Với tốc độ phát triển không ngừng của công nghệ, những thành phố trong tương lai sẽ biến đổi không ngừng như thế nào để đáp ứng nhu cầu con người.

Các thành phố đang phát triển và sự đổi mới đóng một vai trò rất lớn trong quá trình này.

Gần 10.000 năm trước, những người săn bắn hái lượm đã biết được bí quyết chọn giống, làm nông nghiệp và trồng trọt để thu hoạch lương thực. Khi ấy, con người có thể sinh tồn mà không cần phải di chuyển đến một lãnh thổ khác để tìm nguồn thức ăn mới. Và đó là cách mọi thứ bắt đầu.

Mãi cho đến khi cuộc Cách mạng Công nghiệp nổ ra, thành phố hiện đại như chúng ta biết đến ngày nay mới xuất hiện. Công nghệ mới được triển khai trên quy mô lớn cho phép cộng đồng, xã hội phát triển nhanh chóng hơn bao giờ hết.

Đổi mới luôn là yếu tố quan trọng để cải thiện và ngăn chặn sự sụp đổ của cộng đồng. Thành phố cần hệ thống vệ sinh, nhà cửa được xây dựng hợp lý và giao thông công cộng an toàn, bền vững. Vì vậy, còn rất nhiều nhiệm vụ mà những nhà quản lý thành phố thông minh (smart city) cần thực hiện.

1. Thành phố tương lai là gì?

Hay nói cách khác, tương lai của các thành phố là gì?

Khi thành phố ngày càng đông dân cư, đồng nghĩa với việc tài nguyên ngày càng trở nên thưa thớt, họ cần tập trung vào việc đạt được sự tăng trưởng thông minh. Tương lai của thành phố phụ thuộc vào những gì họ đã và đang làm trong quá khứ và hiện tại.

Rất may, nhiều thành phố đã tập trung vào việc phát triển thành phố thông minh và bền vững thông qua thực hiện những hoạt động dựa trên nền kinh tế tuần hoàn và giao thông thông minh, giúp giảm lượng khí thải carbon, loại bỏ việc sử dụng hóa chất độc hại và chất thải gây suy giảm khả năng tái sử dụng thông qua thiết kế ưu việt của vật liệu, sản phẩm, hệ thống.

2. Những thành phố tương lai trở nên thông minh như thế nào?

Không có câu trả lời chính xác nào dành cho câu hỏi này. Các thành phố được tạo ra bởi những người sinh sống tại đó. Đồng thời, con người bị ảnh hưởng sâu sắc bởi văn hóa và môi trường sống tại chính thành phố đó. Vì vậy, những thành phố đang đối mặt với cùng một vấn đề có thể cần những giải pháp khác nhau.

Đó là thách thức chính nhà quy hoạch gặp phải khi phát triển thành phố thông minh. Thành phố thông minh không chỉ là thành phố sử dụng công nghệ tiên tiến. Đó phải là một thành phố nghiên cứu kỹ lưỡng thói quen và nhu cầu của người dân, đồng thời cố gắng khắc phục vấn đề theo cách phù hợp nhất.

Xem thêm bài viết: Điều gì khiến một thành phố trở nên “thông minh”?

Mặc dù các giải pháp có thể khác nhau, nhưng hầu hết thành phố thông minh trong tương lai sẽ đảm bảo cung cấp những tiện ích về:

Di chuyển thông minh

Giao thông luôn được xếp hạng là một trong những vấn đề chính ảnh hưởng tới sự phát triển của thành phố. Một số yếu tố định hình khả năng di chuyển trong thành phố tương lai là:

Di chuyển chung

Dịch vụ gọi xe đã phát triển ổn định trong nhiều năm và sẽ tiếp diễn như vậy. Thành phố của tương lai là nơi người dân thoải mái chia sẻ các phương thức di chuyển như xe máy, xe đạp, ô tô. Nhu cầu sở hữu những công cụ di chuyển cá nhân giảm xuống, thay vào đó là hình thức vận tải dịch vụ công cộng.

Xe điện

Ô tô điện đang trở nên phổ biến hơn mỗi năm, nhưng các thành phố còn một chặng đường dài phía trước cho đến khi họ chuẩn bị đầy đủ nguồn lực để thúc đẩy sử dụng mạnh mẽ loại phương tiện này.

Số lượng trạm sạc hiện có vẫn còn ít và công suất lưới điện cần phải cải thiện nếu muốn sử dụng xe điện dễ dàng, thuận tiện. Đây là một vài vấn đề gây cản trở cho người dân khi sử dụng xe điện và thành phố thông minh cần sớm đưa ra giải pháp.

Quản lý, giám sát giao thông

Giao thông là một trong những vấn đề chính của đô thị trên toàn thế giới hiện nay. Rất nhiều giải pháp mới đã, đang được nghiên cứu, cũng như đưa vào ứng dụng thực tiễn nhằm cố gắng khắc phục tắc nghẽn, tai nạn,... và giảm thiểu hậu quả của những vấn nạn này.

Các thành phố đang phát triển những hệ thống như trung tâm điều hành giao thông thông minh để cố gắng giải quyết vấn đề. Ví dụ, Elcom đã phát triển hệ thống phần mềm giám sát và xử lý vi phạm trật tự an toàn giao thông đường bộ iTMON, ứng dụng công nghệ AI cho phép phát hiện và ghi nhận các hành vi vi phạm trật tự an toàn giao thông để kịp thời đưa ra phương án xử lý.

Giao thông ở thành phố tương lai hướng đến phương tiện tự hành, phương tiện công cộng - Ảnh: Internet

Tòa nhà thông minh

Ngày nay, 50% tổng dân số thế giới sống ở khu vực thành phố. Một số nghiên cứu dự đoán rằng 35 năm nữa, tỷ lệ đó sẽ tăng lên 75%. Điều đó dẫn đến những thách thức về đất đai, nơi sinh sống, học tập và làm việc cho người dân. Những tòa nhà thông minh ra đời, đảm bảo yếu tố:

Bền vững

Các tòa nhà nơi người dân làm việc và sinh sống tạo ra gần 50% lượng khí thải CO2 trên hành tinh. Tòa nhà thông minh được thiết kế có tính bền vững. Điều này có nghĩa là những ngôi nhà sử dụng năng lượng thấp, đặc biệt là năng lượng tái tạo cũng như vật liệu tự nhiên, có thể tái chế.

Bảo mật

Những tòa nhà thông minh tích hợp hệ thống phòng cháy hoặc kiểm soát truy cập và xâm nhập, đảm bảo an toàn về người, tài sản và dữ liệu.

Tiết kiệm chi phí

Có nhiều cách để một tòa nhà thông minh giúp cư dân tiết kiệm chi phí, chẳng hạn như: Phát hiện sự vắng mặt và điều chỉnh ánh sáng, tiết kiệm năng lượng tiêu thụ; Làm mát và thông gió điều chỉnh tự động; Cảm biến có thể phát hiện vấn đề bảo trì tiềm ẩn và ngăn chặn trước khi chúng xảy ra;...

IoT - Công nghệ cốt lõi xây dựng thành phố trong tương lai

Nếu không có Internet vạn vật - Internet of Things, các thành phố thông minh sẽ không tồn tại. Những thành phố thông minh, kết nối vạn vật dựa vào việc thu thập, truyền dữ liệu. Đó là những gì cảm biến IoT thực hiện: Chúng thu thập dữ liệu và đưa dữ liệu vào nền tảng để phân tích.

Ở những thành phố của tương lai, thiết bị phải có khả năng giao tiếp với nhau để có thể đưa ra quyết định. Các nhà chức trách phải hợp tác với nhà khai thác mạng để bố trí một số điểm kết nối trên toàn thành phố nhằm đảm bảo liên lạc thông suốt.

Đảm bảo tính bền vững

Tính bền vững là chìa khóa cho sự phát triển của bất kỳ thành phố thông minh nào và nó liên quan đến những thách thức khác:

Quản lý chất thải

Thành phố thông minh cần phải đối mặt với nhiều vấn đề khác nhau liên quan đến quản lý chất thải, chẳng hạn như nơi tập trung rác, phân loại, tái chế rác thải. Quản lý chất thải thông minh có thể giúp giải quyết những vấn đề này.

Ví dụ, cảm biến gắn vào thùng rác có thể đo mức đổ đầy, gửi cảnh báo tự động nếu đạt đến giới hạn và tối ưu hóa các tuyến đường thu gom của xe tải.

Năng lượng

Thành phố trong tương lai chắc chắn sẽ sử dụng năng lượng hiệu quả hơn. Con người thậm chí có thể tạo ra năng lượng thay vì chỉ tiêu thụ. Thách thức đặt ra là thuyết phục các công ty, chính phủ đầu tư nhiều hơn vào lĩnh vực này

Thành phố tương lai hoàn toàn có khả năng sản xuất nhiều năng lượng hơn mức họ tiêu thụ bằng cách sử dụng tua-bin, tấm pin mặt trời hoặc thậm chí tường năng lượng mặt trời - những tòa nhà được tích hợp tấm pin mặt trời trên tường nhà.

3. Những thành phố “tương lai” trên thế giới hiện nay

Đây là những thành phố phát triển, ví dụ giúp hình dung rõ nét hơn những thành phố của chúng ta sẽ trông như thế nào trong tương lai.

Thành phố rừng thông minh - Mexico

Stefano Boeri, một kiến ​​trúc sư người Ý, đã tiết lộ kế hoạch cho một thành phố thông minh gần Cancún, được đặt tên là Smart Forest City. Thành phố sẽ có 7,5 triệu cây xanh hấp thụ carbon trên diện tích 557 ha.

Thành phố xanh này được thiết kế để 130.000 người có thể ở trong những ngôi nhà giá cả phải chăng, được bao phủ bởi thực vật và nhằm mục đích đi tiên phong trong xu hướng sống bền vững hơn ở thành thị.

Thu thập dữ liệu là một khía cạnh quan trọng của dự án, nhưng Boeri đảm bảo rằng điều này sẽ mang lại lợi ích cho người dân vì nó sẽ được sử dụng để tăng cường quản trị.

Smart Forest City hướng tới cuộc sống xanh - Ảnh: Internet

Telosa, Hoa Kỳ

Được xây dựng bởi tỷ phú Marc Lore, mục tiêu của Telosa là “tạo ra một thành phố mới ở Mỹ đặt ra tiêu chuẩn toàn cầu cho cuộc sống đô thị”. Thành phố ưu tiên sử dụng nguồn tài nguyên năng lượng tái tạo, chú trọng phát triển không gian sống xanh, nước được lưu trữ, làm sạch và tái sử dụng tại chỗ.

Cư dân trong thành phố có thể di chuyển từ nhà đến nơi làm việc, học tập và cơ sở tiện nghi khác trong vòng 15 phút. Phương tiện sử dụng nhiên liệu hóa thạch bị cấm, thay vào đó là xe tự lái, xe điện và người đi bộ. Những tòa nhà có hệ thống dự trữ nước trên cao, trang trại khí canh và phần mái gắn pin quang điện để sản xuất năng lượng.

Ngoài thiết kế đô thị tiên tiến, dự án cũng hứa hẹn về chính sách quản lý minh bạch và mô hình xã hội mới dựa trên chủ nghĩa công bằng (Equitism). Cư dân Telosa có quyền tham gia quá trình ra quyết định, cấp ngân sách và chia sẻ quyền sở hữu đất. Dự án hiện đang hướng tới mục tiêu dân số 5 triệu người vào năm 2050.

The Line, Ả Rập

Để xây dựng The Line, thành phố tuyến tính dài 170km, Ả Rập Saudi đang có kế hoạch đầu tư từ 100 đến 200 tỷ USD. The Line nằm trong dự án lớn mang tên NEOM trị giá 500 tỷ USD. Dù diện tích rộng lớn nhưng nhờ hệ thống đường sắt cao tốc, cư dân có thể di chuyển giữa hai đầu thành phố chỉ trong vòng 20 phút.

Với mặt ngoài bằng gương, cao khoảng 500m, thành phố này hiện đang lên kế hoạch loại bỏ nhu cầu sử dụng ô tô, góp phần giảm lượng khí thải carbon. Không có ôtô hay khí thải, thành phố sẽ vận hành bằng 100% năng lượng tái tạo. The Line dự kiến sẽ hoàn thành vào năm 2030 và trở thành nơi cư trú của 9 triệu dân trong tương lai.

Ả Rập đã đầu tư số vốn khổng lồ cho dự án thành phố tương lai The Line - Ảnh: Internet

Oceanix Busan, Hàn Quốc

Trong rất nhiều những dự án thành phố thông minh được đề cập đến gần đây, Oceanix Busan có thể là dự án đầu tiên thực sự hoàn thành. Được xây dựng từ đá sinh học, một loại vật liệu có khả năng tự duy trì và sửa chữa, thành phố hy vọng sẽ đóng vai trò là hình mẫu cho các cộng đồng ven biển khác đang chống chọi với mực nước biển dâng cao và những khó khăn do biến đổi khí hậu gây ra.

Thành Đô Sky Valley, Trung Quốc

Thành Đô Sky Valley được thiết kế bởi công ty MVRDV dành cho cuộc thi Thành phố Khoa học và Công nghệ tương lai. Đô thị hướng tới mục đích bảo tồn và nâng cao các khu định cư Linpan truyền thống, tức những cộng đồng nông thôn trong thung lũng của khu vực.

Vì lý do này, tòa nhà trong thành phố sẽ được xây dựng tập trung trên những ngọn đồi và được thiết kế để làm nổi bật vẻ đẹp của cảnh quan xung quanh. Bằng cách bảo tồn cảnh quan nông nghiệp của khu vực, người dân được cung cấp nhiều lựa chọn phong cách sống hơn, bao gồm cơ hội tự xây dựng và phát triển không gian sống hài hòa với thiên nhiên.

Những thành phố thông minh tại Việt Nam còn khoảng cách khá xa để tiến tới thành phố tương lai. Tuy nhiên, chính phủ và cơ quan chức năng cũng như doanh nghiệp đã và đang không ngừng nghiên cứu, phát triển những giải pháp giúp nâng cao đời sống cho người dân song song với bảo vệ môi trường.