Nghiên cứu xây dựng tập thông số chỉ thị hiệu năng kpi của thành phố thông minh trong điều kiện Việt Nam (LV thạc sĩ)

HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƢU CHÍNH VIỄN THÔNG
---------------------------------------

Dƣơng Văn Đoàn

NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG TẬP THÔNG SỐ CHỈ THỊ HIỆU NĂNG
KPI CỦA THÀNH PHỐ THÔNG MINH TRONG ĐIỀU KIỆN VIỆT NAM

Chuyên ngành: Hệ thống Thông tin
Mã số
: 60.48.01.04

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT
(Theo định hƣớng ứng dụng)
NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: TS. NGUYỄN TRUNG KIÊN

HÀ NỘI - 2017


i

LỜI CAM ĐOAN
Tôi cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi.
Dƣới sự hƣớng dẫn của TS. Nguyễn Trung Kiên, kết quả đạt đƣợc trong
luận văn là sản phẩm của riêng cá nhân, không sao chép lại của ngƣời khác. Trong
toàn bộ nội dung của luận văn, những điều đƣợc trình bày hoặc là của cá nhân,
hoặc là đƣợc tổng hợp từ nhiều nguồn tài liệu. Tất cả các tài liệu tham khảo đều có
xuất xứ rõ ràng và đƣợc trích dẫn hợp pháp. Các số liệu, kết quả nêu trong luận
văn là trung thực và chƣa từng đƣợc ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác.

NGƢỜI CAM ĐOAN

Dƣơng Văn Đoàn


ii

LỜI CẢM ƠN
Trong quá trình thực hiện Luận văn, lời đầu tiên tôi xin chân thành cảm ơn
TS. Nguyễn Trung Kiên – Học viện Công nghệ Bƣu chính Viễn thông, ngƣời đã
trực tiếp hƣớng dẫn tôi thực hiện luận văn. Với sự hƣớng dẫn, cung cấp tài liệu,
động viên của Thầy đã giúp tôi vƣợt qua nhiều khó khăn về chuyên môn trong suốt
quá trình thực hiện luận văn.
Tôi xin chân thành cảm ơn Ban Giám đốc, Ban chủ nhiệm Khoa sau Đại học
và Khoa Công nghệ Thông tin, cùng các Thầy giáo, Cô giáo đã giảng dạy và quản
lý đào tạo trong suốt 2 năm theo học tại Học viện Công nghệ Bƣu chính Viễn thông.
Tôi xin chân thành cảm ơn Hội đồng chấm đề cƣơng: PGS-TS. Lê Hữu Lập,
PGS-TS. Hà Hải Nam, TS. Đỗ Thị Bích Ngọc đã góp ý cho đề cƣơng luận văn của
tôi.
Cuối cùng, tôi xin cảm ơn Ban giám hiệu, các đồng nghiệp của trƣờng THPT
Nguyễn Trãi đã động viên, tạo điều kiện cho tôi trong suốt 2 năm vừa qua.
Tôi xin chân thành cảm ơn!

Hà Nội, ngày 25 tháng 05 năm 2017
Tác giả

Dƣơng Văn Đoàn


iii

MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN ...................................................................................................... i
DANH MỤC CÁC THUẬT NGỮ, CHỮ VIẾT TẮT ............................................. vi
DANH SÁCH BẢNG ............................................................................................. vii
DANH SÁCH HÌNH VẼ ....................................................................................... viii
LỜI NÓI ĐẦU ...........................................................................................................1
CHƢƠNG 1. NGHIÊN CỨU TỔNG QUAN VỀ THÀNH PHỐ THÔNG MINH
VÀ BỘ THÔNG SỐ CHỈ THỊ KPI CHO THÀNH PHỐ THÔNG MINH ................5
1.1. Tổng quan về thành phố thông minh ............................................................6
1.1.1. Khái niệm về thành phố thông minh ......................................................6
1.1.2. Các đặc trưng của thành phố thông minh .............................................8
1.1.3. Kinh nghiệm của các nước ...................................................................12
1.1.3.1. Khu vực Châu Á - Thái Bình Dƣơng ................................12
1.1.3.2. Khu vực Châu Âu .............................................................14
1.1.3.3. Khu vực Bắc Mỹ - Mỹ Latinh ...........................................15
1.1.4. Vai trò của thành phố thông minh .......................................................16
1.2. Tổng quan về chỉ số KPI ............................................................................17
1.2.1. Khái niệm KPI ......................................................................................17
1.2.2. Phân biệt KPI với một số chỉ số đo lường khác ...................................18
1.2.3. Đặc điểm của KPI ................................................................................19
1.2.4. Phân loại các chỉ số KPI......................................................................20
1.2.5. Phương pháp xây dựng KPI .................................................................23
1.3. Kết chƣơng..................................................................................................24


iv

CHƢƠNG 2. NGHIÊN CỨU PHƢƠNG PHÁP XÂY DỰNG KPI CỦA THÀNH
PHỐ THÔNG MINH, ĐỀ XUẤT ÁP DỤNG TRONG ĐIỀU KIỆN VIỆT NAM .26
2.1. Cơ sở lý luận để xây dựng tập KPI cho TPTM ..........................................26

2.1.1. Thành phố thông minh .........................................................................26
2.1.2. Vai trò của bộ chỉ số KPI trong đánh giá sự phát triển của TPTM ....27
2.1.3. Một số đặc trưng của bộ chỉ số KPI ....................................................28
2.1.4. Một số yếu tố có ảnh hưởng đến việc xây KPI cho TPTM...................28
2.1.5. Tập KPI cho TPTM ..............................................................................30
2.2. Nhận xét chung ...........................................................................................32
2.3. Tập KPI áp dụng trong điều kiện Việt Nam. ..............................................33
2.3.1. Tình hình Việt Nam hiện nay ...............................................................33
2.3.2. Phân tích một số vấn đề để xây dựng bộ chỉ số cho TPTM Việt Nam
hiện nay ..........................................................................................................35
2.4. Xây dựng bộ tiêu chí cho TPTM Việt Nam ...............................................37
2.4.1. Quy trình xây dựng KPI .......................................................................37
2.4.2. Hệ thống các chỉ số của TPTM ............................................................41
2.5. Kết chƣơng..................................................................................................46
CHƢƠNG 3. ÁP DỤNG XÂY DỰNG TẬP KPI TRONG ỨNG DỤNG ICT CỦA
THÀNH PHỐ HÀ NỘI .............................................................................................47
3.1. Giới thiệu về thành phố Hà Nội ..................................................................47
3.1.1. Khái quát về Hà Nội.............................................................................47
3.1.2. Khảo sát ứng dụng CNTT của Hà Nội .................................................48
3.1.3. Kỳ vọng về hiệu quả của TPTM với Hà Nội ........................................50
3.1.3.1. Về quản trị .........................................................................50


v

3.1.3.2. Về kinh tế ..........................................................................51
3.1.3.3. Về xã hội ...........................................................................52
3.1.4. Quan điểm và tầm nhìn xây dựng Hà Nội thông minh ........................53
3.1.5. Mục tiêu xây dựng thành phố Hà Nội thông minh ...............................53
3.1.6. TPTM trong lộ trình phát triển của Hà Nội .........................................55

3.2. Xây dựng tập KPI trong lĩnh vực ICT cho Hà Nội.....................................58
3.2.1. Phân tích ..............................................................................................58
3.2.2. Đề xuất .................................................................................................61
3.3. Tính hợp lý và khả thi của tập KPI về ICT cho Hà Nội .............................64
3.4. Kết chƣơng..................................................................................................66
KẾT LUẬN ..............................................................................................................68
DANH MỤC CÁC TÀI LIỆU THAM KHẢO........................................................70


vi

DANH MỤC CÁC THUẬT NGỮ, CHỮ VIẾT TẮT
Từ viết tắt
BSI

Tiếng Anh

Tiếng Việt

Smart City Group

Nhóm thành phố thông minh

CNH-HĐH Industrialization and Modernization Công nghiệp hóa- Hiện đại hóa
CNTT
CNTT-TT

Information Technology

Công nghệ thông tin

Information and Communication Công nghệ thông tin và truyền
Technology

thông

CSDL

Data Base

Cơ sở dữ liệu

CSF

Crutical Success Factor

Các yếu tố thành công then chốt

CSHT

The Infrastructure

Cơ sở hạ tầng

ICF

Intelligent Community Forum

Diễn đàn cộng đồng thông minh

ICT

Information and Communication Công nghệ thông tin và truyền
Technology

thông

IOC

City Operations Center

Trung tâm điều hành thành phố

IoT

Internet of Thing

Internet kết nối vạn vật

ISO

ISO Standards

Tiêu chuẩn

KPI

Key Formance Indicators

Chỉ số hiệu suất cốt yếu

KPN

TelecommunicationsService
Provider

Nhà cung cấp dịch vụ viễn thông

KRI

Key Result Indicators

Chỉ số kết quả cốt yếu

OI

Operational Indicator

Chỉ số trung gian

PI

Performance Indicators

Các chỉ số đo lƣờng hiệu suất

SMART

Specific

Measureable

Achivable

Realistic Time

Thông minh

TPTM

Smart City

Thành phố thông minh

TTDL

Data Center

Trung tâm dữ liệu

TTHTTT

Central Information System

Trung tâm hệ thống thông tin


vii

DANH SÁCH BẢNG

Bảng 2.1. Các giai đoạn đo lƣờng hiệu suất KPI .....................................................38
Bảng 2.2. Chỉ số KPI cho Việt Nam ........................................................................42
Bảng 3.1. Các chỉ số liên quan trực tiếp đến ICT ....................................................59
Bảng 3.2. Các chỉ số KPI gián tiếp liên quan đến ICT ............................................59
Bảng 3.3. Các KPI tác động bền vững tới ICT ........................................................60


viii

DANH SÁCH HÌNH VẼ
Hình 1.1. Các đặc trƣng của TPTM[23] .....................................................................10
Hình 2.1. KPI và các chỉ số trung gian PI, OI[5] .....................................................27
Hình 2.2. Một số viễn cảnh của TPTM[3] .................................................................29
Hình 2.3. Các đặc trƣng cấu thành trong các lĩnh vực của TPTM[23] ......................29
Hình 2.4. Một số tổ chức nghiên cứu tiêu chuẩn TPTM[17] .....................................31
Hình 2.5. Một số mức phát triển trung gian[3] ..........................................................36
Hình 2.6. Hệ thống chỉ số xây dựng TPTM[22] ........................................................41


1

LỜI NÓI ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài:
Nguồn gốc của ý tƣởng thành phố thông minh xuất phát từ sự phát triển dân
số một cách nhanh chóng của các đô thị lớn. Trên thế giới có xấp xỉ 8 tỷ ngƣời, dự
báo còn tăng nhanh hơn trong các năm tiếp theo và dân số sẽ tập trung vào khoảng
trên 67% sống ở các thành phố lớn nên sẽ quá tải cho các thành phố này.
Những thành phố này sẽ đối mặt với nhiều vấn đề nhƣ: nguồn tài nguyên tự
nhiên, ô nhiễm môi trƣờng, giao thông, năng lƣợng, chất lƣợng cuộc sống, dịch
vụ… Do đó các cấp lãnh đạo, chính quyền buộc phải đƣa ra các giải pháp để giải

quyết vấn đề đó.
Trên thế giới, hiện nay có khoảng trên 200 thành phố đã giải quyết vấn đề
này bằng cách phát triển mô hình “thành phố thông minh” và dần đi đến phát triển
“bền vững”. Có thể kể đến nhƣ thành phố Amseterdam (Hà lan), Lyon (Pháp),
Edinburgh (Scotland), Zagreb, Luxemburg…;cùng một số hãng viễn thông nổi tiếng
nhƣ IBM, Thales Group, Schineider, Telefonica,…đã tiên phong trong việc phát
triển thành phố thông minh. Theo thống kê của Telefonica một thành phố thông
minh sẽ giảm đƣợc 25% áp lực về giao thông, giảm 17% về lƣợng khí thải CO2,
giảm 15% lƣợng nƣớc tiêu thụ, giảm 10% lƣợng điện tiêu thụ.
Dự báo nếu các thành phố trên thế giới có 10 triệu dân trở lên, đầu tƣ phát
triển thành phố thông minh từ năm 2010 là 10 tỷ USD đến năm 2020 sẽ đạt nguồn
vốn đầu tƣ lũy kế bằng 110 tỷ USD, vì thành phố thông minh sẽ mang lại nguồn lợi
khổng lồ từ các dịch vụ tiện ích có thể đạt mức tổng doanh thu lũy kế lên đến 125 tỷ
USD.
Với Việt Nam hiện nay đang trên đà phát triển ứng dụng những tiến bộ công
nghệ vào trong cuộc sống và hội nhập sâu rộng với các nƣớc trong khu vực cũng
nhƣ toàn thế giới cần có những con số mang tính định lƣợng, phản ánh rõ chất
lƣợng và hiệu quả nhƣ KPI (Key Performance Indicators) trở thành mối quân tâm
hàng đầu cho các thành phố thông minh, ứng dụng nhanh, mạnh công nghệ thông


2

tin để thực hiện công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nƣớc cũng nhƣ xây dựng và phát
triển các “thành phố thông minh” tiến tới phát triển “bền vững”, trong đó có các đô
thị nhƣ thành phố Hà Nội, thành phố Hồ Chí Minh, Đà Nẵng, Hải Phòng, Đà Lạt,
Bình Dƣơng…
Thành phố thông minh bền vững không chỉ đóng vai trò quyết định tới sự
phát triển cho một thành phố, mà cho cả một quốc gia cũng nhƣ trên toàn thế giới.
Chính vì vậy mà em chọn đề tài “Nghiên cứu xây dựng tập thông số chỉ thị hiệu

năng KPI của thành phố thông minh trong điều kiện Việt Nam”

2. Tổng quan về vấn đề nghiên cứu:
Trên thế giới, các quốc gia có trình độ công nghệ thông tin phát triển cũng là
những quốc gia có nhu cầu, khả năng để triển khai thành phố thông minh. Nƣớc Mỹ
ngay từ đầu năm 2009 và cho tới bây giờ đã phát triển thành phố thông minh bền
vững một cách vững chắc và định hƣớng tƣơng lai tiến tới là “hành tinh thông
minh”.
Tại Liên minh Châu Âu từ những năm 2007 đã đƣa ra và bắt đầu thực hiện
một loạt mục tiêu xây dựng thành phố thông minh bền vững. Bộ tiêu chí đánh giá
của Liên minh Châu Âu gồm 6 tiêu chí là: kinh tế thông minh, môi trƣờng thông
minh, quản lý thông minh, giao thông thông minh, cuộc sống thông minh, con
ngƣời thông minh. Các kết quả đánh giá cho thấy, Thụy Điển, Phần Lan, Hà Lan,
Luxemburg, Bỉ và Áo là những thành phố có mức độ thông minh khá cao, các thành
phố còn lại có những chỉ tiêu chỉ đạt ở mức trung bình.[7]
Những kinh nghiệm của các nƣớc thuộc Liên minh Châu Âu trong việc cải
thiện giao thông, tăng cƣờng sử dụng năng lƣợng tiết kiệm và hiệu quả là những bài
học bổ ích đối với các quốc gia đã và đang xây dựng thành phố thông minh bền
vững.
Trong khu vực thì Hàn Quốc là quốc gia triển khai thành phố thông minh bền
vững là khá sớm, vào năm 2003 phát triển thành một đất nƣớc thông minh thực hiện
bằng “hệ thống cảm biến không dây” để thúc đẩy việc số hóa các tài nguyên, kết nối


3

mạng, dễ sử dụng và thông minh đã làm thay đổi đáng kể xã hội và sự phát triển
kinh tế của Hàn Quốc và các nƣớc Singapore, Malaysia, Trung quốc, Đài bắc...
Việt Nam chúng ta cũng vậy trong vài năm trở lại đây “thành phố thông
minh” ngày càng trở nên phổ biến, đƣợc tuyên truyền rộng rãi trên các phƣơng tiện

thông tin đại chúng, nhiều sự kiện, hội thảo đã đề cập đến thành phố thông minh
bền vững diễn ra trên cả nƣớc. Một số tỉnh thành đã chủ động lập kế hoạch, đề án
xây dựng thành phố thông minh nhƣ Đà Nẵng, Bình Dƣơng, thành phố Hồ Chí
Minh, Đà Lạt,…
Thành phố thông minh tại Việt Nam nên hội tụ các yếu tố về cơ sở hạ tầng
hiệu quả, môi trƣờng sống thân thiện và phát triển kinh tế - xã hội bền vững, nó
đƣợc thể hiện qua nền kinh tế hiện đại, hệ thống giao thông thông minh, quản lý đô
thị thông minh, quản lý năng lƣợng hiệu quả, giảm ô nhiễm, tăng cƣờng an ninh,
chất lƣợng cuộc sống tốt, sự hài lòng của công dân…Cơ sở của sự thông minh đó là
công nghệ thông tin và truyền thông (ICT), tập thông số chỉ thị hiệu năng KPI giúp
đánh giá các lĩnh vực vận hành, quản lý, cung cấp dịch vụ đô thị đƣợc tiến hành một
cách thông minh, tăng trƣởng bền vững.

3. Mục đích nghiên cứu:
Việc sử dụng KPI trong đánh giá thực hiện công việc nhằm mục đích:
 Góp phần tham gia trên góc độ khoa học đối với quá trình triển khai
thành phố thông minh ở Việt Nam nhằm nâng cao tính hiệu quả của việc
triển khai thành phố thông minh.
Mục tiêu nghiên cứu:
 Nắm đƣợc phƣơng pháp xây dựng KPI cho thành phố thông minh và áp
dụng cụ thể cho một lĩnh vực trong thành phố thông minh phù hợp với
điều kiện cụ thể của Việt Nam và nơi sẽ triển khai.
4. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu:
Đối tƣợng nghiên cứu:
 Thành phố thông minh (SmartCity) nói chung và đặt trong ngữ cảnh của
Việt Nam hiện nay.
 Phƣơng pháp xây dựng tập thông số chỉ thị hiệu năng (KPI).


4

Phạm vi nghiên cứu:
 Tìm hiểu những nét cơ bản đặc trƣng của chỉ số KPI nói chung, phân tích
ý thức, ý nghĩa, tác dụng của những chỉ số KPI giới hạn trong phạm vi
các hoạt động chức năng quản lý trong đô thị và đánh giá cơ bản khả
năng áp dụng KPI quản lý, phát triển thành phố thông minh.
 Tập KPI cơ bản cho một lĩnh vực cụ thể của SmartCity.

5. Phƣơng pháp nghiên cứu:
 Phƣơng pháp tổng hợp.
 Phƣơng pháp phân tích.
 Đề xuất và chứng minh.

6. Nội dung luận văn:
 MỞ ĐẦU
 Chƣơng 1. Nghiên cứu tổng quan về thành phố thông minh và tập thông số
chỉ thị KPI cho thành phố thông minh
- Tổng quan về Smartcity.
- Tổng quan về tập thông số chị thị hiệu năng KPI.
 Chƣơng 2. Nghiên cứu phƣơng pháp xây dựng KPI của thành phố thông
minh, đề xuất áp dụng trong điều kiện Việt Nam
- Xây dựng tập KPI cho thành phố thông minh.
- Tập KPI áp dụng trong điều kiện Việt Nam.
 Chƣơng 3. Áp dụng xây dựng tập KPI trong ứng dụng ICI của thành phố
Hà Nội
- Tập KPI cho hạ tầng kết nối thông minh (Smart Connectivity).


5

CHƢƠNG 1. NGHIÊN CỨU TỔNG QUAN VỀ THÀNH PHỐ
THÔNG MINH VÀ BỘ THÔNG SỐ CHỈ THỊ KPI CHO THÀNH
PHỐ THÔNG MINH
Nhiều thành phố lớn trên thế giới đã xây dựng thành công dự án thành phố
thông minh (Smart City). Thành phố thông minh (TPTM) vẫn có thể đƣợc xem nhƣ
là thành phố của tƣơng lai, khi xem xét tỷ lệ phát triển với sự thay đổi qua bộ thông
số KPI (Key Perfomance Indicators), đánh giá đổi mới của nó là rất khả thi, nhìn
thấy đƣợc, đo lƣờng đƣợc, các mô hình TPTM đã bứt phá trong các thập kỷ qua, trở
nên rất dễ thực hiện và chắc chắn phổ biến chiến lƣợc phát triển TPTM nhờ KPI.
Một thành phố thông minh là một thành phố có tri thức, kiến thức, sử dụng kỹ thuật
số, mạng Internet, quản trị, kinh tế, dân số, môi trƣờng sinh thái, năng lƣợng…
Mục tiêu đặt ra cho các nhà quy hoạch sự cải tiến về TPTM hiện nay những
thách thức cơ bản, các chức năng và cấu trúc, sử dụng thông tin và công nghệ
truyền thông (ICT) là một cơ sở hạ tầng quan trọng.
Công nghệ thông tin và truyền thông (ICT) là một động lực chính trong
thành phố để giải quyết những thách thức nảy sinh một cách "thông minh". Một
thành phố thông minh là có ít nhất một sáng kiến giải quyết một hoặc trong số sáu
đặc trƣng sau đây: Quản trị thông minh, Ngƣời dân thông minh, Cuộc sống thông
minh, Di động thông minh, Kinh tế thông minh và Môi trƣờng thông minh. Liên kết
công nghệ thông tin truyền thông và sử dụng mạng cho các thiết bị thông minh của
cƣ dân thành phố, các doanh nghiệp, cơ sở hạ tầng, nguồn tài nguyên, năng lƣợng
và không gian, cũng nhƣ cung cấp dịch vụ thông minh và tổ chức quản trị có sự đo
lƣờng, đƣa ra các chỉ số cụ thể.
Đô thị hóa nhanh chóng là một hiện tƣợng toàn cầu. Năm 2008, lần đầu tiên
trong lịch sử nhân loại, đã có cƣ dân trong thành thị nhiều hơn nông thôn, và các xu
hƣớng cho thấy rằng điều này sẽ không thể dừng lại. Liên Hiệp Quốc ƣớc tính vào
năm 2030, hơn 60% dân số toàn cầu sẽ đƣợc sống trong siêu thành phố sẽ có hơn 10
triệu dân. Thành phố lớn từ 5-10 triệu dân, thành phố trung bình 3-5 triệu dân, và

6

các thành phố nhỏ hơn và ven đô thị ngày càng nhiều và tập trung ở Châu Á, Châu
Phi và Mỹ Latinh. Dự báo có thể tăng lên đến hai phần ba vào năm 2050. Gần đây,
liên chính phủ về biến đổi khí hậu (IPCC) báo cáo về định cƣ của dân số, cơ sở hạ
tầng và các quốc gia. Quy hoạch không gian sẽ là vấn đề lớn so với việc mở rộng đô
thị tích lũy trong lịch sử loài ngƣời.
Với tốc độ đô thị hóa nhanh này, nhu - cầu tăng lên đối với các nguồn tài
nguyên nhƣ năng lƣợng, nƣớc, vệ sinh môi trƣờng cùng với các dịch vụ nhƣ giáo
dục, chăm sóc sức khỏe. Điều này nhấn mạnh sự cần thiết phải sử dụng các nguồn
lực hiệu quả hoặc theo một cách "thông minh", sự cần thiết để phát triển đô thị
thông minh đáp ứng các nhu cầu của cƣ dân thành phố. Đáp ứng những nhu cầu
này, hiện có hàng trăm dự án thành phố thông minh trên toàn thế giới trong các
nƣớc phát triển và đang phát triển. Ví dụ nhƣ Amsterdam, Barcelona, Bắc Kinh,
Cafeidian, Kashiwa-no-ha, Konza, Lavasa, Masdar, San Francisco, Santander, Sant
Cugat, Thƣợng Hải, Đài Bắc, Singapore, Tokyo… và hơn một 100 sáng kiến thành
phố thông minh gần đây đƣa ra bởi chính phủ Ấn Độ. Một thành phố thông minh có
thể góp phần vào việc cải thiện quản trị và quản lý hiệu quả cơ sở hạ tầng nhƣ nƣớc,
năng lƣợng, giao thông, môi trƣờng và nhà ở… hƣớng đến một chất lƣợng cuộc
sống cao hơn.
Các thành phố và cơ sở hạ tầng sẽ chiếm lĩnh thị phần của sự phát triển con
ngƣời trong tƣơng lai gần, khoa học và công nghệ đổi mới, bao gồm cả công nghệ
thông tin và truyền thông (ICT) có thể kích hoạt chúng nhƣ môi trƣờng sống thông
minh hơn và sạch hơn thông qua bộ chỉ số KPI để đánh giá. Theo đó, thành phố có
thể đƣợc quy hoạch, thiết kế, xây dựng và vận hành một cách toàn diện hơn, nhƣ là
thử thách khắc nghiệt của quyền lực chính trị, thƣơng mại, giáo dục, y tế và đổi mới
với tiềm năng to lớn giải quyết các nhu cầu phát triển thành phố thông minh.

1.1. Tổng quan về thành phố thông minh
1.1.1. Khái niệm về thành phố thông minh

Thành phố thông minh (Smart City) là một mô hình mới áp dụng công nghệ
thông tin cùng với các giải pháp đồng bộ đƣợc đƣa vào thực hiện trong từng đơn vị,


7

cơ quan, tổ chức của thành phố để tạo ra một hệ thống điều chỉnh quản lý và nâng
cao chất lƣợng các dịch vụ hành chính công, để phát triển các ngành nghề trong đô
thị đƣợc cả giới khoa học, nghiên cứu kiến trúc, xây dựng, các cơ quan quản lý,
doanh nghiệp và cộng đồng dân cƣ chấp thuận.
Có rất nhiều khái niệm khác nhau về thành phố thông minh nhƣ: Thành phố
sinh thái, thành phố tri thức, thành phố cảm biến, thành phố công nghệ số hóa,
thành phố kết nối…
- “Một thành phố giám sát và tích hợp điều kiện của tất cả các cơ sở hạ tầng
quan trọng, nó bao gồm đƣờng bộ, cầu, hầm, đƣờng ray, tàu điện ngầm, sân bay,
cảng biển, giao thông, nƣớc, năng lƣợng, thậm chí lớn tòa nhà, có thể tối ƣu hóa tốt
hơn các nguồn lực, kế hoạch hoạt động bảo dƣỡng phòng ngừa, và màn hình, khía
cạnh bảo mật khi tối ƣu hóa dịch vụ cho công dân của mình”
- “Một thành phố thực hiện tốt một cách nhìn về phía trƣớc trong nền kinh tế,
con ngƣời, quản trị, di động, môi trƣờng, và sống đƣợc xây dựng trên sự kết hợp
thông minh của các quỹ hiến tặng và các hoạt động tự quyết định, độc lập và ý thức
công dân”
Thành phố thông minh yêu cầu lập kế hoạch cẩn thận, ở giai đoạn đầu, điều
quan trọng là quốc gia và từng chính phủ, công dân và tất cả các bên liên quan khác
đồng ý thực hiện TPTM, định nghĩa thành phố thông minh nhằm mục đích để thực
hiện TPTM đồng thuận của tất cả trong nó.
Nhìn vào các chức năng của nó cũng nhƣ mục đích của nó, một thành phố
thông minh có lẽ, có thể đƣợc định nghĩa một thành phố có chiến lƣợc sử dụng
nhiều yếu tố thông minh nhƣ: “Thành phố thông minh là thành phố sử dụng công
nghệ thông tin và truyền thông (ICT) cùng các phƣơng tiện, thiết bị khác cải thiện

chất lƣợng cuộc sống hiệu quả hơn, thực hiện công việc và dịch vụ tạo ra tính cạnh
tranh lành mạnh, trong khi vẫn đảm bảo công bằng, minh bạch thông tin, công khai
đáp ứng đƣợc các nhu cầu hiện tại cũng nhƣ tƣơng lai”[22]
Do đó khái niệm về TPTM là rất phổ biến đƣợc cả thế giới công nhận.


8

1.1.2. Các đặc trưng của thành phố thông minh
Theo một số nghiên cứu về công trình dự án (Smart City của EU)[7], "Thành
phố của ngày mai". Các quyết định trong quy hoạch và quản lý đô thị có sự hợp tác
lâu dài, theo cách tiếp cận toàn diện, tất cả những thách thức này có thể đƣợc phân
lớp, liên quan đến các lĩnh vực hoạt động của thành phố. Một thành phố thông minh
có sáu đặc trƣng cơ bản:
-

Quản trị thông minh:
o Đƣa ra quyết định có sự tham gia của cƣ dân.
o Dịch vụ công cộng và xã hội.
o Minh bạch.
o Các quá trình dân chủ và hòa nhập.
o Tổ chức chính phủ và chính quyền.
o Cải thiện tiếp cận cộng đồng cho các dịch vụ

-

Cƣ dân thông minh:
o Vốn xã hội và con ngƣời.
o Điều kiện để công dân đang học tập và sáng tạo.
o Dịch vụ thông minh sử dụng công nghệ thông tin.

o Cung cấp một kinh nghiệm giáo dục phù hợp hơn cả ở khu vực thành
thị và nông thôn.
o Các giải pháp cho giáo dục (học tập từ xa và phối hợp) để có thông tin
tốt hơn công dân.

-

Kinh tế thông minh:
o Khu vực cạnh tranh toàn cầu.
o Doanh nghiệp và đổi mới.
o Mức độ năng suất cao.
o Truy cập băng thông rộng cho tất cả công dân và các doanh nghiệp
tạo cơ hội cho kinh doanh.
o Độc lập về địa lý, giúp duy trì dân số ở khu vực nông thôn.


9

o Quy trình kinh doanh điện tử (Ví dụ: ngân hàng điện tử, mua sắm điện
tử, đấu giá).
-

Môi trƣờng thông minh:
o Giám sát ô nhiễm.
o Sử dụng các công nghệ.
o Tiêu thụ năng lƣợng.
o Giảm tiêu thụ năng lƣợng thông qua sử dụng công nghệ mới trong khi
thúc đẩy bảo tồn năng lƣợng và vật liệu tái sử dụng.

-

Di chuyển và giao thông thông minh:
o Cải thiện tiếp cận.
o Giao thông vận tải an toàn.
o Hệ thống giao thông hiệu quả hơn và thông minh.
o Sử dụng mạng cho chuyển động hiệu quả của các phƣơng tiện, ngƣời
và hàng hóa, để giảm ùn tắc.
o Cách nhìn mới về "xã hội" nhƣ dùng chung xe, tổng hợp xe, và kết
hợp với đi xe đạp.

-

Cuộc sống thông minh:
o Chất lƣợng cuộc sống tốt hơn.
o Các khía cạnh xã hội - giáo dục, y tế, an toàn công cộng, nhà ở.
o Tiếp cận với các dịch vụ y tế chất lƣợng cao (bao gồm cả kiểm tra sức
khỏe hoặc theo dõi, chăm sóc sức khỏe từ xa), quản lý hồ sơ điện tử.
o Dịch vụ trang chủ tự động hóa, nhà thông minh và xây dựng thông
minh.
o Tiếp cận với các dịch vụ xã hội của tất cả các loại.
Do đó các đặc trƣng của thành phố thông minh có rất nhiều chƣơng trình

thực hiện khác nhau, công trình, dự án đã và đang làm là xây dựng thành phố thông
minh. Nên tùy theo từng đô thị sẽ cải cách, tổ chức, quản trị các lĩnh vực ứng dụng
thông minh một cách phù hợp với địa phƣơng của mình.


10

Vì vậy thách thức lớn đặt ra là khi xây dựng thành phố thông minh khi phát

triển phong phú, đa dạng nhƣng cần đƣợc đặt trong một kiến trúc cơ bản để tạo ra
một nền tảng vững chắc tích hợp nhiều dữ liệu làm cơ sở, công cụ cho một TPTM.
Mối quan hệ giữa các đặc trƣng của một thành phố thông minh thông qua
hình vẽ sau:

Hình 1.1. Các đặc trƣng của TPTM[23]
-

Một thành phố thông minh có thể đƣợc nhìn nhận theo các vấn đề sau:
o Từ góc độ đô thị hóa cũng nhƣ hiện đại hóa nông thôn: Các vấn đề
phát sinh trong đô thị, cũng nhƣ nông thôn mới đang trở thành những
thách thức không hề nhỏ cho các tổ chức, dịch vụ công cũng nhƣ các
dịch vụ tiện ích khác mang tính tổng thể về giao thông, y tế, giáo dục,
kinh tế, văn hóa,…cho cƣ dân trong thành phố. Các giải pháp đồng bộ
dựa trên cơ sở áp dụng các tiến bộ của Khoa học kỹ thuật là rất cần
thiết để giải quyết tốt các vấn đề đặt ra.
o Từ góc độ cơ chế, chính sách: Thành phố thông minh phải đƣa ra
đƣợc những giải pháp tức thời, định hƣớng và hành động của chính


11

quyền mang tính phục vụ công dân nhiều hơn, nhiệt tình hơn hƣớng
tới phục vụ tốt cho mỗi ngƣời dân, tổ chức, doanh nghiệp hiệu quả
hơn. Sử dụng những bƣớc tiến vƣợt bậc của CNTT, đặc biệt là phân
tích dữ liệu và chia sẻ với cƣ dân sẽ đóng vai trò cực kỳ quan trọng
trong việc hỗ trợ các kế hoạch, chiến lƣợc cũng nhƣ ra những quyết
định hiệu quả thực hiện đƣợc và gắn với đời sống hàng ngày của
ngƣời dân.
o Từ góc độ chuyển đổi ngành công nghiệp: Hiện nay các đô thị đang

có mức tiêu thụ năng lƣợng cao, lƣợng khí thải ra môi trƣờng lớn gây
ô nhiễm nặng, trong khi phát triển công nghiệp là mũi nhọn hàng đầu
của nền kinh tế, nhƣng cứ phát triển nhƣ vậy thì hậu quả, tác hại mà
con ngƣời phải gánh chịu không hề nhỏ. Chính vì vậy giải pháp ứng
dụng công nghệ mới cho việc làm giảm ô nhiễm, bảo vệ môi trƣờng là
cần thiết và cấp bách đối với mỗi thành phố.
o Từ vấn đề công nghệ: TPTM là một hệ sinh thái đồng bộ của các tổ
chức, thành phần, công dân, doanh nghiệp…phải cùng nhau phối hợp,
thực hiện và vận hành tạo nên một cỗ máy đô thị hoàn thiện, hoạt
động hiệu quả, gắn kết với sự tham gia tích hợp của nhiều thành phần
trên một chính sách mở và tiêu chuẩn cho xây dựng TPTM.
Trên góc độ quản lý, quá trình triển khai TPTM rất cần đƣợc giám sát và
đánh giá thƣờng xuyên nhằm đảm bảo quá trình đang hƣớng đến mục tiêu đã xác
định. Để có công cụ, dữ liệu sử dụng cho việc quản lý sự phát triển của TPTM sẽ
cần bộ chỉ số KPI (Key Performance Indicators) đánh giá cho TPTM.
Cơ sở hạ tầng ICT nhƣ thế nào để dựa vào đó xây dựng một thành phố thông
minh tối thiểu phải có hệ thống cáp quang, di động tốc độ cao, các thiết bị cảm biến
cố định và di động…cần thiết phải thông minh điều này phù hợp với sự phát triển
của viễn thông sẵn có. ICT và các ngành công nghệ nhƣ IoT hiện nay, khi dịch vụ
4G sẽ đƣợc phát triển mạnh mẽ bởi các nhà mạng viễn thông, các hệ thống cáp
quang đã đƣợc đầu tƣ kéo đến các nơi, các thiết bị thông minh nhƣ Smart Phone,


12

Smart Home…đang rất phổ biến và nhiều ngƣời dùng, giá cả ngày càng hạ, dịch vụ
ngày càng nhiều nên phát triến thành phố thông minh là tất yếu khi ứng dụng ICT.

1.1.3. Kinh nghiệm của các nước
1.1.3.1. Khu vực Châu Á - Thái Bình Dƣơng

-

Seoul
Seoul là thành phố thông minh nhất xét về mặt quản trị kỹ thuật số và dữ liệu

công cộng. Hiện nay thành phố có hơn 1.200 bộ dữ liệu mở cho công dân và rất
sáng tạo trong việc sử dụng các công cụ kỹ thuật số để hỗ trợ ngƣời dân tham gia,
nhƣ hệ thống OASIS trực tuyến cho phép công dân đƣa ra đề nghị lập các kế hoạch
trực tuyến. Một mẫu "thành phố thông minh" đã đƣợc xây dựng bên cạnh sân bay
Seoul.
Đây là dự án thành phố có 40% không gian xanh, cung cấp dịch vụ phổ cập
băng thông rộng lớn, tích hợp mạng cảm biến, loạt hệ thống công trình xanh chuẩn
nhất và hệ thống ngầm sáng tạo vận chuyển chất thải nhà bếp từ các tòa nhà thẳng
đến một cơ sở xử lý và chuyển đổi chất thải thành năng lƣợng.
Kinh nghiệm rút ra từ Seoul là kinh nghiệm một cơ sở dữ liệu lớn tích hợp đã
giúp cho việc quản trị thành phố và phục vụ việc phát triển các ngành kinh tế phát
triển. Các ứng dụng đƣợc triển khai trên một nền tảng cơ sở hạ tầng CNTT tốt và hạ
tầng dữ liệu tốt là tiền đề của TPTM.
-

Singapore
Singapore là thành phố có tổ chức quy mô công nghệ tiên tiến hạng nhất và

sạch sẽ nhất thế giới với hệ thống giao thông công cộng và có sự cam kết mạnh mẽ
để phát triển bền vững. Thành phố là một trong những thành phố có lƣợng khí thải
carbon thấp nhất của bất kỳ thành phố khác trên thế giới; với khoảng 2,7 tấn carbon
dioxide/công dân.
-

Tokyo

Tokyo của Nhật Bản đã thành lập chiến lƣợc cho năm 2020 bao gồm 8 mục

tiêu cho tƣơng lai. Trong đó bao gồm mục tiêu tăng khả năng phục hồi thảm họa
thiên tai động đất, tạo ra năng lƣợng tái tạo tại địa phƣơng, tạo 1.000 ha không gian


13

xanh mới, khuyến khích chƣơng trình công nghệ thông tin có sự tham gia của ngƣời
dân và hòa nhập xã hội, tạo việc làm mới cho ngƣời khuyết tật…
-

Sydney
Sydney sử dụng các nguồn lực và sự quan tâm của Thế vận hội Olympic nhƣ

một cách để tạo ra thành phố xanh cho mình. Làng Olympic Sydney là một dự án
phát triển hỗn hợp, kéo theo việc thực hiện các giải pháp năng lƣợng tái tạo nhƣ lắp
đặt 12 tấm quang điện trên mọi gia đình, xây dựng hệ thống tái chế chất thải, kết
quả trong việc tái chế lên đến 90% và mạng lƣới kết nối giao thông công cộng. Gần
đây, Sydney đã thử nghiệm một số dự án công nghệ sạch và thông minh.
-

Đài Bắc
Kinh nghiệm rút ra từ Đài Bắc đã tiến đến xây dựng thành phố thông minh

và phát triển mạnh về hạ tầng công nghệ thông tin, xây dựng trên nền tảng tích hợp
đa dạng và đẩy nhanh các ứng dụng thông minh vào quản lý đô thị.
-

Putrajaya

Khởi công từ tháng 8 năm 1995, với số tiền khoảng hơn 8 tỷ đô la Mỹ, thành

phố Putrajaya của Malaysia đƣợc xem là công trình đô thị tiêu biểu cho khu vực
Đông Nam Á với sự kết hợp giữa công nghệ hiện đại và truyền thống. Các chuyên
gia quy hoạch đã biến Putrajaya thành một thành phố, nơi mà CNTT cùng tồn tại
song song với những vƣờn cây tƣơi tốt. Dọc theo đại lộ Putra, trục xƣơng sống của
thành phố, hai bên là những tòa dinh thự, công sở khổng lồ nhƣng không ngột ngạt
vì đƣợc phủ xanh bóng cây, hoa lá... Ngay cả lối xuống cầu thang cuốn vào khu
trung tâm thƣơng mại gắn máy điều hòa bên sông, cũng đƣợc trồng hoa, cây xanh
bên trong.
Là một thành phố "trẻ" nhất của Malaysia, nên đƣờng phố Putrajaya rất
thông thoáng và môi trƣờng thì trong lành. Gần 40% diện tích của thành phố này
đƣợc dành cho cây xanh, bóng mát nên du khách luôn có cảm giác nhƣ mình đang ở
trong rừng.
Qua một số ví dụ trên cho thấy, việc xây dựng TPTM là một quá trình khó
khăn và nó là rất khác nhau cho mỗi quốc gia, cho mỗi thành phố, có hoàn cảnh


14

khác nhau, xuất phát điểm khác nhau, điều kiện tự nhiên và kinh tế xã hội khác
nhau. Tuy nhiên, một điểm chung khi xây dựng TPTM, là phải xây dựng một cơ sở
hạ tầng tốt, đặc biệt là hạ tầng CNTT và hạ tầng đó đƣợc dùng chung, đƣợc chia sẻ
làm nền tảng cho việc phát triển TPTM.

1.1.3.2. Khu vực Châu Âu
-

Copenhagen
Copenhagen là thành phố có hai năm liên tiếp đạt danh hiệu thành phố xanh

nhất thế giới. Thành phố cũng đƣợc chọn là Thủ đô xanh của châu Âu vào năm
2014. Copenhagen có chỉ số carbon bình quân đầu ngƣời thấp nhất thế giới và cũng
có kế hoạch cắt giảm carbon, hơn nữa tham vọng nhất của bất kỳ thành phố nào trên
thế giới nhằm đạt đƣợc mục tiêu carbon trung tính vào năm 2025.
Thành phố hiện đang triển khai một loạt các giải pháp mới và sáng tạo trong
các lĩnh vực giao thông, rác thải, nƣớc, sƣởi ấm, y tế và các nguồn năng lƣợng thay
thế nhằm mục đích cải thiện và phát triển bền vững. Bằng cách kiểm tra các giải
pháp này, thành phố hy vọng sẽ thu hút các công ty sáng tạo cùng chung tay, lần
lƣợt hỗ trợ nền kinh tế thông qua quá trình trở nên xanh hơn và thông minh hơn.
-

Amsterdam
Amsterdam đề ra mục tiêu về mô hình phát triển bền vững tầm nhìn và Chiến

lƣợc năng lƣợng đến năm 2040. Các tham vọng đƣợc đề ra bao gồm:
o Thành phố có khí hậu trung lập vào năm 2018.
o Giảm 40% lƣợng khí thải CO2 vào năm 2025, so với năm 1990.
o Giảm 75% lƣợng khí thải CO2 vào năm 2040.
Để giúp đạt đƣợc các mục tiêu này, ban đổi mới Amsterdam (AIM), nay là
ban kinh tế Amsterdam, thành phố Amsterdam, công ty điều hành mạng lƣới
Liander và nhà cung cấp dịch vụ viễn thông KPN đã bắt đầu xây dựng nền tảng
thành phố thông minh Amsterdam vào năm 2009. Sự hợp tác giữa các doanh
nghiệp, chính phủ, các tổ chức nghiên cứu và ngƣời dân Amsterdam. Có một văn
phòng trung tâm với nhiều ngƣời cùng làm việc trong dự án TPTM.


15

Trong năm 2013, đã có hơn 70 đối tác với 37 dự án TPTM khác nhau đƣợc

triển khai, bao gồm tất cả các đặc điểm của một TPTM nhƣ quá trình chuyển đổi
năng lƣợng, các giải pháp thông minh di động và liên kết mở... Một số sáng kiến
khác của Châu Âu nhƣ: Citadel, Common4EU, NiCE, Digital Cities and Open
Cities cũng có một liên kết với thành phố Amsterdam để phục vụ mục tiêu TPTM.
Kinh nghiệm rút ra từ bài học Amsterdam là mục tiêu xây dựng sẽ phụ thuộc
vào từng thành phố nhƣng đều dẫn đến một đích chung, xây dựng nền tảng trƣớc
khi làm cơ sở để khai thác và phát triển các dự án TPTM, trên các lĩnh vực khác
nhau trong thành phố.

1.1.3.3. Khu vực Bắc Mỹ - Mỹ Latinh
-

San Francisco
Thành phố San Francisco liên tục ở vị trí đứng đầu trên bảng xếp hạng của

các thành phố Bắc Mỹ, trong mấy thập kỷ qua ngƣời dân thành phố này luôn cố
gắng xây dựng thành phố trở thành một trong những TPTM nhất trên thế giới. San
Francisco đã thực hiện tham vọng giảm khí thải carbon bằng cách sử dụng nguồn
năng lƣợng tái tạo. Hiện nay có tới 41% năng lƣợng thành phố đang dùng là nguồn
năng lƣợng tái tạo, những phƣơng tiện công cộng và phƣơng tiện giao thông thân
thiện với môi trƣờng xanh đƣợc sử dụng phổ biến tại nơi đây nhƣ xe buýt, tàu điện,
xe đạp điện… Hiện nay có trên 100 trạm sạc công cộng cho xe điện trên toàn thành
phố.
-

Rio de Janeiro
Rio de Janeiro của Brazil là một thành phố không thực sự giàu có và không

có nền kinh tế phát triển mạnh nhƣ các nƣớc trên thế giới, nhƣng Rio de Janeiro
đang đi đầu phát triển mô hình đô thị thông minh về du lịch với văn hóa phong phú,

cuộc sống sôi động, thiên nhiên hiền hòa tƣơi đẹp, trƣớc thực tế cơ sở hạ tầng thì
xuống cấp và thiên tai nhiều, nạn trộm cắp và băng đảng. Thành phố Rio biết rằng
quản lý đô thị phải chịu những áp lực số lƣợng dân số tăng trên 7 triệu ngƣời,
phƣơng tiện giao thông, năng lƣợng, môi trƣờng… sẽ phá vỡ mọi giới hạn chịu


16

đựng của thành phố. Nên một trung tâm công nghệ cao hoạt động sẽ đáp ứng kỳ
vọng đem đến một chiếc chìa khóa giải quyết bài toán cho Rio.[4]
Kinh nghiệm rút ra từ Rio cho thấy việc xây dựng TPTM không chỉ ở những
nƣớc giàu mà là của tất cả các nƣớc đang phát triển. Xây dựng TPTM là sách lƣợc
hàng đầu để giải bài toán đô thị hóa nhanh do sức ép của tăng dân số.

1.1.4. Vai trò của thành phố thông minh
Việc xây dựng TPTM là việc triển khai ứng dụng đồng bộ các giải pháp
CNTT trên tất cả các lĩnh vực đời sống của thành phố dựa trên sáu đặc trƣng cơ bản
đã trình bày ở trên. Các đặc trƣng này đem lại rất nhiều tiện ích, thuận lợi cho cƣ
dân và chính quyền của thành phố nhƣ:
- Quản trị đô thị: Thành phố thông minh cho phép chính quyền có thể thực
hiện hoạt động giám sát các hệ thống cơ sở hạ tầng một cách thông minh nhất có
thể, thông qua các hệ thống quản lý giám sát tự động. Các hệ thống dịch vụ, giao
thông, môi trƣờng, điện và nƣớc đƣợc quản lý vận hành tập trung… Hệ thống giám
sát cũng đảm bảo cho thành phố quản lý đƣợc các hoạt động khác nên an ninh sẽ tốt
hơn.
- Cung cấp dữ liệu hỗ trợ cho việc ra quyết định: Thành phố thông minh thu
thập đƣợc rất nhiều dữ liệu, thông tin về quá khứ, thông tin về hiện tại, thời gian,
địa điểm… nên đã đƣa ra đƣợc những cảnh báo, dự báo có độ chính xác cao hơn,
dài hạn hơn, toàn diện hơn nhằm đƣa ra những phƣơng án tối ƣu trong một thời gian
tƣơng đối ngắn, tức thời giúp lãnh đạo ra quyết định hiệu quả hơn, chính xác hơn.

- Quản lý quy hoạch: Thành phố thông minh kết nối đồng bộ nhiều lĩnh vực
trong một không gian, đô thị từ đó tích hợp đầy đủ thông tin và kết cấu cơ sở hạ
tầng, kinh tế xã hội của thành phố. Tác động đầu tiên là cung cấp đầy đủ thông tin
cho công tác quy hoạch phát triển đô thị về hạ tầng điện nƣớc, giao thông, hạ tầng
kinh tế xã hội đảm bảo một quy hoạch hợp lý và khoa học. Đây là vấn đề không hợp
lý hiện nay do cách làm quy hoạch truyền thống của các đô thị bị thiếu những thông
tin khách quan, phản biện từ bên ngoài mang tính dự báo và rất hạn chế.