CNTT&TT và các hạ tầng trọng điểm

Ở cấp Trung ương chúng ta cần sớm thành lập Ủy ban Quốc gia về CNTT do Thủ tướng làm Chủ tịch, với sự tham gia trực tiếp của Bộ trưởng Chủ nhiệm Văn phòng Chính phủ và Bộ trưởng các Bộ: Thông tin và Truyền thông; Bộ Kế hoạch và Đầu tư; Khoa học và Công nghệ; Tài chính; Giáo dục và Đào tạo; Giao thông Vận tải; Y tế; Lao động - Thương binh và Xã hội; Tài nguyên và Môi trường; Nội vụ, Quốc phòng; Công an; Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn,… Đồng thời, để đảm bảo Ủy ban hoạt động hiệu quả và thực chất, cần xây dựng bộ máy (cơ quan) thường trực mạnh, làm việc chuyên trách, có đủ năng lực và quyền hạn để hoàn thành các nhiệm vụ được giao phó.  Ở cấp ngành, địa phương: Để nhiệm vụ phát triển và ứng dụng công nghệ thông tin là ưu tiên hàng đầu trong lộ trình công nghiệp hóa, hiện đại hóa trong từng ngành, từng lĩnh vực, cần phải có qui định cụ thể trách nhiệm của người đứng đầu các ngành, các địa phương ở tất cả các cấp trực tiếp chỉ đạo và chịu trách thực hiện nhiệm vụ này.

Trong bối cảnh các nguồn tài nguyên ngày dần cạn kiệt và đắt đỏ, việc sử dụng các nguồn sống này một cách hiệu quả và hợp lý là điều rất quan trọng. Tuy nhiên, tại Việt Nam, việc lãng phí điện, nước, xăng và thời gian người sử dụng là hệ quả của một xã hội chậm thích ứng với công nghệ cũng như ý thức kém của người dân. Những khiếm khuyết này còn gián tiếp ảnh hưởng đến năng suất lao động, tổng sản lượng quốc gia, kim ngạch xuất nhập khẩu và sức khỏe và thu nhập của người lao động.

Đứng trước những thách thức trên, hạ tầng CNTT & TT có thể làm được rất nhiều điều cho các hạ tầng kinh tế xã hội khác giúp hệ thống dân sự vận hành trôi chảy, tránh lãng phí và mang tính chính xác cao mang lại cho sự phát triển phồn thịnh của quốc gia.
Bài viết này trình bày tổng hợp những chức năng chính của một hạ tầng CNTT & TT thông minh hoàn chỉnh làm nền tảng cho mỗi mảng hạ tầng trọng điểm được viết bởi các kiến trúc sư hệ thống dày kinh nghiệm đã từng triển khai thực tiễn tại nhiều thành phố trên thế giới.

Hạ tầng thông minh quản lý giao thông
Phương thức truyền thống giải quyết nạn kẹt xe là phải làm tăng lên những khía cạnh sau: tăng sức chứa của hạ tầng bằng cách xây thêm cầu đường, tăng số lượng phương tiện giao thông công cộng   

Một khi khác phương thức này đã đạt đến giới hạn, hoặc nếu thành phố muốn nâng cao thêm nữa việc tối ưu hóa sử dụng hạ tầng giao thống và bảo đảm một môi trường đi lại an toàn, sạch và tiết kiệm, các cơ quan chức năng cần một hạ tầng thông tin quản lý giao thông. Hiện trạng của TP. HCM và Hà Nội khó có thể xây thêm cầu đường ở trung tâm do gặp khó khăn trong quy hoạch đô thị, tuy vẫn đang xem xét xây dựng Metro, PRT (Personal Rapid Transit) và xe buýt thông minh. Do đó, xây dựng hạ tầng CNTT&TT để quản lý hạ tầng giao thông là một hướng đi sáng suốt và cấp bách.

Giải pháp giao thông thông minh có thể giúp các nhà quản lý đạt được 4 mục tiêu:
* Dự báo lượng cầu để tối ưu hóa sức chứa, tài sản (phương tiện giao thông, thiết bị điều phối giao thông), và hạ tầng (cầu đường) dựa trên dữ liệu thực và dữ liệu quá khứ được cung cấp bởi hệ thống cảm biến tại các nút giao thông
* Hỗ trợ giúp người tham gia giao thông thỏa mãn trong hành trình qua dịch vụ tin nhắn hướng dẫn đường đi, thông báo các đoạn bị tắc nghẽn hoặc đang sửa chữa, gợi ý sử dụng các phương tiện công cộng khác.
* Tăng hiệu suất vận hành và giảm thải
* Bảo đảm an ninh đường phố và an toàn khi tham gia giao thông.

Hiện nay tại các thành phố lớn như Hà Nội và TP.HCM đã bắt đầu triển khai một số mảng của hạ tầng thông minh bao gồm hệ thống thu phí tự động. Chúng ta có thể học hỏi kinh nghiệm từ thành phố Stockholm , Thụy Điển. Thành phố giải quyết tình trạng kẹt xe tại trung tâm bằng cách vẽ ra một vòng tròn trung tâm và xác định 18 điểm nhập xuất, tại đây gắn máy quay phim và tia laser. Mỗi khi có một chiếc xe ra vào khu vực này cắt ngang tia laser, máy quay phim sẽ được kích hoạt và chụp hình biển số trước và sau của xe hơi. Một phần mềm sẽ lọc biển số xe ngay tại chỗ và chuyển tới trung tâm dữ liệu. Một triển thuật toán có thể đọc được biển số xe chính xác trong mọi điều kiện. Sau khi nhận diện, hệ thống sẽ so sánh biển số với cơ sở dữ liệu để lấy thông tin về chủ xe và tự động in hóa đơn gửi đến người đó. Thẻ đi lại ở Dublin, CH Ireland và ở Hong Kong cho phép hành khách sử dụng phương tiện giao thông công cộng chỉ cần cầm thẻ quơ qua đầu đọc và chọn lộ trình, vé sẽ tự in ra. Ngoài ra còn có sản phẩm thẻ tuần, tháng, năm và có thể sử dụng cho cả các phương tiện tư nhân. Thẻ có thể được tái sử dụng bằng cách nạp tiền vào thẻ.

Hạ tầng thông tin y tế

Thật ra tư duy giao thông thông minh rất giống với Y tế thông minh, các vấn đề tắt nghẽn trong giao thông đô thị tại Việt Nam cũng tương tự như tắt nghẽn và quá tải các bệnh viện Trung ương, các bệnh viện chuyên khoa có bác sĩ giỏi. Ứng dụng Công nghệ thông tin y tế (Health Information Technology – viết tắt HIT) được xem như là một mảng cốt lõi của cải cách hiện trạng quá tải y tế. HIT tạo điều kiện thuận lợi gia tăng tính minh bạch và tốc độ việc lưu chuyển thông tin y tế, sức khỏe – những chức năng chính yếu để gia tăng chất lượng dịch vụ, tiết kiệm chi phí, và giảm những bất công trong ngành y tế. Quán triệt 7 nhiệm vụ trọng tâm của ngành y tế trong năm 2012, HIT là mục tiêu cấp thiết để: đổi mới và hoàn thiện hệ thống y tế theo hướng công bằng, hiệu quả và phát triển, đặc biệt là tuyến y tế cơ sở, mạng lưới y tế dự phòng; đổi mới cơ chế hoạt động, cơ chế tài chính trong các đơn vị sự nghiệp y tế công lập gắn với việc thực hiện lộ trình tiến tới bảo hiểm y tế toàn dân theo Luật Bảo hiểm y tế (nhiệm vụ 1), và giảm quá tải bệnh viện (nhiệm vụ 3), v.v.

Công nghệ thông tin y tế là gì?

Công nghệ thông tin y tế bao gồm những công nghệ với mục đích lưu chuyển và quản lý thông tin liên quan đến sức khỏe, với đối tượng sử dụng là bệnh nhân, bác sĩ, bệnh viện, nhà bảo hiểm, và các tổ chức, cơ quan chức năng. 3 công nghệ cốt lõi trong công tác chăm sóc y tế: hồ sơ sức khỏe điện tử (Electronic health records – EHRs), hồ sơ sức khỏe cá nhân (Personal health records – PHRs), sự trao đổi thông tin y tế (Health information exchange – HIE).

Không chỉ đóng vai trò là một hồ sơ điện tử thay thế hồ sơ giấy, EHR có 4 chức năng chính sau: thu thập và lưu trữ thông tin bệnh nhân trên máy tính, khả năng cung cấp thông tin tức thời khi có yêu cầu, cho phép bác sĩ kê đơn và hướng dẫn điều trị trên máy tính, giúp bác sĩ ra quyết định với những lựa chọn sẵn có trên hệ thống. Trên thực tế, việc ứng dụng EHR đạt hiệu quả cao ngay cả tại những nước đã có hệ thống chăm sóc y tế tiên tiến như Mỹ. Số tiền tiết kiệm được từ EHR có thể cao gấp 3 lần chi phí bỏ ra trong cùng một khoảng thời gian.

PHR cho phép bệnh nhân quản lý việc khám và chữa bệnh một cách chủ động hơn. Một PHR lý tưởng có thể nhận và đánh giá kết quả thí nghiệm và từ các thiết bị xét nghiệm, lưu nhật ký sức khỏe và môi trường sống của bệnh nhân, liên kết với EHR, và thực hiện các nhiệm vụ khác như lên lịch hẹn khám chữa bệnh và quản lý đơn thuốc. PHR cung cấp bởi các công ty bảo hiểm còn cho phép khách hàng xem báo cáo bồi thường trực tuyến.

Để cung cấp thông tin y tế chính xác, bảo mật cho bệnh nhân và bác sĩ, HIE là lĩnh vực đầy hứa hẹn của HIT. HIE được định nghĩa là sự trao đổi trực tuyến thông tin y tế sức khỏe giữa các bệnh viện, tổ chức trong một vùng. Nói cách khác, nó là công nghệ mang các thông tin sức khỏe cá nhân đến cho người dùng nhằm giúp họ đưa ra những quyết định chính xác. HIE sẽ cho phép y bác sĩ, bất kể vị trí hay đơn vị công tác, phối hợp với nhau nếu họ có chung bệnh nhân.

Hiện nay, HIT có thể đáp ứng những nhu cầu mà ngay cả những y bác sĩ và bệnh viện tại Hoa Kỳ còn chưa nhận ra: tiếp cận dữ liệu giúp nâng cao chất lượng và năng suất công việc, các ứng dụng phần mềm giúp thu hồi và sắp xếp dữ liệu, áp dụng các thuật toán để ra quyết định điều trị, và cung cấp kết quả cho nhiều đối tượng khi cần. Thế kỷ 21, khi mà CNTT & TT đã xóa nhòa khoảng cách tiếp cận thông tin từ mọi ngõ ngách trên thế giới, Việt Nam hoàn toàn có thể bắt đầu triển khai HIT cùng các nước phát triển để cải thiện ngành y tế nước nhà.

Hạ tầng thông minh cho ngành điện
Hệ thống lưới điện của Mỹ đã gần 100 năm tuổi mà vẫn phục vụ tốt người tiêu dùng. Tuy vậy vì mục tiêu môi trường, trách nhiệm xã hội và tối ưu hóa vận hành của các ban ngành doanh nghiệp trong thế kỷ 21, nước Mỹ phải đang từng bước cải tổ hệ thống điện của mình. Việt Nam trong bối cảnh công nghiệp hóa hiện đại hóa lại càng phải cần xây dựng một hạ tầng điện tốt hơn để tăng gia sản xuất, đẩy mạnh giáo dục và hội nhập, tiết kiệm điện năng, và nâng cao ý thức sử dụng điện của người dân.

Rất nhiều tác động của thị trường khiến ngành điện phải nhìn lại các vấn đề của mình từ nhiều góc độ khác nhau:

* Áp lực tăng hiệu suất và năng suất lao động
* Kì vọng về chất lượng và độ tin cậy của thiết bị điện
* Các chính sách ngày càng thắt chặt từ chính phủ
* Biến đổi khí hậu
* Thị trường điện đón nhận nhiều phương thức phát điện mới từ các nguồn tái tạo
* Sân chơi mới trong thị trường năng lượng và các công nghệ đột phá: xe hơi điện, thiết bị dự trữ điện
* Người tiêu dùng yêu cầu thông tin minh bạch hơn để tham gia tiết kiệm điện

Trong bối cảnh đó, kiến trúc giải pháp dành cho lĩnh vực năng lượng và điện (SAFE) của IBM với 7 mảng chức năng được thiết kế để giải quyết những vấn đề bức thiết này.

SAFE bao gồm nhiều chức năng cung cấp giải pháp tích hợp, quản lý, tối ưu hóa hệ thống điện bao gồm tài sản, thiết bị, đường dây, máy chủ, ứng dụng và dữ liệu trong toàn chuỗi giá trị của lĩnh vực điện, cụ thể: Cung cấp công cụ quản lý và phân tích hỗ trợ về mặt tài nguyên và chi phí, cụ thể là giám sát hoạt động của hạ tầng trong thời gian thực, phân tích thói quen và mức tiêu thụ điện, nhờ đó có thể chuẩn bị trước cho các giai đoạn với nhu cầu điện năng khác nhau; Quản lý các tương tác liên quan đến luật và quy định, quản lý rủi ro lên năng suất vận hành, đưa ra các chiến lược dựa trên chi phí và tác động môi trường; Chuyển dữ liệu thời gian thực thành thông tin có thể ra quyết định; Tự động hóa quy trình doanh nghiệp; Bảo vệ mạng lưới, máy phát điện và hệ thống; Quản lý vòng đời tài sản; Quản lý việc cúp điện tốt hơn, ít ảnh hưởng đến người dân nhất, cho phép người dân tiếp cận số liệu tiêu thụ điện một cách toàn diện hơn nhằm thúc đẩy tiết kiệm.

Với việc ngày càng có nhiều phương thức sản xuất điện, một mạng lưới điện lực thông minh có thể tích hợp một công-tơ điện thông minh cho phép quản lý phân tích dữ liệu, và dịch chuyển mô hình mạng lưới một chiều thành nhiều chiều, cho phép khách hàng tự phát điện bằng năng lượng Mặt trời có thể bán lại số điện dư cho công ty điện lực. Ngoài ra nó còn cho phép lắp đặt và quản lý mạng lưới ở xa và thiết bị giám sát tài sản, tăng khả năng tương tác giữa thiết bị, hệ thống, khách hàng và nhân viên.

Hạ tầng thông minh quản lý nguồn nước
Với một người bình thường, nước dường như là nguồn tài nguyên vô tận trên Trái đất. Nhưng trên thực tế, chỉ có 3% nước trên hành tinh là nước ngọt, và con người chỉ có thể tiếp cận 1%. Tại Việt Nam , dân số và hoạt động sản xuất ngày càng tăng lên trong khi công tác quản lý nước còn lạc hậu trong thời đại công nghệ thông tin ngày nay. Ví dụ, những tiến bộ CNTT như hệ thống thông minh có thể: liên tục đánh giá chất lượng nước và lượng cung, cải thiện năng suất sử dụng nước và năng lượng, quản lý tốt hơn đường phân nước và lưu vực sông. Tóm lại, Hạ tầng quản lý nguồn nước thông minh (Smarter Water) là một hạ tầng thông tin thông minh cho phép cảm biến tự động, giám sát và ra quyết định trong công tác quản lý nguồn nước.

Các vấn đề về nguồn cung nước đặt ra cho chúng ta là:
* Tăng cầu do tăng dân số, công nghiệp hóa.
* Chất lượng nước suy giảm do nước thải đô thị và các hợp chất hóa học độc hại mới được phát hiện.
* Sức khỏe của hệ sinh thái suy giảm do cạnh tranh nguồn nước. Can thiệp vào hệ sinh thái sẽ ảnh hưởng đến nguồn cung và chất lượng và công tác phòng chống lũ lụt.
* Nguy cơ thay đổi khí hậu sẽ tác động đến:
- Thay đổi lượng mưa và tuyết tan
- Nâng mực nước biển, dẫn đến ngập mặn
- Thiên tai, bão lụt
* Thất thoát nước do:
- Thiết bị bơm nước hoạt động thiếu hiệu quả và tốn điện, rò rỉ nước
- Người dân thiếu hiểu biết và ý thức kém trong việc sử dụng nước
- Nước thải chưa được sử dụng một cách có lợi
- Không biết cách lưu giữ nước mưa, nước lũ mà để chúng trôi mất
* Thiếu đầu tư vào hạ tầng nước và nước thải.
* Nước được sử dụng để sản xuất điện. Hầu hết phương thức sản xuất điện, bao gồm cả năng lượng sạch đều dựa vào rất nhiều nước.

Trước hết, bằng cách hiểu vòng đời của nước, ta tìm ra cách để công nghệ đóng một vai trò quan trọng trong việc quản lý nguồn nước của thành phố, góp phần giải quyết bài toán nước sạch.

Sau khi hiểu từng hoạt động trong từng giai đoạn của vòng đời nước, hạ tầng nước thông minh là lời giải cho vấn đề nước sạch hiện tại và cả tương lai. IT là nền tảng của các hệ thống với những khả năng sau:

Đo đạc, cảm ứng, dò tìm tình trạng nước và hạ tầng hỗ trợ. Ví dụ: bằng việc thông báo sớm nhất đến đội bảo trì về một vụ rò rỉ, lượng nước thất thoát sẽ giảm tối đa, năng suất hoạt động tăng lên.

Liên thông con người, hệ thống, dữ liệu sẽ tăng khả năng chia sẻ thông tin và hành động. Vd: chia sẻ thông tin sử dụng nước để quyết định giá nước, tìm ra giải pháp tiết kiệm

Dữ liệu về nước trở nên “thông minh” nhờ các thuật toán phân tích và dự báo.

Những giải pháp IT có thể giúp con người và các tổ chức sử dụng nước hợp lý và hiệu quả hơn, đồng thời cho phép một cái nhìn toàn cảnh vòng đời nước bằng các cách sau:

Đánh giá công tác quản lý hiện tại để tìm ra những điểm cần cải thiện và xây dựng một lộ trình cho giải pháp.

Quản lý tài sản và hoạt động một cách toàn diện sẽ tiết kiệm chi phí hoạt động, kéo dài tuổi thọ tài sản, phòng ngừa sự cố kịp thời

Tích hợp dữ liệu, phân tích và phân bổ thông tin đến các cơ quan chức năng.

Thấu hiểu việc sử dụng nước sẽ định giá nước cho từng nhóm khách hàng.

Tạo sự hợp tác giữa các bên liên quan trong việc quản lý. Ví dụ: công ty nước và môi trường đô thị cảnh báo cư dân khu Saigon Pearl về đợt mưa lớn sắp tới và tình trạng tắc nghẽn cống trên địa bàn quận 2.

Dùng các công cụ phân tích hỗ trợ hoạt động hằng ngày.

Đảm bảo tuân thủ tiêu chuẩn ngành và luật về nước bằng các số liệu, báo cáo.
Mô hình hạ tầng nước thông minh đã được triển khai thành công tại nhiều thành phố tại các bang như Texas, District of Columbia, California, Indiana ở Mỹ, CH Ireland và Hà Lan. Hy vọng các thành phố lớn của Việt Nam phải sớm có chiến lược triển khai hạ tầng nước thông minh trước khi nguồn tài nguyên nước sạch bị ô nhiễm và khan hiếm.