Xây dựng Khung kiến trúc hạ tầng IoT cho Thành phố Hồ Chí Minh

Việc nghiên cứu và phát triển khung kiến trúc IoT không chỉ là một yêu cầu kỹ thuật mà còn là bước đi chiến lược nhằm giúp thành phố chuẩn bị tốt nhất cho làn sóng công nghệ mới, đảm bảo quá trình chuyển đổi số diễn ra một cách hiệu quả, an toàn và mang lại giá trị thực tế cho chính quyền, doanh nghiệp và người dân.

Sở Khoa học và Công nghệ Thành phố Hồ Chí Minh vừa tổ chức Hội đồng tư vấn nghiệm thu nhiệm vụ khoa học và công nghệ “Xây dựng Khung kiến trúc hạ tầng IoT cho Thành phố Hồ Chí Minh”. Đây là nhiệm vụ do Trường Đại học Bách Khoa (Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh) chủ trì thực hiện, TS. Nguyễn Lê Duy Lai làm chủ nhiệm.

Sau sáp nhập, Thành phố Hồ Chí Minh hiện tại là một đại đô thị, là vùng kinh tế năng động bậc nhất Việt Nam. Tuy nhiên, đi kèm cơ hội là thách thức về quản lý, điều phối và vận hành một không gian đô thị rộng lớn, đa dạng và rất phức tạp. Điều này đòi hỏi những đột phá về mặt công nghệ, đặc biệt trong việc ứng dụng các giải pháp đô thị thông minh, đặt ra nhu cầu cấp thiết phải xây dựng nền tảng công nghệ số mạnh mẽ, trong đó hạ tầng IoT đóng vai trò cốt lõi. Việc xây dựng một khung kiến trúc hạ tầng IoT là nhiệm vụ quan trọng và mang tính nền tảng. Khung kiến trúc này cần phải đảm bảo tính liên thông, mở rộng, bảo mật, linh hoạt và khả năng tương tác giữa các thành phần khác nhau trong hệ sinh thái đô thị – từ cảm biến vật lý, mạng truyền dẫn, trung tâm xử lý dữ liệu đến các nền tảng phân tích và ứng dụng phục vụ quản lý đô thị. Việc nghiên cứu và phát triển khung kiến trúc IoT không chỉ là một yêu cầu kỹ thuật mà còn là bước đi chiến lược nhằm giúp Thành phố chuẩn bị tốt nhất cho làn sóng công nghệ mới, đảm bảo quá trình chuyển đổi số diễn ra một cách hiệu quả, an toàn và mang lại giá trị thực tế cho chính quyền, doanh nghiệp và người dân.

Nhóm thực hiện đã triển khai 7 nội dung nghiên cứu gồm: Nghiên cứu Khung kiến trúc hạ tầng IoT trên thế giới; Đánh giá thực trạng ứng dụng IoT tại Thành phố Hồ Chí Minh; Nghiên cứu và đề xuất Khung kiến trúc hạ tầng IoT cho Thành phố Hồ Chí Minh; Nghiên cứu và đề xuất tiêu chuẩn về bảo mật và tính riêng tư cho ứng dụng IoT; Nghiên cứu và đề xuất kiến trúc hạ tầng truyền dẫn các thiết bị cảm biến cho Thành phố; Nghiên cứu và đề xuất kiến trúc hạ tầng truyền dẫn camera cho Thành phố; Đánh giá khung kiến trúc hạ tầng IoT thông qua vài ứng dụng cụ thể.

Theo đại diện nhóm thực hiện, việc đánh giá khung kiến trúc hạ tầng IoT thông qua 2 ứng dụng thực tế: Ứng dụng camera AI ứng dụng tại thành phố - phối hợp với Trung tâm Quản lý điều hành Giao thông (là đơn vị đã triển khai hệ thống camera AI để tiến hành đánh giá theo khung kiến trúc hạ tầng IoT); Ứng dụng IoT liên quan đến tiếp nhận và phân tích dữ liệu GPS của một số xe buýt tại Thành phố - phối hợp cùng Trung tâm Quản lý Giao thông Công cộng để thử nghiệm giải pháp tiếp nhận và phân tích dữ liệu GPS của xe buýt. Thay vì truyền tải toàn bộ dữ liệu video gây nghẽn băng thông, các camera cần được nâng cấp khả năng xử lý AI tại chỗ để chỉ truyền dữ liệu vi phạm/metadata về trung tâm, giúp tiết kiệm chi phí đường truyền và hạ tầng lưu trữ. Đồng thời, mở rộng hệ thống thu thập dữ liệu hành trình thời gian thực (như đã thử nghiệm với 2.300 xe buýt) sang các phương tiện công cộng khác (metro, xe rác, xe công vụ) để hình thành bản đồ giao thông số động và chính xác. Kết quả ứng dụng thực tế trong hệ thống camera và kết quả thử nghiệm trong mô hình dữ liệu GPS của xe buýt minh chứng cho tính khả thi của kiến trúc hạ tầng IoT của Thành phố trong lĩnh vực giao thông.

Dựa trên kết quả nghiên cứu cả lý thuyết cùng thực nghiệm, nhóm thực hiện kiến nghị cơ quan quản lý nhà nước chính thức hóa và ban hành “Khung kiến trúc hạ tầng IoT tham chiếu cho Thành phố Hồ Chí Minh”. Đây sẽ là tài liệu khuyến nghị áp dụng đối với tất cả dự án đầu tư công, các đề án thuê dịch vụ công nghệ thông tin có sử dụng ngân sách nhà nước liên quan đến cảm biến, camera và thu thập dữ liệu, sẽ giúp cải thiện tình trạng đầu tư manh mún, tự phát, thiếu tính liên thông giữa các đơn vị, đảm bảo mọi hệ thống mới được triển khai đều tuân thủ một chuẩn chung về kết nối và dữ liệu.

Do công nghệ IoT thay đổi rất nhanh, nhóm thực hiện kiến nghị Thành phố thành lập một Hội đồng tư vấn kỹ thuật thường trực để định kỳ rà soát, cập nhật Khung kiến trúc (2 năm/lần) theo các chuẩn mới của thế giới (ISO, ITU). Song song đó, cần tổ chức các khóa đào tạo chuyên sâu về kiến trúc này cho đội ngũ cán bộ chuyên trách CNTT tại các Sở, phường xã để họ có đủ năng lực thẩm định, giám sát và vận hành các dự án IoT tại địa phương theo đúng quy chuẩn chung.

Hoàng Kim