Khái niệm thành phố thông minh: các điều khoản cơ bản, mô tả, thiết bị, ví dụ

2024 Tác giả: Henry Conors | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-02-12 14:36

Tốc độ đô thị hóa trong thế kỷ 21 đang diễn ra trên nóc nhà. Mỗi năm số lượng người tìm cách chuyển đến các thành phố lớn chỉ ngày càng tăng. Các siêu đô thị thu hút cư dân của các làng và làng có điều kiện làm việc tốt, lương cao hơn, cơ sở hạ tầng phát triển và y tế chất lượng cao. Nhưng về vấn đề này, một số câu hỏi chính đáng nảy sinh.

Làm thế nào để nâng cao mức sống của người dân thành thị? Làm thế nào để đơn giản hóa quy trình quản lý thành phố hết mức có thể? Có thể cải thiện công việc của giao thông vận tải thành phố không? Sự phát triển của khái niệm thành phố thông minh sẽ giúp tìm ra câu trả lời cho tất cả những câu hỏi này. Trên thực tế, nó sẽ được thảo luận trong bài viết của chúng tôi.

Vấn đề Thành phố Lý tưởng

Vicenzo Scamozzi, Leonardo da Vinci, Francesco de Marcha, Giovanni Bellucci, Le Corbusier - tất cả những con người tài năng này vào những thời điểm khác nhau đã làm việc trên ý tưởng về cái gọi là thành phố lý tưởng. Ở châu Âu, họ bắt đầu suy nghĩ tích cực về cách tạo ra một khu định cư như vậy.trở lại thời Trung cổ.

Ví dụ, bản vẽ đường hai tầng có giao thông riêng biệt, có từ giữa thế kỷ 15, vẫn được bảo tồn. Tác giả của nó là nhà khoa học kiệt xuất người Ý Leonardo da Vinci. Ở phía đông bắc của Ý là thành phố cổ Palma Nova độc đáo với hình dạng của một ngôi sao. Nó được thành lập vào năm 1593. Đây là cách “thành phố lý tưởng” được kiến trúc sư Vicenzo Scamozzi tưởng tượng.

Tất nhiên, với sự phát triển vượt bậc của khoa học và công nghệ thông tin, ý tưởng về một thành phố lý tưởng đã phần nào thay đổi. Vào đầu thế kỷ 20 và 21, khái niệm "thành phố thông minh" ra đời dựa trên sự tự động hóa hoàn toàn tất cả các quy trình của cuộc sống đô thị.

Thành phố thông minh: các nhiệm vụ chính của thành phố thông minh

Khái niệm "thành phố thông minh" đã xuất hiện tương đối gần đây. Hơn nữa, vẫn chưa có cách giải thích rõ ràng và được chấp nhận chung về thuật ngữ này. Khái niệm về thành phố thông minh (Smart City - phiên bản tiếng Anh) bắt nguồn từ cuối những năm 90. Khi đó, bộ phận tiến bộ của nhân loại lần đầu tiên nhận ra rằng tương lai nằm ở sự phát triển của lĩnh vực CNTT. Điều tò mò là ban đầu ý tưởng này được phát triển độc quyền trong bối cảnh sinh thái và môi trường. Nhưng nhiều năm đã trôi qua và ngày nay Thành phố Thông minh là một thực tế toàn diện.

Vậy, thành phố thông minh là gì? Có thể đưa ra định nghĩa sau: đó là sự tích hợp của tất cả các công nghệ thông tin và truyền thông nhằm quản lý hiệu quả hệ thống đô thị. Theo khái niệm thành phố thông minh, tất cả các công nghệ này được sử dụngđể giải quyết một số nhiệm vụ quan trọng:

1. Sử dụng hợp lý tất cả các công trình hạ tầng đô thị.
2. Cải thiện toàn diện môi trường.
3. Thu thập và truyền dữ liệu nhanh chóng cho các quan chức thành phố.
4. Thiết lập mối quan hệ chặt chẽ giữa chính quyền thành phố và người dân địa phương.

7 dấu hiệu của thành phố thông minh

Tóm lại, mục tiêu chính của chương trình thành phố thông minh là tăng hiệu quả của tất cả các dịch vụ của thành phố. Có thể bằng cách nào đó để phân biệt Thành phố Thông minh với một khu định cư thông thường không? Nó chỉ ra bạn có thể. Dưới đây là bảy dấu hiệu cơ bản của một thành phố thông minh:

• Liên quan đến người dân đô thị bình thường trong các vấn đề quản lý.
• Tính sẵn có của hệ thống điều khiển giao thông thông minh.
• Một cách tiếp cận thông minh để chiếu sáng đường phố.
• Giới thiệu Wi-Fi trên toàn thành phố và giá cả phải chăng.
• Sử dụng tích cực các tấm pin mặt trời.
• Sự hiện diện của hệ thống cảnh báo công dân về các trường hợp khẩn cấp qua tin nhắn SMS.
• Sử dụng tiền mặt tối thiểu để thanh toán hàng hóa và dịch vụ.

Các công nghệ quan trọng của thành phố thông minh ngày nay bao gồm mạng cảm biến không dây, nhiều nền tảng trực tuyến khác nhau, cảm biến (chẳng hạn như giao thông, ô nhiễm không khí, v.v.), bản đồ điện tử và ứng dụng.

Thiết bị thành phố thông minh

Theo khái niệm mà chúng tôi đang xem xét, thành phố thông minh bao gồm bảy thành phần cấu trúc (bộ phận) - ba chính vàbốn chất trợ. Đây là:

1. Nền kinh tế thông minh (sự phát triển của công nghệ thông tin và truyền thông, môi trường thuận lợi cho sự đổi mới, sự sẵn có của hệ thống đặt phòng trực tuyến).
2. Hệ thống tài chính thông minh (thanh toán không dùng tiền mặt, tính sẵn có của máy ATM và thiết bị đầu cuối, minh bạch trong việc phân phối đấu thầu).
3. Quản lý thành phố thông minh (quản lý thành phố mở, quan hệ chặt chẽ giữa chính quyền địa phương và người dân bình thường).
4. Giao thông công cộng thông minh.
5. Cơ sở hạ tầng thông minh.
6. Chiếu sáng thông minh.
7. Cư dân thông minh.

Chúng ta hãy xem xét kỹ hơn một số thành phần này, cụ thể là giao thông và ánh sáng.

Giao thông đô thị thông minh

Phương tiện giao thông trong tương lai, theo nhà đô thị nổi tiếng người Brazil Jaime Lerner, sẽ cơ động và cực kỳ rẻ. Nó sẽ chạy trên bề mặt và có thể dễ dàng tích hợp vào các tuyến tàu điện ngầm dưới lòng đất. Ngày nay, nhiều quốc gia đang tích cực phát triển xe buýt thông minh, xe đạp thông minh và taxi thông minh.

Giao thông thông minh kiểm soát mọi thứ diễn ra trong khoang hành khách và trên đường. Đồng thời, anh ta có thể truyền tải thông tin kịp thời về các hành vi vi phạm giao thông đến các cơ quan chức năng có liên quan.

Một trong những thành phần quan trọng nhất của bất kỳ thành phố thông minh nào là vị trí địa lý. Nó giúp theo dõi chuyển động của giao thông đô thị trực tuyến bằng cách xác định vị trí của một chiếc xe buýt, xe đẩy hoặc taxi cụ thể. Ở nhiều thành phố trên thế giới, một hệ thống tối ưu hóa đã được giới thiệusự di chuyển của phương tiện giao thông thành phố, giúp hành khách (thông qua bảng thông tin đặc biệt hoặc điện thoại thông minh của người dùng) về tuyến đường di chuyển tốt nhất.

Smart City Lighting

Hãy tưởng tượng rằng bạn đang đi bộ trên một con phố đêm, đèn trên đó sẽ tự động sáng khi bạn tiến lên. Các công nghệ tương tự từ lâu đã được giới thiệu ở nhiều thành phố trên thế giới. Cái gọi là cảm biến chuyển động ngày nay cực kỳ phổ biến. Họ phát hiện sự hiện diện của một người (hoặc một phương tiện) và chỉ sau đó bật đèn. Các nhà khoa học đã tính toán rằng đèn thông minh trong khái niệm "thành phố thông minh" có thể tiết kiệm đến 80% điện năng so với đèn sợi đốt thông thường.

Cần lưu ý rằng trong tương lai gần, ánh sáng sẽ trở nên thoải mái không chỉ đối với con người mà còn đối với cây trồng. Nghiên cứu đang được tiến hành về hệ thống chiếu sáng thông minh cho các công viên và vườn đô thị, với tính năng tự động điều chỉnh độ sáng, cường độ và màu sắc của ánh sáng phát ra.

Ánh sáng kiến trúc đang bùng nổ. Nhờ có nhiều loại đèn LED, các cơ hội mới được tạo ra để chiếu sáng theo thiết kế ban đầu của mặt tiền các tòa nhà đô thị và các cơ sở công cộng.

Thành phố thông minh: ví dụ nổi tiếng nhất

Hiện tại, khái niệm Thành phố Thông minh được triển khai ở mức độ lớn hơn hoặc thấp hơn ở 350 thành phố trên thế giới. Theo dự báo của các nhà phân tích, đến năm 2020 con số này sẽ tăng lên 600 khu định cư. Dưới đây là một số ví dụ về các thành phố thông minh nhất trên hành tinh:

• Singapore (Singapore).
• Masdar (UAE).
• Columbus (Hoa Kỳ).
• Ngân Xuyên (Trung Quốc).
• Fujisawa (Nhật Bản).
• Curitiba (Brazil).

Hãy cùng xem nhanh những công nghệ thông minh nào được triển khai và sử dụng trong các khu định cư được liệt kê.

Singapore

Trong bảng xếp hạng các thành phố thông minh nhất, vị trí đầu tiên thường được trao cho Singapore. Chính phủ nước này đã khởi động một chương trình Quốc gia thông minh đặc biệt tại đây, theo đó các khối thành phố được trang bị các tấm pin mặt trời, thùng rác chân không, cũng như các cảm biến kiểm soát lượng điện và nước tiêu thụ. Nhiều ngôi nhà ở Singapore có các cảm biến đặc biệt theo dõi chuyển động của người già và nếu cần, gửi tin nhắn đến các bệnh viện gần đó.

Masdar

Ngôi làng Masdar là một dự án quy mô của thành phố của tương lai, nằm trên lãnh thổ của Các Tiểu vương quốc Ả Rập Thống nhất. Theo quan niệm của các nhà thiết kế, nó phải trở nên hoàn toàn tự chủ và tự cung tự cấp. Tất cả năng lượng cần thiết cho hoạt động của các dịch vụ và hệ thống của thành phố sẽ chỉ được lấy từ các nguồn tái tạo tự nhiên - gió, mặt trời và nước. Bất chấp khí hậu nóng nực, nhiệt độ không khí dễ chịu cho cuộc sống của con người vẫn sẽ duy trì trên các đường phố của Masdar. Dự án này sẽ chỉ được thực hiện đầy đủ vào năm 2030.

Columbus

Ít nhất 850 nghìn người sống ở thủ đô Ohio. Google đã triển khai hệ thống Luồng của mình tại đây, hệ thống này thu thập và phân tích thông tin về giao thông vận tảilưu lượng truy cập từ điện thoại thông minh và trình điều hướng. Điều này giúp chính quyền thành phố tránh được tình trạng ùn tắc giao thông lớn, đồng thời giúp người dân địa phương lựa chọn tuyến đường và phương thức di chuyển tốt nhất, tính đến tình trạng ùn tắc của các tuyến đường chính. Ngoài ra, xe buýt đưa đón tự lái sẽ sớm bắt đầu hoạt động ở Columbus.

Ngân Xuyên

Thành phố Ngân Xuyên của Trung Quốc tương đối nhỏ là đáng chú ý, trước hết, vì thực tế là không chỉ cần tiền mặt mà còn cả thẻ ngân hàng. Để mua hàng, bạn chỉ cần đưa khuôn mặt của mình đến một cảm biến đặc biệt. Hệ thống nhận dạng khuôn mặt duy nhất sẽ tự động khấu trừ số tiền cần thiết từ tài khoản của bạn.

Bên cạnh đó, một số công nghệ thông minh khác đang vận hành thành công tại TP. Ví dụ, tất cả các thùng chứa chất thải đều chạy bằng năng lượng mặt trời và được trang bị đầy đủ các chỉ số. Nhưng trong tòa nhà của chính quyền địa phương, du khách không được chào đón bởi các quan chức chính phủ, mà bởi những tấm ảnh ba chiều có thể giải quyết nhiều vấn đề của công dân.

Fujisawa

Không thể không nhắc đến Nhật Bản, quốc gia ngày nay là một trong những quốc gia đi đầu trong việc giới thiệu các công nghệ và sự phát triển mới nhất. Gần đây nhất, thành phố thông minh Fujisawa đã được khánh thành tại quốc gia này. Chỉ có ô tô điện đi lang thang trên đường phố và tất cả các ngôi nhà chỉ sử dụng năng lượng mặt trời.

Hệ thống chiếu sáng thông minh đã được lắp đặt trên các con phố và ngõ hẻm của Fujisawa. Đèn pin chỉ bật khi có vật thể chuyển động trong vùng phủ sóng của chúng. Ở Nhật Bản, như bạn đã biết, động đất không phải là hiếm. Nhưng thành phố Fujisawachuẩn bị đầy đủ cho mọi thiên tai và có thể cung cấp nước nóng và lạnh cho cư dân trong ít nhất ba ngày.

Curitiba

Brazil Curitiba có lẽ là ví dụ nổi bật nhất về "thành phố thông minh" nếu chúng ta nói riêng về các nước đang phát triển. Nhiều vấn đề của đô thị hiện đại đã được giải quyết ở đây 50 năm trước. Phần lớn là nhờ nỗ lực của thị trưởng thành phố - Jaime Lerner. Ông đã trở nên nổi tiếng khắp thế giới nhờ công cuộc hiện đại hóa Curitiba quê hương của mình, biến đổi môi trường đô thị lên mức tham chiếu về mặt quy hoạch.

Lerner đã đạt được thành công đặc biệt trong lĩnh vực giao thông đô thị. Các số liệu thống kê tự nói lên:

• Phương tiện giao thông công cộng củaCuritiba tiêu thụ ít nhiên liệu hơn 30% so với các khu vực đô thị lớn khác.
• Hệ thống xe buýt thành phố hiệu quả như đường sắt nhẹ.
• Curitiba nổi tiếng với một trong những khu vực dành cho người đi bộ lớn nhất trong số tất cả các thành phố trên thế giới.
• Khoảng 70% cư dân São Paulo muốn sống ở Curitiba.

Thành phố thông minh của Nga

Khái niệm thành phố thông minh đã rất được quan tâm ở Nga trong những năm gần đây. Thực tế là nó gây được tiếng vang đối với các chính trị gia và quan chức các cấp cũng là điều tích cực. Vì vậy, vào năm 2016, theo sáng kiến của Chính phủ Matxcova, Trung tâm Thành phố Thông minh đã được khai trương tại VDNKh. Một gian hàng riêng biệt đã được xây dựng cho nó với thiết kế khá nguyên bản của mặt tiền bên ngoài (dưới dạng mô hình phù điêu của chip máy tính).

Ở Moscow, họ muốn triển khai khái niệm thành phố thông minh ở làng Kommunarka (khu định cư của Sosenskoye). Tại đây, chính quyền thành phố đang có kế hoạch tạo ra một trung tâm thương mại hiện đại với sự tham gia của công ty Engie của Pháp.

Nhưng Huawei trực tiếp tham gia vào việc thực hiện dự án Thành phố An toàn ở St. Một hệ thống lưu trữ đám mây cho các tệp video được thu thập từ 12.000 camera giám sát đã được phát triển ở thủ đô phía Bắc. Nó cho phép bạn tìm thấy phân mảnh mong muốn trong vài phút và thực hiện các biện pháp bảo mật thích hợp. Tổng dung lượng của bộ lưu trữ đám mây này rất ấn tượng: khoảng 40 PB (để tham khảo: 1 PB là 1 triệu GB bộ nhớ).

Thành phố Thông minh: Ý tưởng của Rostelecom

Vào tháng 4 năm 2018, Bộ Xây dựng Liên bang Nga đã tổ chức cuộc họp mở rộng của một nhóm công tác đặc biệt với sự tham gia của đại diện từ các vùng khác nhau của đất nước. Tại đó, Rostelecom đã trình bày một lộ trình cho dự án Thành phố Thông minh mới như một phần của chương trình nhà nước về Kinh tế Kỹ thuật số của Nga.

Khái niệm Thành phố Thông minh do Rostelecom phát triển bao gồm một số nhiệm vụ trong sáu lĩnh vực khác nhau được thiết kế để cải thiện đáng kể cuộc sống của người dân. Trong số các kết quả quan trọng nhất của dự án này:

• Giới thiệu phương tiện giao thông công cộng điều khiển không người lái.
• Giảm thiểu tai nạn và trường hợp khẩn cấp trong hệ thống nhà ở và dịch vụ cộng đồng.
• Giảm tổng số vụ tai nạn ở các thành phố.
• Tăng độ tin cậy của việc cung cấp năng lượng.

Bộ Xây dựng Liên bang Nga cũng đã biên soạn một danh sáchcác thành phố trực thuộc trung ương nơi dự án thí điểm này sẽ được thực hiện. Nó bao gồm 18 thành phố: Perm, Voronezh, Veliky Novgorod, Ufa, Yekaterinburg, Novosibirsk, Kotovsk, Evpatoria, Tolyatti, Izhevsk, Yelabuga, Glazov, Sarov, Novouralsk, Satka, Sarapul, Magas và Sosnovy Bor.

Cuối cùng…

"Thành phố Thông minh" là một khái niệm dựa trên một khu định cư sử dụng nhiều loại công nghệ thông tin để tất cả các dịch vụ và hệ thống của nó hoạt động hiệu quả hơn. Ý tưởng chính của một thành phố như vậy là thu thập nhiều thông tin khác nhau (trong thời gian thực) và sử dụng nó để đưa ra các quyết định hợp lý, mang tính xây dựng.