Thành phố thông minh và Internet vạn vật: Kết nối kỹ thuật số môi trường đô thị

• tác giả:
• tên tác giả

  Tầm nhìn lượng tử
• 13 Tháng Bảy, 2022

Tóm tắt thông tin chi tiết

Các thành phố đang nhanh chóng phát triển thành các trung tâm đô thị thông minh, sử dụng công nghệ Internet of Things (IoT) để tăng cường cơ sở hạ tầng và dịch vụ công cộng. Những tiến bộ này dẫn đến chất lượng cuộc sống được cải thiện, tính bền vững môi trường cao hơn và các cơ hội kinh tế mới. Sự thay đổi này cũng mang đến những thách thức về quyền riêng tư dữ liệu và nhu cầu về các kỹ năng mới về công nghệ và an ninh mạng.

Bối cảnh thành phố thông minh và Internet vạn vật

Kể từ năm 1950, số lượng người sống ở các thành phố đã tăng hơn 751 lần, từ 4 triệu người lên hơn 2018 tỷ người vào năm 2.5. Các thành phố dự kiến ​​sẽ có thêm 2020 tỷ dân nữa từ năm 2050 đến năm XNUMX, đặt ra một thách thức hành chính đối với chính quyền thành phố.

Khi ngày càng có nhiều người di cư đến các thành phố, các sở quy hoạch đô thị của thành phố đang phải chịu nhiều áp lực hơn để cung cấp các dịch vụ công chất lượng cao và đáng tin cậy một cách bền vững. Do đó, nhiều thành phố đang xem xét đầu tư thành phố thông minh vào các mạng lưới quản lý và theo dõi kỹ thuật số hiện đại hóa để giúp họ quản lý các nguồn lực và dịch vụ của mình. Trong số các công nghệ cho phép các mạng này có các thiết bị được kết nối với Internet of Things (IoT). 

IoT là một tập hợp các thiết bị tính toán, máy móc cơ khí và kỹ thuật số, vật thể, động vật hoặc con người được trang bị số nhận dạng duy nhất và khả năng truyền dữ liệu qua một mạng tích hợp mà không yêu cầu tương tác giữa người với máy tính hoặc giữa người với người. Trong bối cảnh của các thành phố, các thiết bị IoT như đồng hồ đo được liên kết, đèn đường và cảm biến được sử dụng để thu thập và phân tích dữ liệu, sau đó được sử dụng để cải thiện việc quản lý các tiện ích công cộng, dịch vụ và cơ sở hạ tầng. 

Châu Âu được thế giới đánh giá là đi đầu trong việc phát triển thành phố đổi mới. Theo Chỉ số Thành phố Thông minh IMD 2023, 10 trong số XNUMX thành phố thông minh hàng đầu trên toàn cầu đều ở Châu Âu, trong đó Zurich giành vị trí dẫn đầu. Chỉ số này sử dụng Chỉ số phát triển con người (HDI), một thước đo tổng hợp kết hợp tuổi thọ, trình độ học vấn và thu nhập bình quân đầu người để đánh giá sự phát triển chung của một quốc gia. 

Tác động gián đoạn

Việc tích hợp các công nghệ IoT trong khu vực đô thị đang dẫn đến những ứng dụng sáng tạo trực tiếp nâng cao chất lượng cuộc sống cho cư dân thành phố. Ở Trung Quốc, cảm biến chất lượng không khí IoT là một ví dụ thực tế. Những cảm biến này theo dõi mức độ ô nhiễm không khí và gửi cảnh báo cho người dân thông qua thông báo trên điện thoại thông minh khi chất lượng không khí giảm xuống mức có hại. Thông tin thời gian thực này cho phép các cá nhân giảm thiểu tiếp xúc với không khí bị ô nhiễm, có khả năng làm giảm tỷ lệ mắc các bệnh về đường hô hấp và nhiễm trùng.

Lưới điện thông minh là một ứng dụng quan trọng khác của IoT trong quản lý đô thị. Những lưới điện này cho phép các nhà cung cấp điện quản lý việc phân phối năng lượng hiệu quả hơn, dẫn đến giảm chi phí vận hành và nâng cao hiệu quả vận hành. Tác động môi trường cũng đáng chú ý; bằng cách tối ưu hóa việc sử dụng điện, các thành phố có thể giảm lượng khí thải nhà kính, đặc biệt là lượng khí thải bắt nguồn từ các nhà máy điện chạy bằng nhiên liệu hóa thạch. Ngoài ra, một số thành phố đang triển khai hệ thống lưu trữ năng lượng dân cư và các tấm pin mặt trời kết nối với lưới điện thông minh, giảm bớt căng thẳng cho lưới điện trong thời kỳ nhu cầu cao điểm và cho phép chủ nhà lưu trữ năng lượng để sử dụng sau hoặc bán năng lượng mặt trời dư thừa trở lại lưới điện.

Chủ nhà tham gia chương trình lưu trữ năng lượng và pin mặt trời có thể được hưởng lợi ích kép: họ đóng góp vào hệ thống năng lượng bền vững hơn đồng thời tạo ra thu nhập thụ động. Thu nhập này có thể củng cố sự ổn định tài chính của họ, đặc biệt là trong thời điểm kinh tế bất ổn. Đối với các doanh nghiệp, việc áp dụng lưới điện thông minh có nghĩa là chi phí năng lượng có thể dự đoán được nhiều hơn và có khả năng thấp hơn, điều này có thể cải thiện lợi nhuận của họ. Các chính phủ cũng được hưởng lợi vì những công nghệ này thúc đẩy các thành phố bền vững hơn, giảm chi phí chăm sóc sức khỏe liên quan đến các bệnh liên quan đến ô nhiễm và thúc đẩy sự độc lập về năng lượng.

Ý nghĩa của các thành phố tận dụng hệ thống IoT của thành phố thông minh

Ý nghĩa rộng hơn của việc nhiều chính quyền thành phố tận dụng công nghệ IoT có thể bao gồm:

• Sự thay đổi trong lối sống đô thị theo hướng nâng cao nhận thức về môi trường, được thúc đẩy bởi dữ liệu thời gian thực về điều kiện sinh thái địa phương và lượng khí thải carbon của từng cá nhân.
• Sự gia tăng việc sử dụng các nguồn năng lượng tái tạo của các chủ nhà, được kích thích bởi các ưu đãi tài chính khi bán năng lượng mặt trời dư thừa trở lại lưới điện.
• Việc tạo ra các cơ hội thị trường mới trong lĩnh vực IoT và năng lượng tái tạo, dẫn đến tăng trưởng việc làm và đa dạng hóa kinh tế trong các ngành này.
• Chính quyền địa phương áp dụng các biện pháp minh bạch và có trách nhiệm hơn để đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng về dữ liệu đô thị và nền tảng tương tác của người dân.
• Sự thay đổi trong quy hoạch đô thị theo hướng tiếp cận dựa trên dữ liệu nhiều hơn, nâng cao hiệu quả trong giao thông công cộng, quản lý chất thải và phân phối năng lượng.
• Tăng cường sự tham gia của người dân và sự tham gia của cộng đồng, khi người dân tiếp cận dễ dàng hơn với thông tin và dịch vụ cũng như có nhiều cơ hội hơn để tác động đến việc ra quyết định của địa phương.
• Nhu cầu về chuyên gia an ninh mạng và chuyên gia về quyền riêng tư dữ liệu ngày càng tăng khi các chính quyền thành phố phải vật lộn với việc bảo vệ lượng dữ liệu khổng lồ do công nghệ thành phố thông minh tạo ra.
• Giảm dần sự mở rộng đô thị, do hệ thống giao thông công cộng và năng lượng hiệu quả làm cho cuộc sống nội thành trở nên hấp dẫn và bền vững hơn.

Các câu hỏi cần xem xét

• Bạn có cho phép chính quyền thành phố có quyền truy cập vào dữ liệu du lịch của bạn nếu dữ liệu du lịch này được sử dụng như một phần của nỗ lực tối ưu hóa giao thông không?
• Bạn có tin rằng các mô hình IoT của thành phố thông minh có thể được mở rộng đến mức mà hầu hết các thành phố và thị trấn có thể nhận ra những lợi ích khác nhau của chúng không? 
• Những rủi ro về quyền riêng tư liên quan đến việc một thành phố tận dụng các công nghệ IoT là gì?