Ciudades Inteligentes

Introducción

Con el crecimiento de las ciudades tras el aumento de la migración y la población, surgen necesidades que pueden ser abordadas transformando la ciudad mediante la aplicación de tecnologías de información y comunicación (TICs): la ciudad inteligente. Generando y analizando información sobre el comportamiento de sus ciudadanos y las múltiples variables que definen el estado de la ciudad, se puede mejorar la administración de recursos, la toma de decisiones y la calidad de vida. Esto representa un cambio de paradigma importante para las múltiples perspectivas que involucra administrar y vivir en una ciudad y presenta importantes retos que delinean el camino hacia la construcción de una ciudad inteligente.

Origen

El concepto de ciudad inteligente nace como respuesta o propuesta ante el crecimiento proyectado de las grandes ciudades alrededor del mundo. Al crecer la población, surgen nuevas necesidades que retan el planeamiento, la administración y las operaciones de una ciudad.

La infraestructura debe crecer y soportar las tendencias de crecimiento de la población y la migración que se da hacia las grandes ciudades.

Al mismo tiempo, suceden cambios en la economía porque la concentración de población crea nuevos espacios que estimulan la creatividad y el emprendimiento, que a la vez promueve la actividad económica.

Las TICs están presentes en todos los aspectos de la vida, más de cinco mil millones de personas utilizan internet. Hay una convergencia de detección generalizada y conexión a la red. El abaratamiento de las computadoras que son cada vez más pequeñas ha dado el poder a las personas de controlar sistemas de forma inteligente.

La sostenibilidad ambiental es un tema obligatorio si se habla de estrategias a largo plazo. El panorama es problemático en la actualidad: calentamiento global,  contaminación del aire, degradación de los suelos, disponibilidad de agua, escasez de alimentos y la reducción de la biodiversidad, entre otros. Por esto, las ciudades inteligentes deben administrar y adaptar de la mejor manera los servicios de agua, energía, suministros de comida, manejo de residuos, aguas negras.
Una estrategia, entonces, consiste en aprovechar el bajo consumo de recursos producto de la cercanía en la vida urbana, donde las personas deben desplazarse poco para realizar sus actividades, disminuyendo el consumo de combustibles fósiles.

Se considera inteligente una ciudad que utiliza tecnologías de información para:

1. Hacer un uso más eficiente de la infraestructura física a través de inteligencia artificial y análisis de datos para apoyar un desarrollo económico, social y cultural sano.
2. Involucrar a los residentes con el gobierno y la toma de decisiones por medio de procesos de innovación abierta.
3. Aprender, adaptarse e innovar para atender efectiva y puntualmente las circunstancias dinámicas de la ciudad.

Las ciudades inteligentes siguen la dirección de la integración de la inteligencia humana, la inteligencia colectiva y la inteligencia artificial. La inteligencia de las ciudades reside en la combinación de distintos factores:

1. Redes de telecomunicación digital
2. Dispositivos de inteligencia distribuida y embebida
3. Sensores
4. Software

Las ciudades inteligentes disponen de innovación y trabajo en red para crear un modelo que persiga la eficiencia económica y política la vez que facilita el desarrollo social, cultural y urbano. Junto al desarrollo se apuesta por las industrias creativas y de alta tecnología.

Proceso de transformación

El proceso de transformar una ciudad para que sea considerada ciudad inteligente puede tomar cerca de una década. El tiempo que tome la transición depende del ímpetu que tenga la ciudad para realizar el cambio, la motivación puede ser la recuperación después de un desastre natural, o la inversión de dinero ante un evento especial de gran tamaño o voluntad de inversión de su propio gobierno.

Para que el gobierno de la ciudad pueda desarrollar el proyecto de transformación es importante establecer objetivos, priorizaciones y métricas bien definidas que permitan a los planificadores, consultores de TICs y residentes lograr su propio progreso.

En la actualidad existen herramientas comerciales que facilitan este proceso, dividiendo la ciudad en unidades operacionales independientes, es posible determinar los dominios más importantes para proyectar costos y medir el progreso. Esta evaluación también puede revelar patrones que permitan predecir el resultado en ocasiones posteriores.

La ciudad inteligente evoluciona, entonces, hacia un esquema que podemos categorizar como un sistema de sistemas. Estos subsistemas que la conforman deben integrarse sin importar si son públicos o privados. Los servicios gubernamentales, transporte, energía, agua, salud, educación, seguridad pública y sistemas TICs son estos subsistemas que trabajan de forma conjunta y son alimentados y utilizados tanto por residentes como por las empresas.

La integración de la información extraída en vivo de este sistema de sistemas se aplica en la toma de decisiones en planificación, gestión de infraestructura y operaciones.

Ejemplos

La lista de ciudades inteligentes actual incluye ciudades como Songdo (Corea del Sur), Suwon (Corea del Sur), Estocolmo (Suecia), Distrito Gangnam (Corea del Sur), Waterloo (Canadá), Taipei (Taiwan), Glasgow (Escocia), Calgari (Canadá), Seúl (Corea del Sur) y Nueva York (EE. UU.). La lista se extiende aún más, difiriendo en las estrategias utilizadas y logros obtenidos.

Algunas regiones del mundo ya se han organizado en estructuras internacionales para promover el desarrollo de ciudades inteligentes, como es el caso de la Red de Ciudades Inteligentes creada por la Asociación de Naciones del Sudeste Asiático. En esta organización, que incluye países como Tailandia, Indonesia, Malasia, Singapur y Filipinas, actualmente cuentan con 26 procesos activos de ciudades en transformación.

En España, la Red Española de Ciudades Inteligentes (RECI) se formó desde 2011 con la intención de crear una red abierta donde el progreso económico, social y empresarial de las ciudades se propicie a través de la innovación, conocimiento y el uso de TICs. Actualmente esta red está formada por 83 ciudades

Muchas otras ciudades han perseguido el objetivo de ser inteligentes de forma independiente. A continuación se describen algunos ejemplos de ciudades en transformación.

Ámsterdam

Alumbrado público de Ámsterdam.
Fuente: Wikimedia Commons

En esta ciudad ha funcionado una iniciativa de ciudad inteligente durante una década que cuenta con más de 170 proyectos desarrollados colaborativamente entre residentes, empresas y el gobierno. Una plataforma de dispositivos inalámbricos permite el funcionamiento de dichos proyectos. Por ejemplo, Mobypark es una aplicación que permite a los dueños de espacios de estacionamientos ganar dinero alquilándolos a los usuarios. La información de la aplicación permite al gobierno local monitorear la demanda de estacionamientos y el flujo de tráfico en la ciudad. También cuenta con un sistema de alumbrado público inteligente que permite controlar el brillo de las luces de las calles y hacer un uso más eficiente de ellas.

Barcelona

Parque de Poblenou.
Fuente: Wikimedia Commons.

Esta ciudad cuenta con diferentes proyectos que se pueden considerar parte de una estrategia de ciudad inteligente. El parque de Poblenou cuenta con un sistema de sensores instalado en el sistema de irrigación informa automáticamente el nivel de agua que requieren las plantas. Por otra parte, la ciudad rediseña la red de autobuses públicos a partir del análisis de los flujos de tráfico más comunes. El sistema de semáforos de tráfico se encuentra integrado de forma que es posible alterar el funcionamiento de estos para responder a las necesidades de tránsito. Por ejemplo, en caso de una emergencia, el sistema puede predecir la ruta a seguir por los vehículos de emergencia y cambiar los semáforos necesarios a verde para facilitar su movimiento y minimizar el tiempo de llegada.

Copenhagen

Mapa de calidad de aire de Copenhagen.
Fuente: CPH Post.

Una de las mayores preocupaciones en esta ciudad es la calidad del aire. Para los residentes es importante porque define qué tan atractivo es un lugar para vivir. En una alianza entre el sector público y el privado, el gobierno local se unió con Google con el fin de utilizar el Google Street View para crear un mapa de los niveles de contaminación del aire. Este mapa sirve a los residentes para decidir rutas de bicicleta, ejercicios o actividades al aire libre. Actualmente, la instalación de sensores fijos a lo largo de la ciudad se encuentra en desarrollo.

Río de Janeiro

Centro de monitoreo y vigilancia de Río de Janeiro.
Fuente: Wikimedia Commons.

Las lluvias torrenciales es uno de los problemas que enfrenta recurrentemente esta ciudad cada verano. El incremento de las lluvias trae consigo desastres como derrumbes o inundaciones.
Por otro lado, esta misma ciudad sufrió una fuerte inversión monetaria consecuencia de la Copa Mundial de Futbol de 2014 y las Olimpiadas de Verano 2016. Esta inyección de recursos permitió que la ciudad pudiera desarrollar un sistema de información y vigilancia que permite a diferentes instancias del gobierno local tomar decisiones coordinadamente. Comprende un sistema geográfico que aglomera información de sensores climáticos, videos de vigilancia y personal a pie. También integra información de sistemas de transporte, edificios y, en un futuro, energía y agua. El sistema permite a la ciudad prevenir y reducir el impacto de las lluvias mediante decisiones fundamentada en datos actualizados.

Retos de innovación

La ciudad está llena de sensores e incluso las personas son también consideradas sensores de la ciudad. La calidad de los sensores está asociada a su costo, los sensores de menor calidad pueden representar un ahorro, pero requieren de frecuente calibración y evaluación diagnóstica. Mientras que los dispositivos inteligentes de alto costo facilitan el análisis y son más precisos. Encontrar un balance entre el costo y la calidad de los sensores es un reto importante para las ciudades inteligentes.

Los dispositivos y sensores que producen la información de mejor calidad son también los más intrusivos. La cantidad de información que se necesita para producir información de alta calidad hace que los habitantes se sientan incómodos y hace que su aplicación sea actualmente impráctica. Asegurar la privacidad de los habitantes es otro reto que debe resolverse.

La cantidad de conexiones en la red de una ciudad inteligente hace que aumente la vulnerabilidad del sistema. El flujo de datos sería un blanco atractivo para ciber delincuentes, o el control del sistema sobre recursos como el suministro de agua o el flujo eléctrico podría ser utilizado por terroristas. Toda la noción de seguridad que se tiene con las redes debe replantearse y asegurar un modelo de seguridad que refleje las nuevas características de un sistema hiperconectado.

Los datos que genera el sistema también serán blanco de abusos. Al centralizarse la información de múltiples sistemas para producir vistas de análisis y toma de decisiones se está creando un punto único de fallo.

Discusión

Las ciudades inteligentes son un concepto que responde al crecimiento de las ciudades y la concentración de población y lo aprovecha para aplicar tecnologías que puedan hacer a la ciudad más eficiente y así propiciar el desarrollo. Ante la inminente sobrepoblación del planeta, se busca una respuesta en la tecnología y la eficiencia.Aunque el concepto pueda parecer a veces futurista o hasta inalcanzable, lo cierto es que es algo del presente y ya hoy en día es una realidad. Aunque, ciertamente, el porcentaje de ciudades del mundo que son inteligentes es ínfimo, la cantidad de ciudades que ya ha logrado el cambio y las que lo están haciendo es realmente importante.

El proceso de convertirse en ciudad inteligente se presenta como un cambio gradual, no repentino. Sin embargo, es un cambio que requiere voluntad por parte de distintos sectores: sus habitantes, su gobierno y el sector privado.

El concepto de ciudad inteligente también integra valores, aunque no son referenciados directamente, los objetivos perseguidos reflejan interés ambiental, eficiencia, transparencia. Al mismo tiempo, se da una acumulación del poder en las estructuras que controlen el monitoreo y análisis de datos.

Las ciudades inteligentes que existen hoy en día presentan gran cantidad de habilidades dispares que reflejan la naturaleza única de cada ciudad. Sin embargo, podríamos considerar que todavía queda mucho camino por recorrer y que con el tiempo surgirán nuevas necesidades y oportunidades y con ellas también nuevos problemas y retos por resolver.

Conclusión 

Las ciudades inteligentes son ciudades que implementan el uso de TICs para crear un sistema de sistemas de monitoreo, control y análisis de datos que ayude a la toma de decisiones y administración en la resolución de los problemas causados por el crecimiento y concentración de población en las ciudades del mundo.

El concepto involucra una visión interconectada y multifuncional de los sistemas que trabajan sobre una ciudad. Se requiere monitorear con mucho detalle incontable cantidad de variables que existen en una ciudad.

Es un concepto muy amplio que requiere de la participación de los habitantes de una ciudad, su gobierno y el sector privado. Sin la colaboración y sinergia entre estos elementos no es posible realizar el salto hacia una ciudad inteligente.

La naturaleza cambiante de las condiciones del planeta hace que las ciudades inteligentes tengan que estar también preparadas a eventualidades causadas por el cambio climático, la contaminación del aire, el uso de combustibles fósiles y la escasez en recursos básicos como el agua o la electricidad.

Referencias

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Imágenes

[1] File:KeizersgrachtReguliersgrachtAmsterdam.jpg. (2019, November 3). Wikimedia Commons, the free media repository. Retrieved 20:43, November 28, 2019 from https://commons.wikimedia.org/w/index.php?title=File:KeizersgrachtReguliersgrachtAmsterdam.jpg&oldid=373174242.
[2] File:Parc Poblenou1.JPG. (2017, febrero 19). Wikimedia Commons, . Retrieved 20:48, noviembre 28, 2019 from https://commons.wikimedia.org/w/index.php?title=File:Parc_Poblenou1.JPG&oldid=234283935.
[3] File:COPOM São Paulo.jpg. (2016, November 14). Wikimedia Commons, the free media repository. Retrieved 21:01, November 28, 2019 from https://commons.wikimedia.org/w/index.php?title=File:COPOM_S%C3%A3o_Paulo.jpg&oldid=213746104.