm, cho Chính phủ và cho xã hội thông qua việc sử dụng sáng tạo công nghệ thông tin, truyền thông.

Chính phủ áp dụng các giải pháp công nghệ thông tin để cải thiện dịch vụ của mình thông qua các chương trình“Chính phủ điện tử” (eGov2015). Chương trình eGov2015 hướng dẫn các cơ quan thực hiện các chương trình công nghệ thông tin mới.

Theo chương trình này, Chính phủ đã liên kết tất cả các trang web của mình để cung cấp dịch vụ “một cửa” cho cộng đồng. Ứng dụng di động và xã hội cũng được giới thiệu để cho phép công dân nhận thông báo bằng điện thoại di động và cung cấp thông tin phản hồi và những đề nghị của họ.

- Tiết kiệm năng lượng và bảo vệ môi trường thông minh: Singapore là đất nước không có các nguồn năng lượng từ tài nguyên thiên nhiên nên phụ thuộc vào nhập khẩu nhiên liệu để đáp ứng nhu cầu năng lượng. Do đó, chính sách năng lượng của nước này dựa trên sự đa dạng hóa các nguồn năng lượng và giảm nhu cầu năng lượng. Singapore cũng tập trung vào việc nghiên cứu và phát triển các nguồn năng lượng tái tạo và biến mình thành một trung tâm nghiên cứu và phát triển công nghệ năng lượng mới ở châu Á.

- Dịch vụ hàng hải và logistics thông minh: Dịch vụ hàng hải của Singapore được cộng đồng DN đánh giá cao ở sự thông quan thuận lợi. Đây cũng là kết quả của sáng kiến tạo điều kiện tối ưu cho thương mại trước tiên. Nhờ sáng kiến này các DN có thể đơn giản hóa các thủ tục thông quan hàng hóa, từ đó tiết kiệm được thời gian và chi phí cho DN.

Barcelona - Thành phố hướng vào phát triển hệ thống dịch chuyển thông minh

TP. Barcelona (Tây Ban Nha) được coi là thành phố thông minh nhất thế giới trong năm 2015, theo một nghiên cứu của Juniper Research. Danh sách này được xếp hạng dựa trên mức độ “thông minh” của lưới điện, giao thông, ánh sáng và các khía cạnh khác như sự gắn kết xã hội và trình độ công nghệ. TP. Barcelona xứng đáng với vị trí này, vì những nỗ lực và cống hiến của mình trong thập niên qua để trở thành thành phố “thông minh hơn”.

Những tiến bộ công nghệ và tạo dựng được môi trường hoạt động cho các DN đã đóng góp vào thành công trong đổi mới Thành phố. Điều này thể hiện ở những khía cạnh sau:

Một là, hệ thống xe buýt thông minh. TP. Barcelona có mạng lưới xe buýt di chuyển nhanh, dễ sử dụng và có tính di động đô thị bền vững, giảm khí thải, tiếng ồn và có hệ thống nhà chờ xe buýt thông minh, sử dụng tấm pin mặt trời và màn hình cung cấp thời gian chờ đợi. Ngoài ra, thành phố này còn có một đội tàu vận tải công cộng sạch bậc nhất ở châu Âu.

Hai là, hệ thống chia sẻ xe đạp Bicing với 6.000 xe đạp lưu thông; Bicing là một hình thức giao thông bền vững và kinh tế, nó được thiết kế cho các công dân đi du lịch khoảng cách ngắn mà không tốn bất kỳ năng lượng nào. Người sử dụng phải trả một khoản phí hàng năm để có được một thẻ Bicing và được sử dụng tại 400 trạm xe đạp. Hầu hết các trạm được đặt theo các điểm dừng giao thông công cộng khác hoặc điểm đỗ xe công cộng.

Ba là, chỗ đỗ xe thông minh. Barcelona sử dụng máy dò ánh sáng và kim loại, cảm biến phát hiện chỗ đậu xe. Những cảm biến đường phố giúp người lái tìm chỗ đỗ xe, họ cũng cung cấp dữ liệu về mẫu xe, giúp người quản lý nâng cao chất lượng quản lý giao thông đô thị. Lái xe có thể kiểm tra thông tin về chỗ đỗ xe trên điện thoại thông minh của mình để xác định vị trí đỗ xe tốt nhất và tránh không phải đi lòng vòng.

Bốn là, hệ thống xử lý chất thải khí nén. Hệ thống xử lý chất thải khí nén hiện đại với những container nhỏ gọn có một mạng lưới chân ngầm thông với các đường ống, hút rác dưới mặt đất. Hệ thống thu gom chất thải này tự động giảm ô nhiễm tiếng ồn và giữ cho không gian công cộng không bị mùi hôi thối.

Năm là, hệ thống chiếu sáng thông minh. Barcelona sử dụng công nghệ LED tăng hiệu quả ánh sáng để giảm chi phí và ô nhiễm. Những bóng đèn được tối ưu hóa năng lượng và có chức năng sử dụng thông minh: (Bóng đèn không những tự động kích hoạt khi phát hiện chuyển động, mà còn tập hợp thông tin về môi trường, độ ẩm, nhiệt độ, ô nhiễm và tiếng ồn).

Sáu là, sử dụng hệ thống năng lượng tái tạo và hiệu quả hơn. Với 7 giờ nắng/ngày, Barcelona sử dụng năng lượng mặt trời dồi dào để tạo nước nóng. Barcelona là thành phố đầu tiên yêu cầu sử dụng máy nước nóng năng lượng mặt trời vào năm 2006.

Năm 2000, chính quyền thành phố này đưa ra quy định tất cả các công trình mới xây như khách sạn, bệnh viện, phòng tập thể dục, hoặc hồ bơi phải tự sản xuất nước nóng để giảm lượng khí thải các bon. Bên cạnh đó, Barcelona sử dụng hơi nước từ quá trình đốt rác thải đô thị để sưởi ấm và sử dụng nước biển để làm lạnh, sản xuất tiêu thụ năng lượng và phát thải cácbon ít hóa thạch.

Bảy là, di động đô thị thông qua các ứng dụng.Hiện nay, Barcelona có một số dự án di động đô thị hữu ích như:

- TMB Virtual giúp cho việc dùng phương tiện công cộng dễ dàng hơn. Khách hàng chỉ cần hướng máy ảnh của điện thoại thông minh của mình về bất kỳ hướng nào để bắt được dấu hiệu có xe buýt, đường dây và khoảng cách sẽ xuất hiện trên màn hình, xuất hiện trên hình ảnh thực tế. Nếu người dùng bật ngang điện thoại, nó sẽ trở thành một la bàn và mỗi điểm dừng được hiển thị như một mũi tên chỉ hướng đi .

- Transit giúp người lái xe tìm ra con đường hiệu quả, tốt nhất. Người sử dụng cũng có thể cập nhật tình hình giao thông qua các camera giao thông thành phố.

Tám là, sự tham gia của công dân và Chính phủ minh bạch.

Tại TP. Bacelona, công dân có thể khiếu nại, gửi tin báo về các vấn đề của thành phố như: Ánh sáng đường phố bị hỏng, hoặc đưa ra đề nghị nào đó của mình. Dữ liệu được gửi đến một trung tâm, sau đó nhân viên nhà nước có trách nhiệm phản hồi kịp thời. Đặc biệt là ứng dụng IDBCN cho phép công dân tự xác nhận thông tin cá nhân từ xa.

Họ có thể nhận được một giấy chứng nhận cư trú tại Barcelona, kiểm tra các chi tiết đăng ký của họ, hoặc thậm chí xác định vị trí chiếc xe kéo của họ. Dữ liệu mở BCN - Đây là thông tin công cộng có sẵn cho tất cả mọi người để tái sử dụng. Công dân, DN và các tổ chức khác có thể sử dụng các thông tin như kết quả bầu cử, dân số, công trình công cộng, hay nền kinh tế để tạo ra các dịch vụ mới thay vì bắt đầu từ đầu.

Với nền tảng công nghệ số hóa xuất hiện trong cuộc Cách mạng công nghiệp 4.0, mỗi cá nhân trong đô thị có thể tham gia vào mạng lưới giao thông công cộng, nâng cao tính cơ động, giảm nhu cầu sử dụng phương tiện vận tải cá nhân. Hệ thống điều khiển thông minh cũng giúp nâng cao hiệu quả và năng suất vận tải đặc biệt tại các trung tâm thành phố đông đúc.

Nhìn từ thực tiễn phát triển đô thị thông minh của một số thành phố lớn trên thế giới, có thể thấy các đô thị Việt Nam cần có sự chuẩn bị cần thiết để ứng phó với các tác động của cuộc Cách mạng công nghiệp 4.0.    

Đề xuất, kiến nghị đối với phát triển các đô thị thông minh tại Việt Nam

Thực tiễn phát triển của các nước cho thấy, dưới tác động của cách mạng công nghiệp 4.0 trên thế giới đã hình thành rất nhiều các đô thị thông minh. Các đô thị ở Việt Nam cũng phải tiến theo xu hướng trên nhằm đáp ứng nhu cầu phát triển của xã hội.

Tuy nhiên, với đặc điểm riêng có về điều kiện tự nhiên, thổ nhưỡng, khí hậu, văn hóa mỗi đô thị tại Việt Nam cần kếp hợp hài hòa những xu hướng phát triển của nền khoa học công nghệ trên thế giới và các đặc thù của mình, như vậy mới có thể xây dựng được một đô thị thông mình đúng nghĩa.

Trong phạm nghiên cứu, bài viết đề xuất một vài khuyến nghị đối với sự hình thành các đô thị thông minh tại Việt Nam như sau:

Thứ nhất, cần phải có một chiến lược phát triển đô thị thông minh ở cấp độ quốc gia. Chiến lược này phải được tính toán nhằm đưa ra các tiêu chí phát triển tiệm cận được với xu hướng chung của thế giới trong dài hạn.

Thứ hai, các đô thị khi bắt tay vào xây dựng thành phố thông minh cần thực hiện quá trình nghiên cứu khoa học nghiêm túc trong đánh giá thực trạng về quy hoạch, dân số, văn hóa, giao thông, giáo dục, y tế, văn hóa… để từ đó tìm ra những điểm mạnh và điểm yếu trong phát triển đô thị.

Thứ ba, cần phải có một bộ tiêu chí định lượng ở cấp độ quốc gia, để tạo ra một công cụ hữu hiệu cho việc áp dụng và triển khai phát triển đô thị thông minh tại từng thành phố. Chính quyền thành phố cần sử dụng linh hoạt các tiêu chí nhằm xây dựng cho mình các chuẩn mực phù hợp về đô thị thông minh đối với từng lĩnh vực.

Trong đó, các tiêu chí về đô thị thông minh cần lấy con người làm trung tâm, để có thể định hình và hoàn thiện các nội dung về phát triển kinh tế, quy hoạch đô thị, quy hoạch hạ tầng giao thông, vấn đề về phát triển văn hóa, giáo dục, y tế. Đồng thời, cần sử dụng dữ liệu thu thập được từ chính cộng đồng để liên tục hoàn thiện các chính sách, dịch vụ công của thành phố, đáp ứng tối đa các yêu cầu của đại bộ phận người dân và doanh nghiệp.

Thứ tư, việc ứng dụng các thành tựu công nghệ hiện đại từ cuộc Cách mạng công nghiệp 4.0 cần phải được cân nhắc và lựa chọn có trọng điểm để tạo ra sự lan tỏa trong việc phát triển. Do Cách mạng công nghiệp 4.0 vẫn đang diễn ra với tốc độ ngày càng nhanh chóng với sự ra đời và xoay vòng liên tục của các công nghệ mới, nên việc ứng dụng vào phát triển đô thị cần phải thu hút được các nguồn lực từ xã hội không chỉ trong nước mà còn từ bên ngoài để tối ưu hóa được chi phí.

Tài liệu tham khảo:

1. Bộ Khoa học và Công nghệ, Cục Thông tin khoa học và công nghệ quốc gia: Tổng luận cuộc Cách mạng công nghiệp lần thứ 4, tr.6;

2. Viện Hàn lâm Khoa học và Xã hội Việt Nam: Báo cáo tổng hợp cuộc Cách mạng công nghiệp lần thứ tư một số đặc trưng, tác động và hàm ý chính sách đối với Việt Nam;

3. R. Giffinger, C. Fertner, H. Kramar, R. Kalasek, N. Pichler-Milanovic , and E. Meijers:Smart Cities: Ranking of European Medium-sized Cities (Vienna: Centre of Regional Science, 2007);

4. http://fptsieutoc.com/tin-tuc/facebook-thong-ke-so-luong-nguoi-dung-moi-ngay-tai-viet-nam-2070.