Việc kết nối các hệ sinh thái cơ sở hạ tầng đang thúc đẩy các quyết định thông minh hơn và cải thiện kết quả bền vững. Giờ đây, chúng ta phải sử dụng chúng để xây dựng các quốc gia kiên cường, sẵn sàng cho tương lai, theo Gary Wong, Trưởng bộ phận Điện, Tiện ích và Cơ sở hạ tầng Toàn cầu tại AVEVA.
Bang Chhattisgarh của Ấn Độ rất am hiểu về hệ sinh thái. Ví dụ, rừng bao phủ hơn 40% diện tích 23.000 dặm vuông của bang. Từ cây cối đến những loài nấm nhỏ nhất, mỗi yếu tố trong rừng đều có mối liên hệ mật thiết và giúp cân bằng sinh quyển mỏng manh. Chỉ cần một thay đổi nhỏ – dù là mưa bão hay sự xuất hiện của một loài xâm lấn – cũng khiến mỗi sinh vật phải thích nghi và điều chỉnh, bảo vệ sức khỏe của chính mình đồng thời liên tục đảm bảo sự sống còn của môi trường xung quanh.
Tương tự như vậy, thủ phủ mới của Chhattisgarh vận hành một hệ sinh thái toàn diện các hệ thống kỹ thuật số. Tận dụng các kỹ thuật thành phố nhận thức, thành phố Nava Raipur được quy hoạch đã hợp nhất quản trị thông minh, giao thông thông minh, quản lý tiện ích, giám sát đô thị, quản lý tòa nhà thông minh và trung tâm dữ liệu thông minh thành một trung tâm chỉ huy và kiểm soát tích hợp (ICCC) trên nền tảng đám mây. Mỗi đội ngũ có thể xem mạng lưới cơ sở hạ tầng quan trọng được kết nối này trên một màn hình duy nhất. Người lao động có thể theo dõi và ứng phó với các sự cố, kết nối cung và cầu chính xác hơn, và đưa ra quyết định tốt hơn, nhanh hơn trong các trường hợp khẩn cấp. Chỉ bằng một biện pháp, thời gian phản ứng quan trọng đã giảm trung bình 60% trong cuộc khủng hoảng virus corona.
Về bản chất, cơ sở hạ tầng kết nối sẽ biến các thành phố thành hệ sinh thái hiệu suất cao có khả năng giải quyết và ngăn chặn các thách thức hiện tại và tương lai.
Sự trỗi dậy của các cộng đồng cơ sở hạ tầng kết nối
Nhưng tại sao lại chỉ dừng lại ở các thành phố? Công nghệ này có thể được mở rộng lên quy mô quốc gia hoặc xuống cấp cộng đồng.
Chúng ta biết rằng các hành động ở một khu vực địa lý có thể ảnh hưởng đến một khu vực khác. Ví dụ, các tiểu bang hoặc tỉnh chia sẻ tài nguyên và giải pháp vì lợi ích chung. Về hệ thống cơ sở hạ tầng, lưới điện quá tải ở một khu vực có thể ảnh hưởng đến lượng nước ở những nơi khác do việc bơm nước chậm lại.
Khi nắm bắt được những thách thức này thông qua việc giám sát và phân tích dữ liệu, các nhà điều hành có thể chủ động hành động trước khi người dân bị ảnh hưởng. Dữ liệu thông minh cũng giúp việc lập kế hoạch tương lai trở nên dễ dàng hơn, đặc biệt khi các nhóm cơ sở hạ tầng phải cân đối nhu cầu ngày càng tăng với nguồn lực hạn chế.
Từ cấp quốc gia đến cộng đồng, hệ sinh thái cơ sở hạ tầng kết nối giúp các cơ quan công quyền hoạt động hiệu quả hơn, phản ứng theo thời gian thực và phát triển bền vững, tạo ra chất lượng cuộc sống tốt hơn cho người dân và các bên liên quan.
Nhu cầu ngày càng tăng đối với cơ sở hạ tầng tích hợp
Các chính phủ và nhà quản lý trên toàn thế giới đang nhanh chóng nhận ra lợi ích của cơ sở hạ tầng tích hợp. Một ví dụ điển hình là xu hướng kết nối các tiện ích xuyên biên giới đang ngày càng gia tăng để hợp lý hóa hoạt động và nâng cao hiệu quả.
Sáng kiến Triển khai Lưới điện Hiện đại Liên bang-Tiểu bang , với sự tham gia của 21 tiểu bang Hoa Kỳ, là một bước tiến quan trọng hướng tới hiện đại hóa lưới điện, nâng cao độ tin cậy và cải thiện quản lý tài nguyên. Bên kia Đại Tây Dương, EU đang liên kết các hệ thống năng lượng; đến năm 2030, mỗi quốc gia thành viên nên chia sẻ ít nhất 15% sản lượng điện của mình với các nước láng giềng. Ở quy mô nhỏ hơn, Diễn đàn Kinh tế Thế giới đang khuyến khích các cụm công nghiệp —bao gồm Trung Quốc, Indonesia, Ohio và Úc—chia sẻ tài nguyên, cơ sở hạ tầng và rủi ro để tối đa hóa giá trị kinh tế và môi trường trên con đường hướng tới mục tiêu phát thải ròng bằng 0.
Như chúng ta đã biết từ thành công của Nava Raipur, sự tích hợp cơ sở hạ tầng như vậy phụ thuộc vào nền tảng kỹ thuật số.
Tận dụng dữ liệu để tăng trưởng trong bối cảnh hạn chế về nguồn lực
Dữ liệu là tài sản quý giá nhất của một quốc gia. Hiện nay, dữ liệu đang được thu thập từ nhiều điểm cơ sở hạ tầng khác nhau—giao thông, lưới điện, tiện ích. Việc tích hợp dữ liệu với trí tuệ nhân tạo (AI) trên nền tảng đám mây cho phép doanh nghiệp tối ưu hóa hoạt động theo thời gian thực. Việc tập trung thông tin này, chẳng hạn như trong một trung tâm chỉ huy và kiểm soát tích hợp, tạo điều kiện cho sự hợp tác trơn tru hơn và tương tác chặt chẽ hơn giữa các lĩnh vực khác nhau. Mỗi nhóm có thể truy cập thông tin chi tiết cần thiết về hoạt động của đối tác và hiểu được tác động của nó lên hệ sinh thái, hỗ trợ ra quyết định tốt hơn, giảm chi phí vận hành và sử dụng ít tài nguyên hơn trên các khu vực địa lý được kết nối.
Việc Qatar sử dụng hệ thống kỹ thuật số một cách sáng tạo chứng minh giá trị của cơ sở hạ tầng dựa trên dữ liệu trên nhiều tiện ích.
Đầu tiên, cơ quan quản lý công trình công cộng Ashghal đã tích hợp quản lý giao thông bằng nền tảng phần mềm công nghiệp, giúp giảm 40% thời gian phản hồi sự cố trong suốt thời gian diễn ra World Cup FIFA 2022 và giảm ùn tắc giao thông. Gần đó, Qatar Power đang giải quyết các thách thức như biến đổi khí hậu và nhu cầu tài nguyên với bộ phần mềm quản lý dữ liệu và kiểm soát vận hành được lưu trữ trên nền tảng đám mây. Kể từ khi triển khai hệ thống, hiệu suất nhiên liệu 10% đã tiết kiệm được 1,4 triệu đô la mỗi năm. Hệ thống cũng tiết kiệm được 1,3 triệu đô la lợi nhuận từ nước biển, nguồn tài nguyên chính của công ty. Và ở cấp độ địa phương, Thành phố Giáo dục của Quỹ Qatar đã đạt được mức giảm 5,5% mức tiêu thụ năng lượng trong khuôn viên trường thông qua các quyết định dựa trên dữ liệu, nhờ giám sát thời gian thực và kiểm soát vận hành tập trung.
Cùng nhau, các hệ thống kết nối này tạo thành nền tảng của một xương sống kỹ thuật số, tạo tiền đề để khai thác sức mạnh tổng hợp của cơ sở hạ tầng. Ví dụ, việc tích hợp giám sát an ninh và dữ liệu giao thông vào hệ thống có thể rút ngắn thời gian phản ứng khẩn cấp và cải thiện an toàn công cộng cho Quỹ Qatar. Tương tự, việc nắm bắt thời điểm nhu cầu điện năng thấp có thể giúp Ashghal thực hiện bảo trì không thiết yếu mà không gây quá tải lưới điện. Khi được mở rộng lên quy mô quốc gia, bước tiếp theo có thể là một Qatar Kết nối.
Xây dựng đất nước kết nối của tương lai
Bằng cách kết nối các tài sản như nước, điện và hệ thống đô thị trong một hệ sinh thái số thống nhất, các quốc gia có thể đẩy nhanh các mục tiêu chiến lược như giảm thiểu carbon, phát triển các thành phố bền vững và tạo ra hệ sinh thái đổi mới công nghiệp cho các lĩnh vực kinh tế mới, chẳng hạn như hydro xanh. Việc tập hợp nhiều bên liên quan vào một nền tảng tập trung sẽ thúc đẩy hiệu quả, khả năng phục hồi và đổi mới sáng tạo trên toàn bộ khu vực công, giúp giảm chi phí và giảm thiểu sử dụng tài nguyên.
Ngày Trái Đất Vượt Quá Giới Hạn, diễn ra vào ngày 1 tháng 8 năm nay, cảnh báo rằng chúng ta đang sống vượt quá khả năng của hành tinh. Tuy nhiên, bằng cách tận dụng dữ liệu để cắt giảm tiêu thụ và chi phí, chúng ta sẽ khai phá năng lực phát triển kinh tế, nhà ở và tăng trưởng bền vững trước tình trạng khan hiếm tài nguyên.
Chúng tôi thấy góc nhìn toàn tiểu bang 360 độ này thúc đẩy việc báo cáo hiệu quả hơn và kéo dài tuổi thọ thiết bị, dẫn đến giảm 30% năng lượng và khí thải, tăng 75% mức sử dụng năng lượng tái tạo, giảm 50% chất thải, trong khi tổng lượng khí thải carbon có thể giảm 30%, mang lại một tương lai tốt đẹp hơn cho Qatar.
Giống như trong hệ sinh thái rừng, nơi thực vật, động vật và vi sinh vật hoạt động hài hòa để thích nghi với những thay đổi, các hệ thống mạng lưới trong một quốc gia kết nối sẽ đồng bộ hóa và phản ứng linh hoạt với các nhu cầu mới nổi và các điều kiện đang thay đổi.
Khi chính phủ, doanh nghiệp, tổ chức và nhà cung cấp hợp tác sử dụng cùng một thông tin, dữ liệu và hiểu biết chung, chúng ta có thể xây dựng các quốc gia hiệu quả hơn. Những câu chuyện thành công của Qatar, Nava Raipur và các quốc gia khác như Singapore cho thấy cơ sở hạ tầng tích hợp có thể hỗ trợ các mục tiêu phát triển quốc gia ngay cả khi tình trạng khan hiếm tài nguyên ngày càng gia tăng.
Bằng cách tạo ra các mạng lưới cơ sở hạ tầng tích hợp này, chúng ta tạo ra những cộng đồng kiên cường, bền vững có khả năng ứng phó với những thách thức trong tương lai.
Bài viết liên quan:
- Xây dựng cơ sở hạ tầng cho pin trong các thành phố thông minh
- Bốn cân nhắc công nghệ quan trọng để triển khai thành công các dịch vụ ô tô kết nối