CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1. Tổng quan về thành phố thông minh 1. Trên thế giới Một trong những khái niệm đầu tiên về thành phố số đã được nhắc đến trong nghiên cứu khoa học năm 1997 bởi Graham và Aurigi [11], khi thảo luận về bản chất và các giá trị tiềm năng của thành phố số. Thành phố số đầu tiên đã được Amsterdam (Hà Lan) bắt đầu phát triển và xây dựng từ năm 1994 bằng việc lần đầu tiên cung cấp mạng Internet cho một số lượng lớn người dân để tạo ra một cộng đồng trực tuyến bao gồm cả người dân và thành viên quản lý chính quyền.
Đây là khái niệm đầu tiên về thành phố thông minh. Cùng với sự phát triển của công nghệ thông tin, khái niệm thành phố thông minh ngày càng được phát triển và mở rộng, tương tác với tất cả các đối tượng, thành phần, yếu tố trong thành phố và đang dần dần vượt qua mọi giới hạn đã có. Sự tiên tiến của công nghệ thông tin truyền thông (ICT - Information and Communication Technologies), Internet vạn vật (IoT - Internet of Things), dữ liệu lớn (Big Data), khai phá dữ liệu (Data Mining), kết hợp dữ liệu (Data Fusion) đang dần chiếm vai trò trong công cuộc xây dựng thành phố thông Minh, theo định nghĩa của D. Toppeta năm 2010 [12] thì thành phố thông minh là: “Một thành phố kết hợp công nghệ thông tin và công nghệ Web 2.0 với các tổ chức khác, các nỗ lực thiết kế và quy hoạch để giảm khối lượng tài liệu giúp tăng tốc các thủ tục hành chính và giúp tạo ra các giải pháp mới, sáng tạo để quản lý các phức hợp trong thành phố để tăng cường tính bền vững và khả năng sống” Sự tích hợp của các công nghệ nói trên để áp dụng cho các lĩnh vực trong thành phố giúp trang bị các thông tin cần thiết cho các nhà quản lý để có thể quy hoạch và quản lý tài nguyên thành phố hiệu quả hơn.
Nhiều thành phố trên thế giới đã và đang nâng cấp các công nghệ trên để tăng cường tính an ninh, năng động của thành phố và sức khỏe, sự thoải mái cho người dân. Để đánh giá tốt hơn quá trình thông minh hóa thành phố và để ghi nhận các nỗ lực của các nhà quản lý, một hệ thống đánh giá xếp hạng thành phố thông minh đã được thành lập năm 2018 của IESE và đề xuất lên 83 chỉ số để đánh giá 165 thành phố trên 80 quốc gia. New York, London và Paris là 3 thành 8 phố được xếp hạng cao nhất theo hệ thống này. Dự án thành phố thông minh ở New York được xây dựng nhằm dần dần nâng cấp chất lượng cuộc sống của cư dân, giảm thiểu các tác động tiêu cực đến môi trường, tăng cường hiệu quả ánh sáng thành phố và nâng cấp chất lượng nước sinh hoạt.
Trong khi đó, dự án London thông minh tập trung vào việc thu thập dữ liệu thành phố để cung cấp sự kết nối, mức độ an ninh và độ thông minh thành phố ở cấp cao nhất cho người dân thành phố. Quá trình chuyển đổi kỹ thuật số, tính bền vững và đô thị hóa để nâng cấp các dịch vụ thành phố là trọng tâm của dự án Paris thông minh. Các thành phố tiếp theo trong bảng xếp hạng bao gồm Singapore và Tokyo. Tại Singapore, dự án quốc gia thông minh đã được đề xuất, bao gồm hệ thống thanh toán điện tử, các dự thảo về nền tảng cảm biến cho quốc gia thông mình, tính năng động của đô thị, cộng đồng cư dân thông minh, với mục tiêu tăng cường khả năng sử dụng công nghệ cho cư dân.
Mặt khác, Tokyo lại có mục tiêu trở thành thành phố xanh nhất ở châu Á Thái Bình Dương bằng việc nâng cấp hệ thống giao thông và các hạng mục khác của nền kinh tế. Chính quyền địa phương tại vài thành phố lớn của Trung Quốc như Thẩm Quyến, Thượng Hải, Hàng Châu, Bắc Kinh cũng đang điều chỉnh dần dần để tạo điều kiện cho phát triển kinh tế và xã hội theo hướng thành phố thông minh. Ngoài ra, đã có nhiều học viện nghiên cứu và các phòng thí nghiệm đã và đang tập trung vào nghiên cứu và phát triển các ứng dụng thành phố thông minh như MIT Senseable Lab [13], Future Cities Laboratory [14], SINTEF Smart Cities [15], SMART [16], v. Theo ước tính của Liên Hiệp Quốc, đến năm 2050, 68% dân số thế giới sẽ sống trên thành phố, do đó các ứng dụng thành phố thông minh sẽ trở nên thiết thực hơn bao giờ hết.
Ở Việt Nam Phát triển kinh tế là động lực chính để Việt Nam phát triển hạ tầng, trong đó có hạ tầng đô thị thông minh. Theo như tổ chức cạnh tranh toàn cầu IDM chỉ ra rằng: Chỉ số xếp hạng thành phố thông minh sẽ là tiêu chí quan trọng để thu hút đầu tư và nguồn nhân lực chất lượng cao. Đây sẽ là tiêu chuẩn cốt lõi trong việc cạnh tranh của các quốc gia trong nền công nghiệp 4.0 đang hiện hữu. Nhiều chuyên gia về kinh tế và công nghệ đánh giá Việt nam có rất nhiều động lực trong việc phát triển đô thị thông minh trong 9 tương lai.
Trong khoảng 20 năm trở lại đây hạ tầng giao thông và hạ tầng đô thị của Việt Nam được đầu tư khá nhiều. Nhưng so với các nước trong khu vực thì vẫn chưa xứng tầm với quy mô và triển vọng phát triển. Tại hai thành phố lớn nhất của Việt Nam là Hà Nội và TP.HCM trong vòng 10 năm tới còn rất nhiều dự án phát triển hạ tầng sẽ được đầu tư. Việc đầu tư hạ tầng không chỉ sử dụng nguồn vốn trong nước.
Hiện tại và tương lai sẽ có thêm các nguồn vốn tư nhân và vốn đầu tư nước ngoài. Đây chính là một yếu tố quan trọng cho việc phát triển thành phố thông minh tại Việt Nam trong tương lai gần. Thực tế thì một số dự án bất động sản có quy mô lớn đã được áp dụng công nghệ thông minh vào quản lý vận hành. Có thể kể đến dự án Vinhomes Smart City tại Hà Nội do chủ đầu tư Vingroup phát triển.
Kinh tế Việt Nam cũng là một nhân tố tích cực góp phần vào việc phát triển đô thị thông minh. Việt Nam ngày càng có nhiều người có thu nhập cao và mở rộng tầng lớp trung lưu được trẻ hóa. Đây là tầng lớp có nhu cầu cao về nhà ở tại các khu đô thị cao cấp. Việc kinh tế Việt Nam hội nhập còn kéo theo một lượng lớn người nước ngoài đến Việt Nam làm việc.
Những người nước ngoài này có tiêu chuẩn sống rất cao và họ đòi hỏi nơi sống phải an toàn, tiện nghi. Với việc Việt Nam thông qua luật kinh doanh Bất động sản năm 2014 cho phép người nước ngoài mua nhà tại Việt Nam. Quy định pháp luật này mở ra một nhu cầu lớn về tiềm năng phát triển bất động sản cao cấp trong các khu đô thị thông minh. Về cơ bản cơ cấu dân số Việt Nam đang là cơ cấu dân số trẻ.
Cùng với nền kinh tế đang phát triển. Đây chính là động lực phát sinh nhu cầu về nhà ở cao cấp trong tương lai. Nhu cầu này chính là cơ hội cho các công ty phát triển bất động sản phát triển các thành phố thông minh ở Hà Nội, Sài Gòn, Bình Dương, Đà Nẵng trong tương lai gần. Những thành phố kể trên là những nơi có mức sống cao, tỷ lệ người nhập cư đến làm việc nhiều.
Ngay tại Bình Dương trong nhiều năm trước đã có định hướng phát triển thành phố thông minh tại đây. Bình Dương là một tỉnh có nhiều khu công nghiệp lớn. Hạ tầng phát triển mới, được quy hoạch đồng bộ là một lợi thế lớn để triển khai thành phố thông minh. 10 Bên cạnh đó, nền tảng trang thiết bị và công nghệ thu thập dữ liệu địa không gian của Việt Nam đang ngày một hiện đại với sự xuất hiện của nhiều hệ thống quét LiDAR hàng không như Harrier - 56 (Đức), Leica CityMapper (Thụy Sĩ) cùng với các hệ thống quét LiDAR trên máy bay không người lái, các máy quét Laser mặt đất.
Sự phát triển trong công nghệ của ngành đo đạc bản đồ giúp thu thập dữ liệu không gian một cách nhanh chóng và chính xác, đưa ra các bộ dữ liệu mô tả địa hình, nhà cửa với kích thước và hình ảnh mô phỏng chính xác với thực tế, đây là bộ khung cơ sở để thiết lập các ứng dụng thành phố thông minh. Qua yếu tố trên thì rõ ràng phát triển đô thị thông minh Smart City tại Việt Nam có rất nhiều cơ hội trong tương lai. Đây cũng chính là cơ hội cho Việt Nam phát triển kinh tế số trong nền công nghiệp 4. Ngay tại Hà Nội đã có đồ án quy hoạch đô thị thông minh dọc trục đường Võ Nguyên Giáp từ cầu Nhật Tân đến Sân bay Nội Bài.
Đây là một dự án bất động sản siêu lớn được quy hoạch đồng bộ ngay từ đầu. Dự án này sẽ là trọng điểm để phát triển đô thị thông minh của Hà Nội từ nay đến năm 2030. Đây chính là tín hiệu tốt cho việc xu thế phát triển đô thị thông minh Smart City tại Việt Nam trong tương lai gần. Bên cạnh cơ hội luôn có những thách thức.
Nền tảng phát triển thành phố thông minh Smart City chính là công nghệ. Một số khái niệm và công nghệ trụ cột gồm có: Trí tuệ nhân tạo (Al), Internet vạn vật (IoT), Xử lý dữ liệu lớn (Big Data), Công nghệ mạng 5G…Đây chính là những công nghệ mà Việt Nam đang học hỏi các nước phát triển. Để giải quyết bài toán này việc hợp tác và liên doanh có thể xem là một hướng đi phù hợp. Một số bài báo gần đây có nhắc tới Tập đoàn Samsung của Hàn Quốc trong việc xuất khẩu công nghệ Smart City cho Việt Nam.
Việc thiết kế thành phố thông minh luôn bắt đầu từ nhu cầu thực tế của người dân. Mỗi quốc gia, thành phố sẽ có đặc thù khác nhau về nhu cầu và mục đích phát triển. Lựa chọn mô hình phù hợp là một quá trình cần nghiên cứu và chọn lựa tối ưu. Hiện tại Việt Nam chưa có một mô hình đô thị thông minh đầy đủ.
Một số thành phố mới dừng lại ở việc thí điểm, thử nghiệm trên quy mô hẹp. Quản lý và vận hành cũng là một thách thức lớn khi chúng ta vận hành một đô thị thông minh trong thực tế. Kinh nghiệm này gồm 2 phần chính là kinh nghiệm quản lý đô thị và kinh nghiệm quản lý hệ thống công nghiệp 11 gắn với đô thị đó [3].