Thế nào là một thành phố thông minh? Câu hỏi hoàn toàn tự nhiên này không dễ có câu trả lời chuẩn xác, dù thuật ngữ “thành phố thông minh” đã trở nên phổ biến khi nhiều thành phố lớn trên thế giới tìm cách áp dụng công nghệ để nâng cao chất lượng sống của cư dân, trước áp lực đô thị phát triển quá nhanh trong những năm gần đây. Vì thế hai chữ “thông minh” gắn liền thành phố dễ nhận được sự cổ vũ của cả khu vực công lẫn tư nhân. Nhưng ứng dụng công nghệ ra sao để thành phố trở nên “thông minh” có thể hiểu rất rộng, đôi khi thậm chí là mơ hồ.   

Thành phố thông minh là thành phố có thể sử dụng dữ liệu để cải thiện mức độ hài lòng của cư dân.

Một ví dụ dễ hiểu về thành phố thông minh như dùng cảm biến để quản lý đèn đường, qua đó giúp giảm đáng kể mức tiêu thụ năng lượng. Thậm chí, người ta có thể đưa ra những con số cụ thể về những lợi ích đạt được từ những sáng kiến như vậy - đại loại như đã tiết kiệm được một số tiền nào đó trong khoảng thời gian bao lâu.

Những ví dụ điển hình khác có thể gặp là: sử dụng cảm biến để theo dõi tình hình rò rỉ nước sạch nhằm chống thất thoát nước cấp cho thành phố. Hoặc giám sát mức ô nhiễm trong không khí để kịp thời cung cấp thông tin cảnh báo cho người dân, nhất là những người dễ nhiễm bệnh về đường hô hấp kịp thời đối phó. Cảnh sát cũng có thể dùng cảm biến video để theo dõi nghi phạm trong đám đông. Cảm biến có thể xác định một bãi đỗ xe đã đầy và gửi tín hiệu tới các bảng báo chỉ dẫn điện tử trên đường phố để lái xe biết mà chuyển hướng sang điểm đỗ khác, khỏi đi lòng vòng…

Thành phố thông minh như là nơi vui thú

Rất nhiều những ví dụ về thành phố thông minh thể hiện lợi ích mà công nghệ mang lại, nhưng thành phố thông minh còn có thể là nơi vui thú. Hồi cuối năm ngoái, thành phố Briston (Anh) trang bị hệ thống cảm biến hồng ngoại tùy biến tích hợp cho đèn đường để ghi lại bóng của những người đi bộ ngang qua. Những cái bóng sau đó được chiếu trở lại thông qua đèn đường cho những người đi sau nhìn thấy.

Những cái bóng của người đi trước được ghi lại và chiếu xuống đường đem lại niềm vui cho những người đi sau ngang qua cột đèn

Mang tên “Shadowing”, sáng kiến mang tính nghệ thuật sắp đặt công cộng này đã giành giải thưởng Playable City Award ở Anh, và được thảo luận tại hội nghị quốc tế được tổ chức ở thành phố Ngân Xuyên (Trung Quốc) với sự tham dự của các chính trị gia và các chuyên gia công nghệ trên khắp thế giới. Dự án được xem như một ví dụ điển hình về việc tạo ra trong thành phố một không gian sống mở, lập trình được, dựa trên mạng viễn thông tốc độ cao và các phần mềm cùng phần cứng mới nhất. Nó cho thấy thành phố thông minh không đơn thuần chỉ là tiết kiệm tiền bạc, mà có thể là nơi hấp dẫn và sống vui vẻ. 

“Nhiều dự án thành phố thông minh không đem lại ngay lợi tức đầu tư (ROI)”, theo Carl Piva, phó chủ tịch các chương trình chiến lược tại TM Forum – một hiệp hội phi lợi nhuận toàn cầu bao gồm 950 tổ chức thành viên, có mục tiêu hướng dẫn nghiên cứu chuyển đổi kinh doanh số, trong đó có các sáng kiến thành phố thông minh. Ông cho rằng công nghệ sẽ trở nên ngày càng vô hình, thậm chí tới mức con người không thực sự nhận biết sự hiện diện của công nghệ. Và để dành được sự tín nhiệm của người dân, chính quyền sẽ phải đầu tư để thành phố của họ trở nên thông minh. Sẽ cần phải thu hút các doanh nghiệp và những cá nhân có khả năng đóng góp công sức làm cho thành phố phát triển, trở thành nơi đáng sống. 

Các nhà lãnh đạo khác nhau sẽ có những hướng tập trung khác nhau, nhưng Piva cho rằng “thành phố thông minh” là một khái niệm rộng, đôi khi khó mường tượng cho rạch ròi làm băn khoăn không ít người dân thành phố, bởi một phần tiền thuế họ đóng được dùng để chi trả cho các dự án thành phố thông minh.

Chẳng hạn một số thành phố muốn tập trung vào việc xây dựng các cộng đồng công nghệ, như thành phố Kansas ở bang Missouri (Mỹ) đang thực hiện một dự án đầy tham vọng là tạo ra khu tập trung cho các công ty công nghệ khởi nghiệp dọc theo một tuyến xe điện 2,2 dặm xây mới. Chính quyền thành phố đang hợp tác với Cisco lắp đặt nhiều loại cảm biến giám sát do công ty Sensity Systems cung cấp, để nâng cao hiệu quả hoạt động của hệ thống đèn đường LED. Các loại cảm biến thông minh khác tạo nên mạng IoT (Internet of Things) rộng lớn sẽ được bổ sung dần.

Nhiều thành phố khác, nhất là ở Brazil, đang tập trung áp dụng công nghệ vào lĩnh vực du lịch, nhằm đem lại nhiều thuận lợi cho du khách. 

Không dễ đo lường hiệu quả của thành phố thông minh

Thành phố thông minh nghĩa là biến dữ liệu thu thập từ cảm biến thành hành động

Trước tình trạng nhiều thành phố đã có dân số vượt 10 triệu người, Trung Quốc buộc phải hướng tới các công nghệ thông minh, một số trong đó có thể khiến nhiều người lo ngại về những rủi ro riêng tư tiềm ẩn mà chúng gây nên.

Piva cho biết có khoảng 300 dự án thành phố thông minh thí điểm đang được triển khai tại một số thành phố lớn của quốc gia đông dân nhất thế giới này. “Nếu bạn nhảy lên một chiếc xe buýt, bạn có lẽ phải trải qua khâu nhận dạng khuôn mặt để xác định xem bạn có quyền đi xe buýt hay không”, ông nói.

Piva cho biết, thành phố Ngân Xuyên của Trung Quốc đã giảm lượng nhân viên cấp phép từ 600 xuống còn 50 người nhờ triển khai làm thủ tục qua mạng cho người dân thành phố cho bất cứ điều gì, từ xin giấy phép xây dựng nhà cho đến giấy phép lái xe.

Hiệu quả từ việc ứng dụng công nghệ vào thủ tục cấp phép của Ngân Xuyên có thể dễ dàng đo đếm, nhưng với nhiều dự án thông minh khác rất khó để tính toán ROI.

Chẳng hạn ở Dubai, thuộc UAE (Các Tiểu Vương quốc Ả Rập Thống nhất), chính quyền thử nghiệm chiếc “đồng hồ đo hạnh phúc” có công dụng thu nhận dữ liệu số từ những phản hồi của cư dân cho nhiều vấn đề. Nó có thể được sử dụng để đánh giá mức độ sạch sẽ của đường phố, hay hiệu quả của các trạm kiểm soát an ninh. Tại một số thành phố khác, chỉ số hạnh phúc của người dân có thể được đo lường dựa vào những phản ánh của họ thông qua smartphone. Người dân còn có thể dùng các trạm đánh giá kỹ thuật số. Chẳng hạn người sử dụng nhà vệ sinh công cộng có thể nhấn vào biểu tượng khuôn mặt cười trên kiosk tại đấy nếu họ hài lòng về mức độ sạch sẽ.

Ý tưởng đằng sau đồng hồ đo hạnh phúc là nếu chính quyền thành phố thu thập được nhiều dữ liệu về những mong muốn của người dân đối với môi trường sống thì sẽ có thể quan tâm tới cộng đồng tốt hơn, theo Piva. Tuy nhiên ông cũng thừa nhận là khó có thể tính được ROI và đo lường những tác dụng khác.

Thành phố thông minh tương lai

Tạm định nghĩa thành phố thông minh

Hỏi bất kỳ lãnh đạo thành phố hay kỹ sư công nghệ, bạn sẽ nhận được những câu trả lời khác nhau về một thành phố thông minh. Khó có thể có một định nghĩa chính xác hoàn toàn.

Thành phố thông minh dường như là một khái niệm rộng lớn theo cách hiểu của nhiều người, nhưng về cơ bản đều đề cập tới việc ứng dụng công nghệ thông tin và truyền thông kết nối các cảm biến, mạng không dây tốc độ cao, xử lý dữ liệu lớn để nâng cao chất lượng cuộc sống nơi đô thị, cải thiện chất lượng phục vụ của chính quyền thành phố, giảm tiêu thụ năng lượng, quản lý hiệu quả các nguồn tài nguyên thiên nhiên. Nhìn chung, để đánh giá thành phố thông minh sẽ phải dựa trên mức độ thông minh của cơ sở hạ tầng tác động lên các lĩnh vực giao thông, y tế, xây dựng, năng lượng, quản trị…

Theo chuyên gia phân tích Jack Gold của J. Gold Associates, thành phố thông minh nghĩa là biến dữ liệu thu thập từ cảm biến thành hành động. Ông cho rằng, có thể định nghĩa thành phố thông minh là thành phố với cơ sở hạ tầng được quản lý tốt hơn với khả năng thay đổi được, dựa trên dữ liệu đầu vào và điều chỉnh để tận dụng tốt nhất các nguồn tài nguyên hay nâng cao an ninh.

Còn có thể bổ sung vào định nghĩa thành phố thông minh là thành phố có thể sử dụng dữ liệu để cải thiện mức độ hài lòng của cư dân, du khách và lực lượng lao động tạm cư.

Cũng theo Gold, mục tiêu cơ bản của thành phố thông minh là quản lý hiệu quả năng lượng, giảm ô nhiễm, tăng cường an ninh, hay nâng chất lượng dịch vụ cung cấp cho người dân. Nhưng khó khăn lớn là cần nhiều tiền đầu tư cho hạ tầng. Và đó là lý do mà nhiều nơi đang tiến hành xây dựng thành phố thông minh từng bước.

Các nhà cung cấp đang sốt sắng

Không chỉ những ông lớn công nghệ như IBM, Cisco, Intel mà còn có rất nhiều nhà cung cấp phần cứng, phần mềm và ứng dụng cũng sẵn sàng tham gia vào các dự án thành phố thông minh.

Ở thành phố Kansas, đối tác của Cisco là Sensity System, một nhà cung cấp đèn chiếu sáng ngoài trời công nghệ cao, đã lắp đặt các đèn LED trên đường phố với các bộ cảm biến giúp tự động điều chỉnh đèn mờ dần theo điều kiện sáng của môi trường xung quanh. Mặc dù chính quyền thành phố chưa cho biết ngân sách tiêu tốn cho hệ thống đèn LED mới, nhưng Sensity System tuyên bố hệ thống mới sẽ giúp thành phố tiết kiệm khoảng 4 triệu USD mỗi năm.

Với tham vọng cực lớn nhắm tới hàng tỷ bóng đèn đường trên toàn thế giới, Sensity đã phát triển một công nghệ, gọi là Light Sensory Networks, cho phép chuyển đèn đường LED thành một nền tảng cho dữ liệu và video cho các mạng IoT đầy hứa hẹn. Mỗi đèn đường LED có thể trở thành một thiết bị thông minh tích hợp cảm biến với một địa chỉ IP duy nhất trong mạng không dây băng thông rộng. Thiết bị thông minh đó có thể cung cấp năng lượng cho các thiết bị thông minh khác, như cảm biến video hay điểm truy cập Wi-Fi, tới hỗ trợ đỗ xe, giám sát hay những ứng dụng công nghiệp như hệ thống cảnh báo cho thành phố biết khi nào và ở đâu tuyết phủ dày cần phải dọn.

Tại tuần lễ siêu di động CTIA Super Mobility Week 2015 mới diễn ra ở Las Vegas, nhà mạng Verizon của Mỹ đã giới thiệu đèn đường thông minh do đối tác Illuminating Concepts sản xuất. Hệ thống đèn đường này được kết nối không dây với đám mây và có thể cung cấp những thông báo chung phát qua loa hoặc thông qua các bảng báo điện tử. Chúng cũng có thể phân tích sự ô nhiễm không khí và có các chức năng khác. Mỗi điểm như vậy tiêu tốn khoảng 6.000 USD, dù vậy giá còn phụ thuộc vào những cảm biến tích hợp và các chức năng đi kèm.

Các công ty viễn thông lớn của Mỹ đều đã nhảy vào cuộc chơi thành phố thông minh. Ở Kansas City, nhà mạng Sprint mới đây đã đầu tư 7 triệu USD phát Wi-Fi miễn phí xung quanh dọc theo tuyến đường xe điện 2,2 dặm. 

Thành phố thông minh là cơ hội cho tất cả các doanh nghiệp

Những e ngại mặt trái của thành phố thông minh

Trong khi chính quyền nhiều thành phố trên thế giới và ngành công nghiệp công nghệ hào hứng với xu hướng thành phố thông minh, thì lại nổi lên mối lo ngại về mặt trái mà công nghệ thành phố thông minh có thể mang lại. Chẳng hạn, hệ thống nhận diện khuôn mặt có thể bị lạm dụng dẫn tới vi phạm quyền riêng tư.

Trong một bài báo có tựa đề “The Spectrum of Control: A Social Theory of the Smart City”, hai nhà khoa học xã hội Jathan Sadowski và Frank Pasquale đề cập đến một số mặt tiêu cực của các thành phố phủ kín mạng với các bộ cảm biến thông minh. Sadowski là nghiên cứu sinh tiến sĩ tại Đại học bang Arizona, và Pasquale là giáo sư luật của Đại học Maryland.

Hai ông cảnh báo những người ủng hộ thành phố thông minh đang tập trung cổ vũ cho sự thông minh của các mạng cảm biến, giúp giải quyết những vấn đề của thành phố, mà lờ đi mặt trái của nó. Một mạng lưới cảm biến phủ khắp nơi có thể được sử dụng để theo dõi quá kỹ việc đi lại của người dân, chẳng hạn thông qua hệ thống nhận diện khuôn mặt. Tùy vào động cơ của người sử dụng công nghệ, việc thu thập thông tin như vậy có thể là cần thiết nhưng cũng có thể bị lạm dụng cho mục đích mờ ám nào đấy.

"Mục tiêu cơ bản của thành phố thông minh là quản lý hiệu quả năng lượng, giảm ô nhiễm, tăng cường an ninh, hay nâng chất lượng dịch vụ cung cấp cho người dân."

Nhiều nhà nghiên cứu xã hội khác cũng bày tỏ những mối quan ngại tương tự đối với các công nghệ thành phố thông minh, và chính quyền một số thành phố đã phải tìm cách trấn an người dân, cam kết cảm biến và các hệ thống thông minh khác sẽ không bị lợi dụng để xâm phạm sự riêng tư của mọi người. 

Mơ hồ nhãn hiệu thành phố thông minh

Sadowski và Pasquale nằm trong số các nhà bình luận xã hội tỏ ra ngờ vực hiện tượng phát triển thành phố thông minh, và chỉ trích thuật ngữ “thành phố thông minh” được xác định theo cách hiểu quá rộng.

Họ cho rằng các “tay chơi” công nghệ lớn đang cố gắng khuếch trương mô hình thành phố lý tưởng và tìm cách lôi kéo các nhà lãnh đạo thành phố cùng các nhà đầu tư nhập cuộc, mở ra thị trường mới. Tuy nhiên, với sự phát triển ồ ạt và đầu tư lớn như hiện nay, nhãn hiệu “thành phố thông minh” khá mơ hồ, và điều này tạo ra nhiều việc làm cho những người đề xướng và nhà thầu cung cấp giải pháp cho thành phố thông minh. Việc gán nhãn cũng tạo ra vỏ bọc cho họ sẵn sàng phủi trách nhiệm trong trường hợp xảy ra sai lầm hoặc kết quả không như lời hứa.

Về phía những người đề xướng thành phố thông minh, đương nhiên họ thấy những lý do chính đáng. Họ có thể so sánh để thấy thành phố thông minh phần nào giống với buổi bình minh của máy tính cá nhân (PC) hoặc mạng xã hội Facebook thuở sơ khai. PC ban đầu thường được xem như là công cụ hữu ích thay thế cho máy đánh chữ, nhưng khả năng xử lý mạnh dần lên với nhiều tính năng phong phú trở thành thiết bị quan trọng trong đời sống và công việc, là cổng thông tin mở ra thế giới Internet rộng lớn. Và trước khi mạng xã hội Facebook “phủ sóng” toàn cầu, ít ai có thể hình dung kết nối di động quan trọng nhường nào cho hàng triệu con người.

Điều lý thú là chúng ta không biết những gì chúng ta không biết về công nghệ thành phố thông minh, Rick Usher, trợ lý quản đốc thành phố Kansas City đã dùng chữ “lý thú” đầy ẩn ý trong câu nói của mình.