Trí tuệ nhân tạo: Lời giải cho bài toán kết nối trong đô thị thông minh

Mạng viễn thông: Nền tảng của thành phố thông minh

Những năm gần đây, IoT trở thành một xu thế công nghệ lớn trong trào lưu của CMCN 4.0. Số lượng thiết bị IoT tăng lên với tốc độ chóng mặt. Theo công ty nghiên cứu IHS Markit, mỗi năm số thiết bị kết nối IoT sẽ tăng trung bình 12% và sẽ đạt con số khoảng 125 tỉ vào năm 2030.

Với những thành phố đang đặt mục tiêu trở thành đô thị thông minh như TP.HCM, việc thu thập dữ liệu từ các thiết bị IoT để phục vụ phân tích, dự báo càng là yêu cầu không thể thiếu. Dữ liệu từ các thiết bị IoT cũng là nguồn tài nguyên quý giá cho hoạt động nghiên cứu, ứng dụng trí tuệ nhân tạo.

Thành phố thông minh đòi hỏi hạ tầng phục vụ cho hàng tỷ kết nối  

Chia sẻ tại Hội thảo khoa học “Nghiên cứu và ứng dụng trí tuệ nhân tạo (AI) tại Thành phố Hồ Chí Minh giai đoạn 2019 - 2025” do Sở Khoa học và Công nghệ và Sở Thông tin Truyền thông TP.HCM tổ chức vừa qua, các chuyên gia nhấn mạnh sự cần thiết phải có hạ tầng số hoàn thiện.

Trong đó, TS Tân Hạnh, Phó Giám đốc Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông, cho rằng cần đặc biệt lưu ý đến yêu cầu triển khai nền tảng viễn thông mạnh để phục vụ cho phát triển các ứng dụng trí tuệ nhân tạo và mục tiêu xây dựng thành phố thông minh.

“Hệ sinh thái trí tuệ nhân tạo bao gồm lực lượng lao động CNTT, dữ liệu, hệ thống tính toán năng lực cao, cơ sở hạ tầng mạng máy tính và chiến lược triển khai công nghệ trí tuệ nhân tạo. Cơ sở hạ tầng mạng máy tính, với nền tảng là mạng viễn thông, là hạ tầng quan trọng nhằm kết nối thiết bị IoT với điểm tập kết xử lý dữ liệu, truyền dẫn dữ liệu trực tuyến với tốc độ cao và băng thông rộng đáp ứng yêu cầu của các ứng dụng trí tuệ nhân tạo”, TS Tân Hạnh nói.

Phát biểu tại hội thảo khoa học “Nghiên cứu và ứng dụng trí tuệ nhân tạo (AI) tại Thành phố Hồ Chí Minh giai đoạn 2019 - 2025”, Bí thư Thành ủy Nguyễn Thiện Nhân khẳng định thành phố sẽ dành ưu tiên thúc đẩy lĩnh vực này

Những mục tiêu đó đặt ra những nhu cầu mới mà công nghệ di động phổ biến hiện nay chưa đáp ứng được như kết nối dữ liệu siêu rộng với tốc độ siêu cao, nhu cầu kết nối IoT với số lượng truy cập lớn, yêu cầu kết nối di động với độ tin cậy siêu cao và độ trễ cực thấp.

Từ năm 2019, Việt Nam bắt đầu triển khai dịch vụ 5G. Trong đó, TP.HCM sẽ là địa phương đầu tiên trên cả nước được cung cấp thử nghiệm dịch vụ 5G, tiến tới thương mại hóa vào năm 2020.

Ngoài ra, Bộ Thông tin và Truyền thông đã có một số chính sách mới như đưa thêm băng tần 60GHz cho công nghệ không dây WiGig cho kết nối tốc độ cao cho thiết bị trong nhà, thêm các băng tần cho sạc không dây, tần số cho radar ô tô.

Ứng dụng trí tuệ nhân tạo tối ưu hiệu quả mạng viễn thông

Tuy nhiên, TS Tân Hạnh cho biết một hạn chế lớn trong triển khai mạng viễn thông hiện nay nằm ở việc sử dụng phổ tần chưa hiệu quả dù tài nguyên phổ tần là hữu hạn. Ủy ban Truyền thông liên bang Hoa Kỳ (FCC) thống kê khoảng phổ tần được sử dụng hiệu quả khoảng từ 0 - 2 GHz trong khi khoảng từ 3 - 5 GHz rất ít được sử dụng.

TS Tân Hạnh, Phó Giám đốc Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông

Không chỉ giảm hiệu quả sử dụng, điều này còn gây ra nhiều hạn chế khác như nhiễu sóng giữa các thiết bị. Khi số lượng thiết bị IoT tăng lên nhanh chóng, vấn đề này càng cần được quan tâm.

Một trong những giải pháp được các nhà khoa học đưa ra để giải quyết vấn đề này là khái niệm vô tuyến nhận thức (hay vô tuyến thông minh).

Theo định nghĩa của Viện Điện, Điện tử Hoa Kỳ (IEEE), vô tuyến nhận thức là “hệ thống thu/phát được thiết kế để phát hiện các khoảng trống của phổ tần vô tuyến và truy nhập vào (hoặc thoát ra nếu cần thiết) các khoảng phổ này mà không làm ảnh hưởng, gây nhiễu cho hệ thống khác”.

Theo TS Tân Hạnh, đây là công nghệ tiềm năng trong chính sách quy hoạch tần số hiện nay nhằm nâng cao hiệu suất sử dụng phổ tần của mạng vô tuyến. Trong đó, ứng dụng trí tuệ nhân tạo để thăm dò môi trường và ra quyết định truy cập một cách tối ưu là giải pháp đầy hứa hẹn để triển khai vô tuyến nhận thức.

Trí tuệ nhân tạo có thể giúp người dùng chọn băng tần tối ưu để truy cập nhằm nâng cao chất lượng dịch vụ. Thậm chí, trí tuệ nhân tạo cũng có thể được sử dụng để hiệu chỉnh công suất phát của người dùng một cách linh động và tối ưu.

TS Hạnh nhận định đây là hướng nghiên cứu hấp dẫn với nhiều ứng dụng thực tế. Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn Thông cũng đang hợp tác với các đối tác để nghiên cứu, phát triển các giải pháp trong lĩnh vực này và đã đạt được một số kết quả tích cực.