ĐO Ô NHIỄM PHỐ, ĐẾM ĐIỆN BƯỚC CHÂN

Tưởng tượng về chiếc “xe bay” trong tương lai - (Ảnh: tuebingen.mpg.de)

Như một “hệ sinh thái tự nhiên”

Hiện giờ 52% dân số thế giới sống ở các thành phố lớn. Tới năm 2050 tỉ lệ đó ước tính tăng lên 70%, gây ra nhiều sức ép lên các đô thị chỉ có thể được giải tỏa bằng những công nghệ hiện đại.

“Công nghệ sẽ đóng vai trò trung tâm trong việc xây dựng những thành phố tương lai, hòa hợp, năng động và phát triển bền vững, hay những đô thị lãng phí, tồi tệ và không bền vững - báo cáo của Hãng tư vấn Lux Research vừa thực hiện nhân năm mới 2015 viết - Các thành phố hiệu quả trong tương lai sẽ phải tích hợp công nghệ để giảm thiểu các tác động đối với môi trường trong quá trình gia tăng dân số không thể tránh khỏi”.

Báo cáo của Lux chỉ ra tám lĩnh vực phát triển cần thiết với các thành phố thông minh trong tương lai và chọn ra bảy đô thị hiện giờ đang đi theo hướng đó. Tại các đô thị đó, toàn bộ cơ sở hạ tầng của thành phố hoạt động như một “hệ sinh thái tự nhiên”.

Chẳng hạn tại Songdo, Hàn Quốc, tất cả mọi thứ từ dòng lưu chuyển xe cộ trên đường cho tới rác thải ở các hộ gia đình đều được kết nối với nhau, thông qua những công nghệ quản lý đô thị đột phá của các tập đoàn như Cisco và Siemens. Hệ thống lưới điện thông minh sẽ có phản ứng lại với việc tiêu thụ điện tùy theo nhu cầu, trong khi các hệ thống giao thông công cộng có thể theo dõi tình trạng kẹt xe trên đường để điều chỉnh thời gian của đèn tín hiệu ở các ngã tư cũng như các tuyến xe buýt và xe điện công cộng.

Ngay lúc này tại Singapore, Stockholm và một số thành phố ở California (Mỹ), IBM đang thu thập các dữ liệu về giao thông và chạy những thuật toán dự đoán một vụ kẹt xe một giờ trước khi nó xảy ra. Ở Rio de Janeiro, IBM đã đưa vào vận hành một phòng điều khiển hoành tráng kiểu NASA (Cơ quan Hàng không vũ trụ Mỹ) với hàng loạt màn hình thu thập dữ liệu từ các bộ cảm biến và máy quay lắp đặt khắp thành phố. Tổng cộng, IBM đang tham gia 2.500 dự án “thành phố thông minh hơn” trên toàn thế giới.

Công dân thông minh của thành phố thông minh

Tuy nhiên, để có một thành phố thông minh, trước hết cần những công dân thông minh. “Các công ty công nghệ luôn nhiều ý tưởng và họ muốn tạo ra những thành phố thiên đường, nhưng thật sai lầm khi quên mất người dân trong tiến trình đó” - Anthony Townsend, giám đốc Viện nghiên cứu tương lai và tác giả cuốn Smart cities: big data, civic hackers, and the quest for a new utopia (Những thành phố thông minh: dữ liệu quy mô lớn, hacker dân sự và hành trình đi tìm thiên đường mới), nói.

Trong một dự án tại Dublin, IBM đã hợp tác với hội đồng thành phố khai thác dữ liệu quy mô lớn để viết nên những ứng dụng thông minh như ParkYa, mà qua đó bạn có thể tìm được chỗ đậu xe tốt nhất (gần nhất còn chỗ trống) qua chiếc điện thoại của mình.

Trong một dự án khác, để khuyến khích việc sử dụng nước tiết kiệm ở miền trung tây cằn cỗi, một ứng dụng điện thoại riêng cho người dân thành phố Dubuque, Iowa cho phép họ theo dõi sát sao lượng nước gia đình sử dụng mỗi ngày, thậm chí so sánh con số đó với lượng nước hàng xóm đang sử dụng!

Nhưng thành phố thông minh không chỉ là ý tưởng và mối bận tâm của các doanh nghiệp lớn. Còn một phần khác trong câu chuyện do chính những người dân viết lên, những người sẽ sử dụng các phần mềm và thiết bị được lắp đặt cho họ. Chẳng hạn, Don’t Flush Me là một ứng dụng qua điện thoại thông minh rất nổi bật của thành phố New York để giải quyết tình trạng ngập lụt. Mỗi khi trời mưa lớn, hệ thống xả nước mưa của thành phố sẽ phải vận hành với công suất tối đa xả nước ra ngoài sông và biển, với công suất 27 tỉ gallon (102 tỉ lít) mỗi năm. Sử dụng bộ cảm ứng Arduino dùng để đo mực nước trong các cống thoát cũng như tốc độ và lưu lượng nước, kết nối với ứng dụng Don’t Flush Me, chính quyền và người dân sẽ biết được những điểm có nguy cơ ngập nước ngay từ khi trận mưa bắt đầu.

Lắp đặt thiết bị kết nối với ứng dụng Don’t Flush Me trong cống ngầm ở New York - (Ảnh: dontflush.me)

Egg là một ứng dụng khác liên quan tới vấn đề chất lượng không khí. Thông qua các bộ cảm ứng rẻ tiền mà người dân có thể mua và lắp đặt ngay bên ngoài nhà họ, Egg đo được tỉ lệ khí nitrogen oxide (NO₂) và carbon monoxide (CO). Dữ liệu sau đó được chuyển lên Internet và tích hợp vào một bản đồ mức độ ô nhiễm không khí của thành phố. Từ bản đồ đó, nhà chức trách và người dân sẽ có rất nhiều việc để làm. “Công chúng có những dữ liệu mà các nhà hoạch định chính sách cần biết - thị trưởng London Boris Johnson nói với Hãng tin BBC - Tại sao lại không trao công nghệ cho họ?”.

Thật ra, hầu hết “thành phố thông minh” hiện nay đều còn ở quy mô nhỏ (tại Stockholm, những thử nghiệm đột phá tập trung ở một quận 35.000 dân. Tương tự tại Singapore hay Amsterdam, không phải tất cả diện tích đô thị đều đã được tích hợp công nghệ). Tiến sĩ Andrew Hudson-Smith, giám đốc Trung tâm phân tích nghiên cứu ứng dụng hiện đại của Đại học London, cho rằng những thay đổi thật sự có ý nghĩa ở quy mô lớn sẽ còn mất “5-10 năm nữa”, và khi đó dữ liệu về thành phố cũng sẽ trở nên quan trọng không kém hệ thống đường sá.

Những ý tưởng hoang đường

Ở điểm bùng phát của các thành phố thông minh, các nhà khoa học và chuyên gia quy hoạch đô thị đã chuẩn bị hiện thực hóa những ý tưởng lạ lùng nhất. Một ví dụ là việc tạo ra năng lượng để vận hành thành phố từ... những bước chân của khách bộ hành.

Pavegen, một doanh nghiệp tư nhân ở Mỹ, đã phát triển được các hệ thống máy phát điện mà họ có thể đặt ở những lối đi bộ, sân bóng đá và cả hành lang trường học. “Trung bình trong cuộc đời mỗi người đi 150 triệu bước - giám đốc điều hành Pavegen, Laurence Kemball-Cook, nói với CNN - Khi tôi bước lên một chuyến xe điện ngầm đông đúc ở London, tôi đã nảy ra ý tưởng chúng ta có thể thu được bao nhiêu năng lượng chỉ từ đó”.

Những tấm thu năng lượng từ bước chân được lắp đặt trong cuộc đua marathon Paris (Ảnh: greenprophet.com)

Hiện các máy phát điện của Pavegen, được đặt ngay trên lối đi bộ, có thể tạo ra 7 Watt điện năng cho mỗi bước chân, tức với chỉ khoảng 100 bước chân, chúng ta sẽ có đủ điện thắp sáng bóng đèn và các thiết bị khác vài phút trong một tòa nhà cỡ trung bình.

Rio de Janeiro lại là một trong những thành phố tiên phong với khoảng 200 máy phát điện như thế tại một sân bóng ở Morro da Mineira - một khu ổ chuột thường xuyên bị cắt điện. Các nhà phân tích trong lĩnh vực năng lượng ước tính công nghệ này có thể tạo ra một thị trường tới 30 tỉ USD trước năm 2020.

Còn với nạn kẹt xe, các nhà nghiên cứu ở Đại học Carnegie Mellon, Mỹ đã phát triển một hệ thống đèn giao thông ảo cho phép người lái xe có thể biết trước với tốc độ hiện giờ của họ, ở ngã tư tiếp theo đèn sẽ là đỏ hay xanh nếu đi thẳng, rẽ trái hay rẽ phải. Giáo sư Ozan Toguz của Carnegie Mellon nói thử nghiệm ở Boston của hệ thống mới đã giúp người đi làm theo giờ tiết kiệm được 40% thời gian, cũng như giúp giảm tai nạn giao thông và kẹt xe.

Điên rồ hơn, Liên minh châu Âu (EU) năm ngoái đã chính thức bỏ tiền tài trợ một dự án “xe bay” đầy lãng mạn của Viện Max Planck, Tubingen, Đức. Tiến sĩ Heinrich H. Bulthoff, một trong những người đứng đầu dự án “MyCopter”, nói: “Đó là giấc mơ của tôi từ khi đọc sách và xem phim khoa học viễn tưởng khi còn là một cậu bé”.

Trong dự án bốn năm, EU sẽ tài trợ cho sáu viện nghiên cứu khắp châu Âu nhằm sản xuất một phương tiện cá nhân có thể bay được để làm giảm tình trạng kẹt xe. Vấn đề của nghiên cứu không phải là sản xuất thiết bị đó, mà là làm sao để những người bình thường có thể tiếp cận được.

Trung tâm điều phối giao thông và xử lý sự cố ở Rio de Janeiro nhìn không khác gì Trung tâm hàng không vũ trụ Mỹ - (Ảnh: wordpress.com)

“Các thách thức còn bao gồm thiết lập một hành lang ảo cho các hệ thống giao thông đi lại trên không, không để các tai nạn xảy ra cũng như một hệ thống cất cánh và đáp không đòi hỏi phải xây các đài không lưu lớn và tốn kém” - tiến sĩ Bulthoff nói trong báo cáo “Suy nghĩ ngoài thói thường: Những ý tưởng về giao thông tương lai”. “Bạn không thể tạo ra một hệ thống mà chỉ các phi công chuyên nghiệp mới xử lý được" - Bulthoff nói - "Ý tưởng là mọi người có thể bay trong một không gian rộng lớn an toàn”. Ông nói ông muốn các thiết bị bay phải đủ thông minh để liên lạc với nhau và tránh được những vụ va chạm mà không cần sự can thiệp của con người. “Hạn chót mục tiêu của chúng tôi là năm 2050 - ông nói - Lúc đó tôi có lẽ không còn sống nhưng tôi khá lạc quan là chúng ta sẽ thấy được hệ thống này vận hành trước đó”.