Các thành phố liên tục chuyển dịch. Dân số chuyển đến; dân số chuyển đi. Nhân khẩu học thay đổi, tăng trưởng kinh tế giảm và sau đó tăng vọt. Nhà lãnh đạo mới xuất hiện và -nếu bạn tin tưởng vào tất cả chương trình quảng cáo- công nghệ sẽ khiến cuộc sống của mọi người trở nên tốt đẹp hơn. 

Chính quyền thành phố hiểu được sự cần thiết phải xem xét các ứng dụng thành phố thông minh nào sẽ phục vụ tốt nhất các nhu cầu của các phân khúc dân cư đa dạng của họ. Marni White, Trưởng bộ phận Chuyển đổi Số của thành phố Austin, đã tổng kết những thách thức này như sau, "Các vấn đề của chúng ta sẽ tiếp tục thay đổi theo thời gian, do vậy, các giải pháp của chúng ta cũng cần thay đổi theo thời gian."

Điểm bất biến trong thành phố thông minh chính là mạng lưới đang chạy bên dưới các giải pháp này-và thành phố thực sự thông minh sẽ có mạng lưới có khả năng thích ứng.

Chuyển đổi sang Thành phố Thông minh tại Barcelona

Các ứng dụng thành phố thông minh cần phải đồng bộ với mục tiêu mà thành phố và công dân của nó muốn hướng tới. Một số đô thị tạo ra các thành phố thông minh sớm đã phải bắt đầu các chương trình cải tạo lớn. Ví dụ, Thành phố Barcelona từ lâu đã đi đầu về sử dụng thiết bị số cũng như Internet Vạn vật để cải thiện hoạt động của thành phố; tuy nhiên, vào năm 2017, Thị trưởng Ada Colau đã trao cho Giám đốc công nghệ của Barcelona, Francesca Bria, một nhiệm vụ để "định nghĩa lại thành phố thông minh từ đầu."

Điều đó có nghĩa là chuyển dịch từ cách tiếp cận "công nghệ trước tiên", tập trung vào các thiết bị liên kết, sang "công dân trước tiên"tập trung vào việc đáp ứng các nhu cầu liên tục thay đổi mà tự bản thân cư dân định nghĩa ra.  Kết quả là, Barcelona đã mở rộng các ứng dụng thông minh của mình ngoài những vấn đề thường gặp như quản lý giao thông, đỗ xe, và chiếu sáng nhằm đưa vào các tòa nhà "thông minh" đa tác dụng, di động bền vững, năng lượng tái tạo và quản lý nước tốt hơn. Bria cũng loại bỏ những hệ thống IT độc quyền khác nhau để ưu tiên các nền tảng dựa trên các chuẩn mở. Các nền tảng này tích hợp dữ liệu từ hàng nghìn thiết bị IoT mà trước kia chưa từng giao tiếp với nhau.

Thành phố Thông minh như một Nền tảng

Nhiều thành phố cũng phát triển một cách tương tự ngoài cơ sở hạ tầng được kết nối và các thiết bị thông minh hơn. Ở một số thành phố, cư dân, khách tham quan và doanh nghiệp đóng vai trò như "các cảm biến di động" bằng cách mang theo điện thoại thông minh như là một phần của hệ sinh thái được kết nối thông minh. Lấy ví dụ về Thành phố Bristol, nơi đang triển khai một khung chương trình sáu bước nhằm mang lại cho công dân của mình khả năng tham gia và đóng góp vào cách thức vận hành của thành phố họ đang sống. Tiếp cận của Bristol với Cảm biến từ Cư dân kết hợp công nghệ cảm biến với các nguồn lực và chuyên môn của các cư dân cũng như các doanh nghiệp trong một môi trường "phòng thí nghiệm sống" để hỗ trợ cộng đồng tốt hơn.

Sự hợp tác công tư mở rộng đang mang lại một khái niệm về "thành phố thông minh như một nền tảng." Ví dụ, một số thành phố kết hợp các dịch vụ chia sẻ xe với hệ thống phương tiện nội thành và hệ thống chuyển tiếp công cộng nhằm cung cấp các giải pháp giao thông từ đầu tới cuối. Các ví dụ khác bao gồm kết hợp các dịch vụ y tế thành phố với các quầy thuốc, xe riêng và các dịch vụ giao hàng bằng máy bay không người lái. Một tình huống khác là vận chuyển rác thải "theo yêu cầu" dựa trên việc giám sát số theo cư dân, hơn là chỉ dựa vào các thùng rác có cảm biến.  

Các chương trình thí điểm này yêu cầu các thành phố thông minh có thể tích hợp các khả năng, và phối hợp khối lượng lớn dữ liệu, ứng dụng, và dịch vụ cùng một lúc hoặc ở nhiều cấp độ trên khắp các phân hệ vận hành giữa nhiều bên. Mục tiêu là tạo nên một mạng cảm biến mã nguồn mở, với các tiêu chuẩn chung, được kết nối tới một nền tảng máy tính do chính thành phố quản lý. Cơ sở hạ tầng số thời gian thực dựa trên trí tuệ nhân tạo và học máy, cho phép các mạng dễ dàng chuyển đổi theo nhu cầu của thành phố cũng như các thay đổi của công dân. 

Một cách Tiếp Cận Mới: Hạ tầng có Khả năng Thích ứng

Việc tích hợp hàng triệu các thiết bị kết nối và "các cảm biến công dân" di động tương tác với máy, người dùng và đám mây cần phải tư duy lại một cách cơ bản về mạng lưới. Để đáp ứng các nhu cầu liên tục thay đổi của các nền tảng thành phố thông minh mới, các mạng lưới phải có khả năng dự đoán tốt hơn, linh hoạt và có thể thay đổi qui mô một cách nhanh chóng để dịch chuyển được lượng dữ liệu khổng lồ trong thời gian thực.

Tầm nhìn của Ciena về cơ sở hạ tầng giao tiếp tự tối ưu hóa, tự học dành cho các thành phố thông minh được biết đến như là Mạng có khả năng thích ứng™. Trạng thái mới này của các mạng tận dụng một sự kết hợp độc đáo của việc phân tích thông tin trong thời gian thực, tự động hóa thông minh, và một cơ sở hạ tầng có khả năng lập trình được-để mở rộng qui mô một cách nhanh chóng, tự cấu hình và tự tối ưu hóa bằng cách liên tục đánh giá các áp lực lên mạng lưới và các nhu cầu của các ứng dụng thành phố thông minh.

Mạng có Khả năng Thích ứng được xây dựng dựa trên ba thành phần cơ bản chính:

1. Hạ tầng có thể Lập trình được - Kết nối: Một hạ tầng mạng truyền dẫn quang và IP có thể được truy cập và cấu hình thông qua các giao diện, mở, phổ biến và được trang bị nhiều công cụ. Hạ tầng có thể lập trình được có khả năng trích xuất dữ liệu hiệu năng mạng trong thời gian thực và có thể điều chỉnh tài nguyên của chúng nếu cần để đáp ứng các nhu cầu liên tục thay đổi của các nền tảng thành phố thông minh.

2. Phân tích và Thông tin - Cảm biến: Sử dụng học máy và trí tuệ nhân tạo (AI) để dự đoán một cách chính xác hơn về các sự cố mạng tiềm ẩn và dự đoán các xu hướng bằng cách chuyển đổi hàng núi dữ liệu về hiệu năng thành các thông tin mà dựa vào đó có thể đưa ra các hành động. Tận dụng những thông tin này có thể hỗ trợ các đô thị để phát triển các chính sách kinh doanh dựa trên thông tin, thông minh hơn cho phép họ có thể thích ứng với các nhu cầu tổng thể một cách an toàn, và trong thời gian thực.

3. Hành động - Điều khiển bằng Phần mềm và Tự động hóa : Multi-Domain Service Orchestration (MDSO), kiểm kê và giám sát tập trung, điều khiển các miền mạng riêng lẻ bằng phần mềm là thành phần quan trọng của Mạng có khả năng Thích ứng. Việc triển khai SDN, NFV, và API mở đơn giản hóa việc quản lý đầu cuối và tự động hóa các dịch vụ trên một hệ thống mạng sử dụng thiết bị đến từ nhiều nhà cung cấp.

Mạng có khả năng Thích ứng tự học, tự tối ưu sẽ cho phép những đổi mới linh hoạt, thời gian thực giúp nâng cao cuộc sống của cư dân. Giống như việc phát triển cho thành phố thông minh không xảy ra chỉ sau một đêm không xác định được điểm cuối, việc hiện thực hóa tầm nhìn của Mạng có Khả năng Thích ứng là một quá trình. Mỗi thành phố sẽ có một điểm khởi đầu khác nhau phụ thuộc vào hạ tầng hiện tại của mạng, các mục tiêu về chính trị và nhu cầu của cư dân.

Ciena có thể giúp các thành phố biến hành trình này trở nên thành công, cung cấp một danh mục sản phẩm rộng rãi và các dịch vụ được thiết kế độc đáo để đáp ứng các yêu cầu của mỗi thành phố thông minh. Bởi Ciena biết rằng điều làm cho một thành phố thông minh thực sự thông minh là khả năng thích ứng của nó.