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Smart cities, las ciudades del futuro

El 68 % de la población mundial vivirá en ciudades en 2050, según las Naciones Unidas. Para entonces, esta será de 9.700 millones de personas. En 2100, superará los 11.200.

Teniendo en cuenta que actualmente un 55% de la población es urbana, si mantenemos este porcentaje habrá que prepararlas para, al menos, 2.500 millones de personas más. La mayor parte de ellas se concentrarán en India, China y Nigeria, que acumularán el 35% de toda esta población urbana.

Sin embargo, también en Europa y, especialmente en España, vivimos un nuevo proceso de abandono del mundo rural.

“El crecimiento de las ciudades y su éxito estarán determinados por la capacidad que tengan estas de afrontar los retos de transformación, que permitan a sus vecinos una convivencia más cómoda y feliz”, afirma Alberto García-Lluis Valencia, asesor de transformación digital y blockchain.

Alberto, que ha trabajado en numerosos proyectos, entre los que destaca el asesoramiento en el lanzamiento de ICO e ITO añade:”no hay que olvidar que el teletrabajo permite una gran movilidad de personas y empresas, y que aquellas ciudades que sean capaces de tener una oferta de prestaciones, que mejore la calidad de vida de sus habitantes, tenderán a aglutinar mayor riqueza y recursos”.

En las ciudades inteligentes existe un componente tecnológico importante, pero siempre teniendo en cuenta a las personas como eje central de su desarrollo.

Existen diferentes aceptaciones del concepto smart cities Daniel Menchaca, ingeniero de telecomunicaciones y consultor internacional de negocio especializado en smart cities, recalca que todas coinciden en dos ideas clave: “el uso de las TIC (tecnologías de la información y la comunicación) y el desarrollo sostenible respetando el medio ambiente y mejorando la calidad de vida de los ciudadanos”.

smart cities
Las ciudades del futuro deben saber gestionar los servicios públicos de manera más sostenible e inteligente, a la vez que permita a los ciudadanos interactuar con ella de forma multidisciplinar. Ciudades y municipios que se adapten en tiempo real y de forma eficaz y eficiente a sus necesidades, ofreciendo datos abiertos, soluciones y servicios orientados a los ciudadanos, a través de la integración innovadora de infraestructuras con sistemas de gestión inteligente.

Para Jaime Chinchilla, ingeniero civil urbano, consultor y project manager en smart cities, los retos de la sostenibilidad son crecientes y los esfuerzos por crear smart cities son ya la prioridad de muchas políticas públicas y ayuntamientos, ya que presentan necesidades crecientes como:

  • Reducir el gasto público dedicado a la provisión y gestión de los servicios públicos, incrementando su eficiencia y calidad.
  • Recabar datos fiables para ofrecer un soporte a la toma de decisiones sobre la ciudad y facilitar la identificación de las necesidades de la ciudad.
  • Ofrecer y compartir conocimiento para innovar y favorecer el desarrollo social.

Para lograr estos objetivos de forma sostenible, será preciso el uso de tecnología.

Algunas tecnologías habilitadoras son: el 5G, IoT, Cloud, Big Data, GIS, blockchain, realidad virtual, realidad aumentada, vehículos eléctricos y autónomos, robótica, inteligencia artificial, maching learning, RPAS, entre otras. Todas ellas convergerán en plataformas digitales de ciudad.

“Pero las tecnologías son simplemente la herramienta, un medio, no un fin. El concepto smart trasciende más allá y supone un cambio cultural en cuanto a la gestión de modelos de negocio y de cualquier tipo de proyecto público e incorpora por definición la necesidad de gestionar de una manera mucho más trasversal, integrada, colaborativa (conectada), innovadora, abierta y ágil”, señala el consultor.

“Integrar el uso de las nuevas tecnologías en la evolución de una ciudad no solo va a suponer mejoras notables en la provisión de los servicios urbanos, sino que va a constituir en sí misma una vía sostenible para el desarrollo económico y social, ya que las principales fuentes de valor de la smart city son las reducción de los costes operativos y el aumento de la personalización y calidad de los servicios, maximizando las acciones estratégicas y operativas de las diferentes entidades locales, respecto de los servicios urbanos de su ciudad para alcanzar mayores niveles de eficiencia y eficacia, para favorecer un crecimiento más sostenible, integrado, inclusivo e inteligente, más SMART”, afirma Chinchilla, especializado en consultoría de gestión y dirección de proyectos de smart city..

A continuación, exponemos algunas de las principales tecnologías, que serán protagonistas de estos cambios en las ciudades del siglo XXI.

Tecnologías 5G

Sin una red poderosa, nada sería posible en una ciudad inteligente. La tecnología 5G potencia el siguiente nivel de conectividad para las industrias y la sociedad. Sin 5G, ninguna de las otras tecnologías de ciudades inteligentes mencionadas a continuación sería posible.

Compañías como Verizon ya han comenzado a probar dicha tecnología en ciudades estadounidenses como Miami, Houston o Seattle. La idea es que esta conexión de alta velocidad permita mejoras en la comunicación entre dispositivos del Internet de las Cosas, los sensores o favorezca la implementación de los vehículos autónomos.

Sensores e Internet de las Cosas (IoT)

Los sensores están integrados en todos los dispositivos físicos que conforman el ecosistema de Internet de las cosas. Desde nuestros smart watches hasta los vehículos, las casas inteligentes o los semáforos.

Estos sensores recopilan la información del entorno y trasmiten dichos datos a la nube. De esta forma, todos los elementos pueden funcionar como una red.

Algunos de los cambios para las smart cities del futuro incluyen los semáforos inteligentes, que analizan y dirigen de forma eficiente el flujo de tráfico; luces en las calles que se iluminan según el paso de viandantes; la monitorización de la calidad del aire, o incluso, edificios que controlan su propia red de saneamiento.

Todo lo que forma parte de una ciudad inteligente debe estar conectado para que pueda comunicarse entre sí como parte de un todo.

El consultor Daniel Menchaca explica cómo el IoT (Internet of Things) está dejando paso al IoE (Internet of Everything), por el que además de objetos conectados (contenedores, papeleras, farolas, semáforos, autobuses, camiones de recogida, aspersores…) tendremos seres vivos conectados y sensorizados: árboles, mascotas, incluso las personas estaremos sensorizadas y transmitiremos además de nuestra posición, ciertos parámetros que mejoren la gestión de la propia ciudad.

Gracias a nuestros teléfonos móviles y a las apps municipales y de terceros proveedores, ya estamos ofreciendo información de valor a las administraciones que, con datos anonimizados, están detectando los hábitos, preferencias y comportamientos de los ciudadanos y los están cruzando con otras variables de Open Data como datos meteorológicos o calendario de eventos para poder predecir comportamientos a futuro.

Esta información (Big Data) con técnicas de minería de datos y Data Analytics consiguen mejorar los servicios públicos.

Tecnología de geolocalización

Otra de las tendencias de estas nuevas ciudades tiene que ver con la geolocalización. La forma correcta de construir la planificación urbana para ciudades inteligentes requiere precisión y el análisis y uso de datos detallados. Este es exactamente el papel que juegan las tecnologías geoespaciales o de geolocalización. Proporcionan la base subyacente sobre la cual se puede construir cada solución de ciudad inteligente.

La tecnología geoespacial proporciona la ubicación y el marco necesario para recopilar y analizar datos, transformando dichos datos de manera que facilite soluciones basadas en software alrededor de la infraestructura de las smart cities.

Inteligencia Artificial (IA)

La gran cantidad de datos generados por una ciudad inteligente sería inútil sin utilizar Inteligencia Artificial (AI) para procesarla con el fin de generar información de valor. Se procesa y analizan los datos obtenidos a partir de la interacción Máquina a Máquina (M2M). Se trata del siguiente paso para el desarrollo de los sensores y el Internet de las Cosas.

Existen innumerables aplicaciones de ciudades inteligentes, donde la inteligencia artificial puede desempeñar un papel clave. Desde la mejora del tráfico, hasta la gestión inteligente del estacionamiento y la integración segura de coches y transbordadores autónomos. También del desarrollo de mapas vivos que tenga en cuenta lo que ocurre en cada lugar en tiempo real.

La inteligencia artificial puede ayudar en la planificación de rutas de transporte público autónomo, la gestión de la red eléctrica, la gestión inteligente del tráfico, el pilotaje de aviones no tripulados, los servicios postales autónomos o las unidades de instalaciones sanitarias, entre otras.

El físico, MBA y máster en Business Intelligence Santiago Mota trabaja desde 2014 como científico de datos freelance en empresas como Bankia, Teradata, Vodafone, Repsol o The Boston Consulting Group.

Para Santiago “el uso de la Inteligencia Artificial en las smart cities presenta grandes retos y, aunque parezca lo contrario, los mas difíciles no van a ser los tecnológicos”.

De forma paralela a lo que ocurre con los proyectos de IA en las corporaciones, los grandes desafíos van a ser:

  1. La calidad de los datos con los que se entrenan los algoritmos es mas determinante a la hora de obtener buenos resultados (‘garbage in – garbage out’).
  2. La incorporación de datos abiertos (open data) en forma de datos, código y algoritmos que se obtienen tanto en plataformas de datos abiertos, como en plataformas de concursos (Kaggle).
  3. La elección del tamaño de los proyectos y la iteración de los mismos para que sean cada vez más complejos y tengan un alcance mayor.
  4. La capacidad de las organizaciones para digitalizarse y tomar decisiones basadas en datos suponen el gran desafío con mayúsculas.

Santiago explica estos y otros retos a sus alumnos de la EOI, UCM y UNED de asignaturas de Big Data (Open Data, R, Kaggle o Machine Learning), donde ejerce como profesor.

Robótica

La integración de robots en espacios urbanos está transformando rápidamente algunas de las ciudades más tecnológicamente avanzadas, como verdaderas ciudades inteligentes. Dubai, Tokio y Singapur son ejemplos de cómo los robots en el mundo real pueden convivir con humanos.

Los expertos en el campo de la robótica son positivos acerca de los beneficios que los robots pueden aportar a la sociedad en diversos campos. La colaboración entre humanos y robots debe tener en cuenta dos cosas: cómo funcionan los robots y cómo los humanos deciden utilizarlos.

En 2020, Japón introducirá taxis con robots para los turistas que viajen al país para los Juegos Olímpicos. Las sillas inteligentes estarán listas en el aeropuerto para los paralímpicos. Los robots sociales van a interactuar con los humanos en veinte idiomas diferentes. Los robots traductores ayudarán a los extranjeros a comunicarse con los locales en su idioma.

El proyecto de la ciudad inteligente de Dubai incluye robots sociales en los servicios públicos. Esta ciudad también está utilizando robots en los sistemas de vigilancia y transporte, algo que se espera tener automatizado al menos en un 25 por ciento para 2030.

El taxi volador de Dubai fue desarrollado por la firma de  drones alemana Velocopter y probado en el espacio aéreo de la ciudad en 2017. Igualmente, Dubai reemplazará al 25 por ciento de su fuerza policial con robots policiales para el 2030.

En Singapur, el gobierno nacional planea introducir robots como una extensión física para la gestión y el control de la ciudad de los sistemas existentes. Los robots también se utilizan en la entrega de correos de Singapur a través de aviones no tripulados.

Por último, señalar que los hoteles de Singapur también utilizan robots para limpiar habitaciones y servicio de habitaciones.

Tecnología blockchain y ciberseguridad

La tecnología blockchain adoptará un papel clave en este proceso para garantizar el valor incorruptible e inmutable de los datos con los que trabajan el resto de las tecnologías.  Alberto García-Lluis plantea la importancia de esta tecnología, pues el valor que aportan el 5G, el IoT, la robótica, la geoposición, la IA o el maching learning dependen de la verificación de los datos gestionados, de su veracidad. “En el mundo de la información poder controlar la “verdad” de los datos puede ser la primera amenaza para nuestras libertades”, afirma el asesor.

Blockchain tiene como principal objetivo garantizar que la información desde su origen hasta su gestión en las bases de datos.  De ahí que se la conozca como la Internet de la confianza. Es precisamente esta característica, que permite la inmutabilidad de la información, lo que se ha utilizado para resolver el problema del doble gasto (fundamento matemático) para el desarrollo de sectores como el Fintech.

Pero Blockchain va mucho más allá, ya que sus aplicaciones en el campo de las smart cities será determinante en el desarrollo de nuevos modelos de negocio que afectarán de manera determinante a su sostenibilidad. Modelos de economía circular, colaborativa o incluso posibles nuevos modelos de contratos laborales, centrados en la gestión de los derechos intelectuales de nuestro trabajo, serán posibles.

En España tenemos mucho y buen talento tecnológico. Uno de los primeros proyectos de blockchain, desarrollado para el cumplimiento de las leyes de buen gobierno y transparencia de los municipios, fue el proyecto LIQUIUM desarrollado por Soluciones Blockchain y Atraura en 2016.

Innovación equitativa

Esta transformación total de las ciudades, que supone la aplicación de estas nuevas tendencias, también tiene una oportunidad para la igualdad.

Muchos actores sociales están viendo esta transformación urbana, como la oportunidad de convertir el espacio de las grandes ciudades en un lugar más amable para toda su población, incluyendo los sectores más desfavorecidos o en exclusión.

Se busca evitar que estas innovaciones terminen funcionando únicamente en vecindarios de alto poder adquisitivo. La ciudad del futuro debe ser inclusiva y poner la tecnología al servicio de todos, sean cuales sean sus dicapacidades o su pertenencia a colectivos vulnerables.

Teniendo en cuenta, que gran parte de la población que emigra o crece en las grandes ciudades de India o Nigeria forman parte de sectores desfavorecidos, la innovación equitativa se convierte en una de las claves que pueden llevar al éxito o al fracaso estos nuevos proyectos de ciudad.

Transporte sostenible

Por último, hay que mencionar la importancia del transporte sostenible para el crecimiento continuado de estas grandes ciudades. No solo se busca encontrar maneras de desplazarse más sostenibles y sustentables a largo plazo, sino que también es importante frenar la contaminación y el cambio climático.

Iniciativas como Madrid Central, que no permite la entrada de vehículos contaminantes en la zona central de la capital, forman parte de una serie de medidas encaminadas a incentivar la compra de vehículos más ecológicos, empezando por los eléctricos y los híbridos.

Sin embargo, para que este nuevo tipo de transporte funcione a gran escala es necesario realizar cambios significativos en la infraestructura urbana. Los cargadores para vehículos eléctricos deben estar disponibles y hacer frente a la falta de infraestructura de repostaje que supone, a día de hoy, el principal inconveniente para los compradores.

Uno de los lugares, que más en serio se está tomando la incorporación de cargadores de EV, es Atlanta. En dicha ciudad estadounidense cada nuevo edificio comercial o residencial debe tener dicha infraestructura para poder construirse.

Aunque la energía eléctrica pueda conseguirse mediante renovables, las baterías que necesitan estos coches requieren de minerales finitos y no suponen una solución definitiva, ya que no hay suficiente para cambiar los vehículos de diésel o gasolina por eléctricos.

Los ciudadanos, centro de las iniciativas de las smart cities

El consultor Francisco Fuertes considera que hablar de ciudades inteligentes no es hablar de la adopción de nuevas tecnologías: “Al menos, no es eso lo más importante. A la hora de abordar la implantación de una iniciativa para avanzar hacia una ciudad inteligente, hay que pensar, antes que nada, en los ciudadanos, y en cómo se puede incrementar su felicidad, haciéndoles la vida más fácil y cómoda”.

Fuertes, que trabajó en Telefónica como Director de Operaciones de servicios TI para grandes empresas y AA.PP., considera que “debemos ir más allá de una perspectiva tecnológica para adoptar una perspectiva humanista. Y para ello, las tecnologías son habilitadores, medios para llegar a un fin centrado en la mejora de la vida de las personas.

Para conseguir esta visión, cualquier iniciativa de ciudad inteligente tiene que plantearse como un proyecto a largo plazo, en el que se definan unos objetivos y unas prioridades, que pueden ser diferentes para cada ciudad (aunque todas las grandes urbes compartan problemas básicos), y en el que se sustancie una colaboración público-privada.

Un proyecto que debe ser liderado desde la administración local, y que debe incluir, como capítulo relevante, una gestión del cambio que ayude a los ciudadanos a conocer y entender la transformación de su hábitat”.

 

Fuentes:Enterra Solutions| Smart Cities Dive| Interesting Engineering