Vai trò của AI trong quản lý hạ tầng đô thị thông minh

Trong kỷ nguyên chuyển đổi số hiện nay, thành phố thông minh (Smart City – SC) và đô thị thông minh dần trở thành một phần không thể tách rời của đời sống con người. Với sự phát triển mạnh mẽ của Internet vạn vật (IoT) và khoa học dữ liệu, các hệ thống này không chỉ dừng lại ở phạm vi gia đình mà đã mở rộng ra không gian đô thị, nơi chúng góp phần cải thiện hiệu quả quản lý, nâng cao chất lượng sống và thúc đẩy phát triển bền vững . Trong đó, trí tuệ nhân tạo (AI) đóng vai trò trung tâm, giúp các hệ thống này học hỏi, thích ứng và đưa ra các quyết định thông minh dựa trên hành vi và nhu cầu của con người 

Tuy nhiên, bên cạnh những lợi íchto lớn, việc tích hợp AI vào thành phố thông minh cũng đặt ra nhiều thách thức mới về quyền riêng tư, bảo mật dữ liệu và phúc lợi xã hội Tuy vậy, những nghiên cứu này vẫn còn hạn chế trong việc xem xét các yếu tố đặc thù của AI cũng như tác động của hệ thống thành phố thông minh đến đời sống tinh thần và phúc lợi cá nhân. Bài viết này sẽ chứng minh rõ vai trò của AI trong việc trả lời những câu hỏi 

• Những yếu tố nào thúc đẩy ý định của cá nhân trong việc sử dụng các hệ thống đô thị thông minh  tích hợp trí tuệ nhân tạo?
  

• Những rào cản nào ảnh hưởng đến mức độ chấp nhận và tin tưởng vào các hệ thống này?
  

• Việc sử dụng các hệ thống đô thị thông minh dựa trên AI tác động như thế nào đến phúc lợi, sự hài lòng và chất lượng cuộc sống của cư dân đô thị?

1. Vai trò và tiềm năng của AI trong quy hoạch đô thị thông minh

1.1. Tăng cường hiệu quả ra quyết định

AI đóng vai trò then chốt trong quy hoạch đô thị thông minh nhờ khả năng phân tích và xử lý khối lượng dữ liệu khổng lồ từ nhiều nguồn khác nhau như cảm biến giao thông, vệ tinh, hệ thống dân cư, môi trường và năng lượng.
Thông qua các thuật toán học máy (Machine Learning) và mô hình dự báo, AI hỗ trợ nhà quy hoạch đưa ra quyết định chính xác, nhanh chóng và dựa trên dữ liệu thực tế (data-driven planning).
Nhờ đó, các thành phố có thể phân bổ nguồn lực hợp lý, xác định khu vực ưu tiên phát triển, và giảm thiểu sai sót trong quy hoạch dài hạn, góp phần xây dựng nền tảng cho đô thị thông minh phát triển bền vững.

1.2. Nâng cao chất lượng dịch vụ công và quản lý hạ tầng

AI được ứng dụng rộng rãi trong quản lý năng lượng, giao thông, rác thải, nguồn nước và an ninh đô thị.
Các hệ thống IoT (Internet of Things) và cảm biến thông minh thu thập dữ liệu theo thời gian thực về mật độ giao thông, mức tiêu thụ điện, chỉ số ô nhiễm không khí, v.v.

Dựa vào dữ liệu đó, chính quyền có thể điều chỉnhlinh hoạt hệ thống chiếu sáng, điều tiết giao thông thông minh, hoặc tối ưu quy trình thu gom rác, giúp giảm lãng phí, tiết kiệm chi phí và hạn chế phát thải khí nhà kính. Nhờ AI, các dịch vụ công trở nên tự động hóa, hiệu quả và thân thiện với môi trường hơn.

1.3. Cải thiện an ninh và an toàn đô thị

AI đóng vai trò quan trọng trong bảo đảm an ninh và an toàn cho cư dân đô thị.
Các hệ thống camera giám sát thông minh sử dụng nhận dạng khuôn mặt, phân tích hình ảnh và học sâu (Deep Learning) để phát hiện hành vi bất thường, cảnh báo sớm các mối nguy tiềm ẩn. Công nghệ AI dự đoán (Predictive AI) còn giúp cơ quan chức năng ước lượng nguy cơ tội phạm, cháy nổ hoặc thiên tai, từ đó đưa ra biện pháp ứng phó chủ động nhằm bảo vệ tính mạng và tài sản người dân.

2. Các lĩnh vực ứng dụng của AI trong phát triển đô thị thông minh

2.1. An toàn và an ninh đô thị

AI không chỉ tăng cường khả năng giám sát mà còn hỗ trợ phân tích dữ liệu thời gian thực trong quản lý giao thông, giám sát đô thị và y tế công cộng.
Tuy nhiên, việc xử lý khối lượng dữ liệu lớn từ IoT đặt ra thách thức về quyền riêng tư và bảo mật thông tin. Các giải pháp như blockchain và học liên kết (federated learning) giúp bảo vệ dữ liệu phi tập trung, giảm thiểu rủi ro rò rỉ, đồng thời tăng cường độ tin cậy và khả năng mở rộng của hệ thống đô thị. Hà Nội đã thí điểm lắp đặt camera AI để giám sát giao thông, phát hiện gần 1.800 vi phạm chỉ sau nửa ngày hoạt động

Xem thêm: Hà Nội ứng dụng AI trong nhiều lĩnh vực

2.2. Nâng cao chất lượng cuộc sống

AI và IoT góp phần cải thiện đáng kể chất lượng sống đô thị thông qua tối ưu hóa quản lý năng lượng, môi trường và dịch vụ công.
Các ngôi nhà thông minh (smart home) cho phép người dân tự động hóa hệ thống chiếu sáng, điều hòa, an ninh, đồng thời tăng cường tương tác tự nhiên giữa con người và công nghệ. Tuy nhiên, vấn đề bảo mật dữ liệu cá nhân cần được quản lý nghiêm ngặt để đảm bảo sự cân bằng giữa tiện ích công nghệ và quyền riêng tư.

Các thành phố lớn như TP.HCM và Cần Thơ đang triển khai nhà thông minh, chiếu sáng thông minh và các dịch vụ công tự động hóa nhằm nâng cao chất lượng sống

2.3. Giao thông và di chuyển thông minh

AI đang cách mạng hóa hệ thống giao thông đô thị với các phương tiện tự hành, xe điện và dịch vụ di chuyển chia sẻ thông minh.
Nhờ các cảm biến, dữ liệu lớn và blockchain, hệ thống có thể giám sát luồng phương tiện, dự báo tắc nghẽn, tối ưu lộ trình và giảm thiểu tai nạn.
AI còn hỗ trợ quy hoạch giao thông chiến lược, giúp đô thị vận hành mượt mà, tiết kiệm năng lượng và thân thiện với môi trường hơn.

Tại sự kiện Smart City Asia 2024, nhiều giải pháp giao thông thông minh đã được giới thiệu như xe tự hành, tối ưu hóa lộ trình bằng dữ liệu lớn và blockchain

2.4. Năng lượng thông minh

AI kết hợp với IoT giúp tối ưu hóa việc tiêu thụ và phân phối năng lượng trong thành phố thông minh. Các hệ thống dự báo năng lượng thông minh cho phép điều chỉnh nhu cầu điện năng theo thời gian thực, giảm tải vào giờ cao điểm, đồng thời thúc đẩy sử dụng năng lượng tái tạo. Trong các tòa nhà thông minh, AI hỗ trợ tự động điều khiển nhiệt độ, ánh sáng và thông gió, góp phần xây dựng môi trường xanh và tiết kiệm năng lượng.

2.5. Y tế đô thị thông minh

AI đang thay đổi diện mạo của ngành y tế đô thị với các công nghệ như bản sao kỹ thuật số (digital twin), telemedicine, và blockchain.
Nhờ AI, hệ thống y tế có thể chẩn đoán sớm, dự đoán nguy cơ bệnh tật, bảo mật dữ liệu y tế và cung cấp dịch vụ chăm sóc từ xa.
Tuy nhiên, việc đảm bảo minh bạch thuật toán và quyền riêng tư dữ liệu cá nhân vẫn là thách thức lớn. Giải pháp AI có khả năng giải thích (Explainable AI – XAI) đang được nghiên cứu nhằm tăng cường độ tin cậy và tính đạo đức trong ứng dụng y tế.

2.6. Giảm thiểu ô nhiễm và bảo vệ môi trường

AI, IoT và dữ liệu lớn cho phép giám sát và dự báo mức độ ô nhiễm không khí, tiếng ồn, rác thải một cách chính xác.
Hệ thống cảm biến và máy bay không người lái (drone) giúp theo dõi chất lượng môi trường, trong khi các thuật toán dự báo và thùng rác thông minh tối ưu hóa việc thu gom và tái chế chất thải.
Tuy vậy, thiếu hạ tầng và nguồn vốn đầu tư vẫn là rào cản khiến việc triển khai công nghệ xanh ở nhiều đô thị còn hạn chế.

2.7. Công nghiệp và sản xuất thông minh

AI đang tái định hình toàn bộ hoạt động sản xuất trong đô thị thông minh, từ xây dựng, khách sạn đến logistics và chế tạo.
Các công nghệ như robot, Digital Twin, blockchain và cảm biến IoT giúp tự động hóa quy trình, giảm chi phí và tăng năng suất.Hướng đến Công nghiệp 5.0, AI không thay thế con người mà hợp tác cùng con người, tạo nên nền sản xuất bền vững, linh hoạt và có trách nhiệm xã hội.

3. AI trong quy hoạch đô thị: Ứng dụng thực tiễn tại các thành phố tiên phong

3.1 Singapore: AI – Trái tim của đổi mới đô thị
Là một trong những thành phố thông minh hàng đầu thế giới, Singapore tiên phong ứng dụng AI để định hình phát triển đô thị. Cơ quan Phát triển Đô thị sử dụng phân tích dữ liệu và công nghệ không gian địa lý để tối ưu quy hoạch, quản lý cơ sở hạ tầng và sử dụng đất hiệu quả trong điều kiện hạn chế không gian.

Trong lĩnh vực năng lượng, AI được triển khai để dự đoán nhu cầu, tối ưu pin mặt trời và tuabin gió, giúp tiết kiệm tài nguyên và nâng cao tính bền vững.

Theo báo cáo, về giao thông, hệ thống quản lý dựa trên AI phân tích dữ liệu thời gian thực để dự đoán tắc nghẽn và tự động điều chỉnh đèn tín hiệu, giúp giảm 20% thời gian chậm trễ giờ cao điểm và tăng 15% tốc độ trung bình. Trong giao thông công cộng, AI hỗ trợ bảo trì dự đoán, giám sát tàu xe, giúp tăng 25% lượng người dùng, giảm 15% thời gian chờ và giảm 10% khí thải.

Nhờ tích hợp AI toàn diện, Singapore đã cắt giảm 15% lượng khí thải đô thị và tiết kiệm khoảng 1 tỷ USD mỗi năm, khẳng định vị thế là đô thị thông minh, bền vững và hiệu quả hàng đầu châu Á.

3.2 Barcelona: AI vì con người và cộng đồng
Barcelona không chỉ nổi bật bởi văn hóa và kiến trúc mà còn là hình mẫu ứng dụng AI hướng tới con người. Thành phố phát triển Mô hình song sinh kỹ thuật số (Local Digital Twin) – bản sao ảo mô phỏng toàn bộ hệ thống đô thị, từ ô nhiễm, giao thông đến di chuyển của người dân.

Công nghệ này giúp dự đoán tác động đô thị, đánh giá mô hình “thành phố 15 phút” và tối ưu quy hoạch, đảm bảo sự công bằng và bền vững trong phát triển.

AI cũng được áp dụng trong nền tảng việc làm thông minh, thu hút 73.000 người tham gia năm 2024, với trợ lý ảo kết nối ứng viên – nhà tuyển dụng dựa trên kỹ năng. Ngoài ra, trong quản lý chất thải, AI kết hợp cảm biến IoT và thùng rác thông minh giúp giảm chi phí và lượng rác thải, nâng cao chất lượng sống và ý thức cộng đồng.

4. Công bằng, đạo đức và giới hạn của AI

 AI phụ thuộc vào lượng dữ liệu khổng lồ, đặt ra lo ngại về quyền riêng tư và bảo mật thông tin. Công nghệ nhận diện khuôn mặt, nếu bị lạm dụng, có thể xâm phạm quyền tự do cá nhân. Các nhà quy hoạch đang nỗ lực giảm thiểu rủi ro này bằng cách ẩn danh và phi định danh dữ liệu, song giải pháp này vẫn chưa hoàn hảo.

Một vấn đề khác là thiên vị thuật toán, bắt nguồn từ dữ liệu không đầy đủ hoặc sai lệch. Khi một nhóm người bị thiếu đại diện trong dữ liệu (ví dụ: nhóm dân cư ít tham gia khảo sát), các thuật toán có thể tạo ra quyết định thiên lệch, khiến phát triển đô thị không phản ánh đúng nhu cầu đa dạng của cộng đồng.

Vì vậy, cần thiết phải xây dựng các cơ chế quản trị AI minh bạch, có sự tham gia của cộng đồng, để đảm bảo công nghệ này phục vụ cho mục tiêu quy hoạch đô thị công bằng và có trách nhiệm. Các nhà quy hoạch đô thị phải kết nối nhiều bên liên quan, xây dựng niềm tin công chúng, và phát triển khung đạo đức rõ ràng cho việc ứng dụng AI.

Khi các đô thị ngày càng đông đúc và áp lực khí hậu gia tăng, việc ứng dụng AI trong quy hoạch đô thị trở nên cấp thiết hơn bao giờ hết. Dù tồn tại rủi ro, tiềm năng chuyển đổi của AI là vô cùng to lớn  nếu được sử dụng đúng cách, với sự tham gia của cộng đồng và đảm bảo yếu tố đạo đức.

Nếu chúng ta làm đúng, AI có thể giúp xây dựng những thành phố thông minh hơn, xanh hơn và kiên cường hơn, phục vụ tốt hơn cho các thế hệ tương lai.

Tìm hiểu thêm : Xu hướng phát triển Smart city tại Việt Nam 2025

Bạn đang tìm kiếm một giải pháp quản lý khu công nghiệp và đô thị thông minh toàn diện ?

Liên hệ với VNTT ngay hôm nay để được Demo và tư vấn triển khai miễn phí !

—————————–

Công ty CP Công nghệ & Truyền thông Việt Nam (VNTT)

– Địa chỉ: Tầng 16, Toà nhà WTC Tower , Số 1, Đường Hùng Vương, Phường Bình Dương, Thành phố Hồ Chí Minh.

– Hotline: 1800 9400 – 0274 222 0222

– Email: marketing@vntt.com.vn

– Facebook: https://facebook.com/eDatacenterVNTT

– Zalo OA: https://zalo.me/edatacentervntt