Số hóa Cơ sở hạ tầng: Công nghệ và mô hình để thúc đẩy chuyển đổi

Với nhiều người, khi nghĩ về digital transformation - chuyển đổi số chỉ thực thi khi công nghệ đáp ứng, triển khai được đến người dùng cuối, là các cuộc họp diễn ra trên nền tảng hội nghị truyền hình, các đơn đặt hàng được đặt trực tuyến và việc giao nhận hàng liên quan đến các ứng dụng điện thoại thông minh.

Ngoài tầm nhìn của người tiêu dùng, các công nghệ kỹ thuật số mới đang biến đổi các lĩnh vực cơ sở hạ tầng như vận tải, năng lượng, ....  Các ứng dụng mới của Trí tuệ nhân tạo (AI), kết nối không dây và sự phổ biến của các hệ thống điện toán biên (edge computing), tất cả có nghĩa là những lĩnh vực này có thể mang đến một thế giới kinh doanh nhanh hơn và hiệu quả hơn.

Tác động của số hóa cơ sở hạ tầng đã có thể được cảm nhận trong khu vực tư nhân và nhà nước. Công nghệ di động thế hệ thứ năm, hay được gọi là 5G , là một đổi mới thú vị, đột phá của điện toán. Công nghệ này có thể xử lý nhiều người dùng đồng thời hơn so với các hệ thống trước đó, chẳng hạn như 3G và 4G, và có tốc độ hiệu quả cực kỳ cao.

Các mạng sử dụng công nghệ 5G cũng có độ trễ cực kỳ thấp hoặc thời gian trễ khi chúng truyền dữ liệu giữa các thiết bị và máy chủ. Việc chuyển các tác vụ tính toán sang các thiết bị thông minh, thay vì chuyển tiếp thông tin liên tục giữa các thiết bị và một máy chủ ở xa cũng giúp tăng tốc thời gian xử lý một cách đáng kể. (Trong điều kiện thực tế, điều này có nghĩa là một chiếc xe buýt, được trang bị cảm biến từ xa, có thể được lập trình để không đâm vào một chiếc xe đạp được trang bị tương tự khi cả hai cùng di chuyển qua một vòng xoay hay trên con đường đông đúc).
 

Hệ thống giao thông thông minh tác động đến tình hình giao thông

Ở Argentina, các hệ thống giao thông thông minh đã giảm 20% thời gian di chuyển của những người đi làm, khoảng 9 triệu người ở Buenos Aires (thành phố cảng lớn nhất tại Argentina) được hưởng lợi từ các giải pháp giao thông thông minh. Các hệ thống này thường triển khai thông tin từ các cảm biến từ xa để hướng dẫn các tín hiệu giao thông và tối đa hóa luồng người đi bộ, xe đạp, ô tô, xe buýt ... một cách hiệu quả.

Hệ thống kiểm soát giao thông nhanh chóng và hiệu quả chỉ là một trong những lợi ích của điện toán biên. 

Ví dụ: khi các phép tính được xử lý bên trong đèn giao thông thay vì ở trung tâm dữ liệu ở xa, thời gian lãng phí khi thông tin được tải lên, tải xuống và chuyển tiếp giữa các nút sẽ bị loại bỏ. Phần nghìn giây được tiết kiệm trong mỗi phép tính.

Điện toán biên có thể cung cấp độ chính xác trong việc đo vị trí của các đối tượng chuyển động có thể được đo bằng inch, thay vì feet hoặc thước. Độ chính xác cần chính xác như vậy là một vấn đề cấp bách tại các giao lộ đông đúc, nơi người đi bộ, xe máy, xe buýt và xe tải có thể chỉ cách nhau 1 hoặc vài bước chân. Được đặt ở mọi giao lộ và trên xe buýt và các phương tiện khác, cảm biến hoặc máy ảnh có thể được ghép nối với thiết bị GPS để cung cấp thông tin cho hệ thống quản lý giao thông.

Hệ thống quản lý giao thông có thể quản lý các dữ liệu theo thời gian thực để giảm tắc nghẽn giao thông. Dữ liệu thu thập từ mạng lưới các cảm biến và thiết bị được sử dụng để nhanh chóng gợi ý các tuyến đường thay thế, tăng tốc độ lưu thông trên toàn thành phố. Máy học (machine learning) có thể được sử dụng để lập mô hình xác suất các vụ tai nạn cho việc quản lý giao thông đường bộ. Điều này cũng cho phép các doanh nghiệp đầu tư vào các biện pháp an toàn và lập lịch trình để giảm thiểu rủi ro. Loại công nghệ này đã được thử nghiệm ở Pittsburgh (một thành phố tại nước Mỹ), nơi nó đã giảm 40% thời gian chờ đợi tại các giao lộ.

Sử dụng phân tích dữ liệu để hiện đại hóa lưới điện

Các công nghệ kỹ thuật số mới có tiềm năng to lớn trong lĩnh vực năng lượng. Hiện tại, đồng hồ điện thông minh có thể thu thập và truyền dữ liệu sử dụng theo thời gian thực. Thông tin chi tiết từ dữ liệu này cho phép các công ty tiện ích vận hành mạng lưới điện hiệu quả hơn, giảm chi phí vận hành và cải thiện phân tích nhu cầu của người dùng. Kết quả tiết kiệm cho cơ sở hạ tầng điện mới ước tính khoảng 270 tỷ đô la.

Bằng cách sử dụng phân tích dữ liệu để quản lý lưới điện, các tiện ích có thể dự báo tốt hơn nhu cầu phụ tải cao điểm, giúp quản lý tốt hơn việc phát điện. Cảm biến từ xa có thể giám sát hoạt động của thiết bị, dẫn đến hiệu suất an toàn tốt hơn và triển khai hiệu quả hơn các nguồn lực để bảo trì. Các bộ phận và thiết bị cũng có thể được chế tạo đáng tin cậy hơn nhờ công nghệ machine learning, có các ứng dụng để bảo trì dự đoán và kéo dài tuổi thọ của tài sản. 

Thúc đẩy khai thác mỏ bền vững thông qua các công cụ kỹ thuật số mới

Giống như các lĩnh vực cơ sở hạ tầng khác, khai thác mỏ đang bắt đầu gặt hái những phần thưởng đáng kể từ việc áp dụng các công nghệ kỹ thuật số mới. Các ứng dụng machine learning xác định chính xác cả kỹ thuật khoan và vị trí tốt nhất cho địa chất của một địa điểm nhất định. 

Công nghệ mới cho phép các công ty khai thác mỏ tránh được việc khoan không cần thiết, và do đó giảm cả chi phí và sự gián đoạn. Tác động kinh tế của việc số hóa quản lý vận hành trong khai thác được ước tính đạt 250 tỷ USD mỗi năm vào năm 2025.

Các phương tiện tự hành, được sử dụng để vận chuyển dưới mặt đất, có thể hoạt động tốt hơn đáng kể so với trước đây, nhờ những cải tiến trong phần mềm định vị và định vị không dây. Giống như lĩnh vực năng lượng, ngành khai thác mỏ có thể đạt được lợi ích từ việc tăng độ tin cậy và an toàn của thiết bị vì các cảm biến từ xa ngày càng tinh vi có thể được sử dụng trong suốt quá trình khai thác.

Số hóa cơ sở hạ tầng

Tăng cường kết nối toàn cầu đòi hỏi đầu tư đáng kể. Một báo cáo của Ủy ban Phát triển Bền vững về Băng thông rộng ước tính rằng chi phí cho kết nối băng thông rộng toàn cầu chỉ riêng ở châu Phi sẽ vào khoảng 100 tỷ USD. Bản chất thiết yếu của các dịch vụ viễn thông đối với tăng trưởng kinh tế và phúc lợi của con người đã trở nên rõ ràng rất nhiều trong đại dịch COVID-19.

Các quốc gia giàu có nhanh chóng chuyển hướng kinh doanh, chăm sóc sức khỏe và giáo dục thông qua viễn thông, trong khi nhiều quốc gia nghèo nhất thế giới phải vật lộn để xây dựng các kết nối viễn thông. Điều cần thiết là việc nâng cấp công nghệ viễn thông cần thực hiện trên toàn thế giới và cần được công nhận là một dịch vụ thiết yếu.

Số hóa các dịch vụ cơ sở hạ tầng và các ngành công nghiệp có thể dẫn đến những lợi ích hữu hình trên toàn thế giới. Đầu tư cơ sở hạ tầng kỹ thuật số có thể yêu cầu thay đổi mô hình tổ chức, nhưng nó cũng sẽ tạo ra cơ hội mới cho các doanh nghiệp.  Thực hiện các bước để số hóa cơ sở hạ tầng ngay bây giờ sẽ dẫn đến các dịch vụ vận tải, năng lượng và khai thác an toàn và đáng tin cậy hơn.

- Tổng hợp từ worldbank.org -