Hạ tầng số là nền tảng kỹ thuật cốt lõi trong tiến trình chuyển đổi số quốc gia, đóng vai trò như “xương sống” cho toàn bộ hệ thống dữ liệu, kết nối và ứng dụng số. Trong lĩnh vực xây dựng và giao thông, hạ tầng số không chỉ hỗ trợ quản lý dự án, giám sát công trình hay điều hành giao thông thông minh mà còn tạo môi trường dữ liệu liên thông, giúp tối ưu chi phí, nâng cao hiệu quả vận hành và thúc đẩy phát triển bền vững đô thị – hạ tầng.
Hạ tầng số là gì?
Hạ tầng số (Digital Infrastructure) là hệ thống kỹ thuật nền tảng cho thu thập, truyền tải, lưu trữ, xử lý và chia sẻ dữ liệu số — đóng vai trò cơ sở cho mọi hoạt động chuyển đổi số quốc gia. Ở Việt Nam, theo chiến lược đã được phê duyệt (1132/QĐ-TTg), hạ tầng số gồm bốn thành phần chính:
- Hạ tầng viễn thông và internet.
- Hạ tầng dữ liệu.
- Hạ tầng vật lý-số.
- Hạ tầng tiện ích số và công nghệ số.
Xây dựng hạ tầng số là một trong những trụ cột chiến lược của quốc gia. (Ảnh: Quốc phòng Thủ đô)
Quan điểm của Việt Nam là hạ tầng số sẽ được quy hoạch, triển khai song song, đồng bộ với hạ tầng giao thông, hạ tầng điện, hạ tầng chiếu sáng, hạ tầng công trình ngầm và các hạ tầng kỹ thuật khác.
Chỉ khi cả bốn lớp này được đầu tư và vận hành đồng bộ thì các ứng dụng số trong lĩnh vực xây dựng và giao thông mới có thể phát huy hiệu quả – từ quản lý dự án, giám sát công trình, đến vận hành giao thông thông minh.
>>> Xem ngay: [Trimble Transform 2025] Hạ tầng số – Xu hướng tất yếu của ngành xây dựng và giao thông
Tầm quan trọng của hạ tầng số trong lĩnh vực xây dựng & giao thông
Hạ tầng số đang trở thành nền tảng kỹ thuật chiến lược cho việc số hóa toàn bộ chuỗi giá trị trong lĩnh vực xây dựng và giao thông – từ lập kế hoạch, thiết kế, thi công, vận hành đến bảo trì, nâng cấp. Việc đầu tư mạnh mẽ cho hạ tầng số không chỉ là nâng cấp công nghệ mà còn là cải thiện mô hình hoạt động, chất lượng công trình và hiệu quả quản lý. Dưới đây là các khía cạnh cụ thể:
– Tăng cường khả năng lập kế hoạch và thiết kế kỹ thuật:
Với mạng truyền dẫn tốc độ cao, dữ liệu lớn (Big Data) và điện toán đám mây, các dự án giao thông và công trình xây dựng có thể thực hiện mô hình thông tin công trình (BIM) và mô phỏng số (Digital Twin). Điều này giúp:
- Giảm thời gian thiết kế và tái làm việc. Ví dụ: mô hình BIM trong xây dựng có thể giảm tái làm việc tới ~15%.
Mô hình BIM trong xây dựng giúp giảm tái làm việc đến 15%.
- Tích hợp dữ liệu khảo sát, đo đạc (GNSS, LiDAR, quét laser 3D) ngay từ giai đoạn đầu, giúp xác định vị trí, khối lượng, điều kiện hiện trường chính xác hơn.
- Lập lịch thi công và vận hành dựa trên dữ liệu thực, từ đó cải thiện dự báo, giảm sai sót và tăng khả năng kiểm soát chi phí.
– Vận hành và quản lý giao thông – công trình thông minh:
Trong lĩnh vực giao thông và xây dựng hạ tầng kỹ thuật, hạ tầng số cho phép:
- Giám sát liên tục mạng lưới giao thông, cầu đường bằng cảm biến IoT, camera, dữ liệu thời gian thực. Ví dụ tại Việt Nam, chuyển đổi số trong quản lý giao thông đã đem lại kết quả rõ rệt: dữ liệu cho thấy việc “xây dựng cơ sở hạ tầng số là điều kiện then chốt để chuyển đổi số trong vận tải”.
- Tự động hóa bảo trì và vận hành công trình: Mô hình bảo trì dựa trên tình trạng thực tế (Condition-based Maintenance) được triển khai nhờ dữ liệu cảm biến và phân tích, giúp giảm chi phí bảo trì 10-15% như các nghiên cứu ứng dụng GNSS & LiDAR chỉ ra.
Ứng dụng LiDAR giúp giảm chi phí bảo trì 10-15%. Ảnh (portcoast-bim.com)
- Nâng cao độ an toàn và ổn định vận hành: Hệ thống cảnh báo sớm các nguy cơ như sụt lún, nứt, dao động, khả năng vận chuyển lớn, từ đó đáp ứng yêu cầu vận hành giao thông an toàn, liên tục.
– Hợp nhất dữ liệu và phân tích hỗ trợ quyết định:
Hạ tầng số tạo khả năng thu thập, lưu trữ và phân tích dữ liệu lớn:
- Hệ thống thu thập dữ liệu từ thiết bị hiện trường, camera, cảm biến, xe vận tải… truyền về trung tâm dữ liệu để phân tích hành vi giao thông, tiến độ xây dựng, tình trạng công trình.
- Sử dụng trí tuệ nhân tạo (AI) và học máy (Machine Learning) để dự đoán điểm nghẽn giao thông, tối ưu hóa tín hiệu giao thông, phân luồng và điều phối vận tải – tăng hiệu quả mạng lưới.
- Dữ liệu được tích hợp giữa xây dựng và giao thông giúp lập mô hình liên kết công trình – vận tải – mạng lưới đô thị số, nâng cao khả năng vận hành liên ngành và bảo trì xuyên chu kỳ.
– Bao trùm – phát triển bền vững – cạnh tranh quốc gia:
Hạ tầng số giúp phủ kết nối đến vùng sâu, vùng xa, khép kín dữ liệu và dịch vụ – giảm khoảng cách số và nâng cao khả năng tiếp cận hạ tầng giao thông hiện đại. Khi công trình và giao thông được số hóa, sẽ thu hút vốn đầu tư lớn hơn từ tư nhân và quốc tế bởi tính minh bạch, hiệu quả, và tiềm năng khai thác dữ liệu, điều này góp phần tăng sức cạnh tranh quốc gia.
Hơn nữa, theo chiến lược quốc gia của Việt Nam, hạ tầng số được đặt ngang hàng với giao thông và điện: “Phát triển hạ tầng số phải thực hiện song hành với giao thông, điện, chiếu sáng, hạ tầng ngầm…”.
Việc phát triển công trình và giao thông dựa trên hạ tầng số còn tạo điều kiện cho triển khai các mô hình như đô thị thông minh, giao thông xanh, logistics số… từ đó hướng tới mục tiêu phát triển bền vững lâu dài.
Thách thức trong triển khai hạ tầng số cho lĩnh vực xây dựng & giao thông
Việc triển khai hạ tầng số trong xây dựng và giao thông đối mặt nhiều rào cản công nghệ và kỹ thuật. Trước hết, tính phân tán dữ liệu là vấn đề lớn: dữ liệu đo đạc, bản đồ, thiết kế BIM, cảm biến IoT hay hệ thống ITS (Intelligent Transport Systems) thường hoạt động trên các nền tảng khác nhau, gây khó khăn cho việc đồng bộ và tích hợp. Tiếp đó là thiếu chuẩn hóa dữ liệu và giao thức truyền thông khiến việc kết nối liên ngành, liên vùng trở nên hạn chế.
Công nghệ là yếu tố tiên phong cần đầu tư để phát triển hạ tầng số.
Hạ tầng viễn thông và điện toán cũng là yếu tố then chốt. Nhiều khu vực công trình hoặc tuyến giao thông trọng điểm vẫn chưa đảm bảo băng thông 5G hoặc kết nối vệ tinh ổn định để truyền dữ liệu thời gian thực từ UAV, GNSS hay cảm biến hiện trường về trung tâm phân tích. Điều này làm giảm hiệu quả của các ứng dụng AI, BIM 7D hay Digital Twin trong giám sát tiến độ, kiểm soát an toàn, và bảo trì dự báo.
Phát triển hạ tầng số cần được đồng bộ với phát triển hạ tầng viễn thông.
Bên cạnh đó, năng lực tích hợp hệ thống giữa các công nghệ đo đạc (LiDAR, GNSS, UAV), phần mềm phân tích (PIX4D, Trimble Business Center, Revit) và nền tảng quản lý dự án số vẫn còn hạn chế. Thiếu nhân lực kỹ thuật có khả năng hiểu sâu cả về mô hình dữ liệu không gian lẫn quy trình quản lý công trình dẫn đến rủi ro trong triển khai thực tế.
Cuối cùng, bảo mật dữ liệu và an toàn thông tin trong môi trường hạ tầng số là thách thức không thể bỏ qua. Các hệ thống giao thông và công trình đô thị thông minh có lượng dữ liệu lớn, liên tục và có giá trị cao, đòi hỏi phải được bảo vệ bằng các giải pháp mã hóa, phân quyền truy cập, và lưu trữ an toàn trên nền tảng điện toán đám mây hoặc trung tâm dữ liệu quốc gia.
Có thể thấy rằng, việc phát triển hạ tầng số trong ngành xây dựng và giao thông cốt yếu đầu tiên phải đầu tư vào công nghệ, tuy nhiên đó không phải là yếu tố duy nhất, cần kết hợp với đầu tư hạ tầng tính toán và bảo mật đồng bộ – đây chính là điều kiện tiên quyết để Việt Nam tiến tới giai đoạn xây dựng hạ tầng số thực thụ.
>>> Đăng ký tham gia ngay: Hội thảo “Trimble Transform 2025”: Hạ tầng số – Xu hướng tất yếu của ngành xây dựng và giao thông
