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El término Ciudades Inteligentes (CI) hace referencia al concepto de gestión estratégica de una ciudad, municipio o provincia. El objetivo primordial de las CI es garantizar una buena calidad de vida a sus habitantes, utilizando la tecnología moderna como herramienta para influir de forma positiva para alcanzar los objetivos económicos y sociales. Se crean sinergias entre las distintas actividades y servicios públicos que hacen funcionar a la ciudad, en particular: el transporte, la salud, la seguridad, la energía y la gestión de infraestructura.
En gran medida, esto requiere una gran dependencia de la inteligencia artificial, la conectividad a Internet de alta velocidad y lo que se conoce como "Internet de las cosas” (IoT).
La combinación de automatización, inteligencia artificial e Internet de las cosas está permitiendo la adopción de tecnologías para diversas aplicaciones. Por ejemplo, la gestión inteligente del tráfico para controlar el flujo y reducir la congestión.
Las características de las ciudades inteligentes también incluyen la conservación de la energía y la eficiencia medioambiental, como el alumbrado público que se atenúa cuando las calles están vacías. Estas tecnologías de redes inteligentes pueden mejorar el funcionamiento de diversos sectores, desde las operaciones, el mantenimiento y la planificación hasta el suministro eléctrico.
Las ciudades inteligentes pueden ofrecer medidas de seguridad como la vigilancia de zonas de alta criminalidad o el uso de sensores para alertar con antelación de sucesos como inundaciones, corrimientos de tierra, huracanes o sequías.
Por otro lado, los dispositivos portátiles IoT permiten a los hospitales controlar la evolución de la salud de sus pacientes en casa, reduciendo las estancias hospitalarias y proporcionando información actualizada. Además, los sensores también pueden detectar si un paciente se ha caído o está sufriendo un infarto.
Los habitantes también pueden interactuar con la gran red tecnológica mediante los dispositivos móviles, vehículos e incluso edificios. Además, al conectar dichos terminales a la infraestructura inteligente de la ciudad, es posible reducir costos, mejorar la sostenibilidad e incluso racionalizar procesos como la recolección de basura.
En el sector del transporte, la gestión inteligente del tráfico se utiliza para controlar y analizar los flujos con el fin de evitar que las carreteras se congestionen dependiendo de la hora del día. El transporte público inteligente es otra faceta de las Smart Cities, en este caso, las empresas pueden coordinar sus servicios para satisfacer las necesidades de los usuarios en tiempo real, mejorando la eficiencia y satisfacción.
Con el surgimiento de las ciudades inteligentes se está creando una infraestructura altamente conectada que es un facilitador perfecto para los vehículos autónomos. Tanto los autos como los camiones y autobuses sin conductor pueden estar interconectados con información vital para reducir la congestión del tráfico y hacer que las carreteras sean más seguras.
Los servicios de energía inteligentes utilizan fuentes de energía renovables, incluso de cogeneración (producción simultánea de calor y electricidad) que se integran de forma segura en la red energética de la ciudad.
Además, con la implementación de la IA se optimiza el consumo de energía y los recursos naturales, promoviendo prácticas sostenibles, así como un uso más eficiente. Gracias a esta tecnología, las ciudades pueden lograr una mayor eficiencia energética, reducir el impacto ambiental y conservar recursos valiosos para sus habitantes.
Las ciudades inteligentes utilizan varias tecnologías para prestar servicios óptimos a sus ciudadanos. Entre ellas se encuentran las tecnologías IoT, el big data y la analítica, la computación de borde, los centros de datos regionales, las redes 5G, la computación en la nube, la inteligencia artificial (IA), el blockchain e incluso la robótica.
Por tal razón, la conectividad en entornos urbanos es imprescindible. Las CI deben tener capacidad para interconectar miles o incluso millones de dispositivos IoT, además de transmitir un gran volumen de datos a alta velocidad.
Las Smart Cities siguen cuatro pasos para mejorar la calidad de vida y permitir el crecimiento económico a través de una red de dispositivos conectados. Estos pasos son los siguientes:
Recolección de datos en tiempo real: sensores inteligentes repartidos por toda la ciudad y ubicados en lugares relevantes, recogen datos que se transmiten simultáneamente.
Análisis y clasificación de datos: los datos recogidos por los sensores se analizan y clasifican para proporcionar información de interés.
Comunicación: las conclusiones de la fase de análisis se comparten a través de sólidas redes de comunicación con los encargados de la red.
Gestión y acciones para crear soluciones, optimizar las operaciones: se emprenden diversas acciones para optimizar las operaciones, gestionar los activos y mejorar la calidad de vida de los residentes.
Las ciudades inteligentes utilizan una variedad de programas informáticos, interfaces de usuario y redes de comunicación, así como la Internet de las cosas (IoT), para ofrecer soluciones conectadas a cada uno de sus habitantes. Sin embargo, se destacan las siguientes tecnologías como eje central del funcionamiento:
Se trata de una tecnología transformadora que tiene el potencial de revolucionar las ciudades, haciéndolas más inteligentes, sostenibles y eficientes. Mediante el aprendizaje automático, el procesamiento del lenguaje natural, la visualización por computadora y las tecnologías robóticas, los sistemas de IA pueden analizar datos, identificar patrones y hacer predicciones con fundamento.
Gracias a la inteligencia artificial, las ciudades pueden hacer frente a complejos retos urbanos, simplificar las operaciones e impulsar la creación de comunidades más dinámicas.
La tecnología más popular para el buen funcionamiento de una ciudad digital es IoT, ya que permite la comunicación y el intercambio de datos entre dispositivos.
La Internet de las cosas (IoT) se refiere a la red de objetos físicos, como electrodomésticos, vehículos y edificios, dotados de sensores, software y conectividad de alta velocidad. Estos dispositivos conectados pueden comunicarse con otros equipos, lo que les permite funcionar y compartir datos sin problemas.
Muchos de los dispositivos IoT utilizan Edge Computing (Computación de borde), que garantiza que sólo se transmitan por la red los datos más relevantes. Además, se implementa un sistema de seguridad para proteger, supervisar y controlar dicha transmisión para evitar el acceso no autorizado a la plataforma de datos.
Mayor eficiencia energética y reducción de residuos: las ciudades inteligentes implementan innovaciones como los sistemas autónomos de transporte público para reducir las emisiones. De hecho, los vehículos eléctricos equipados con tecnología V2G también ayudan a equilibrar la red eléctrica cuando no se utilizan.
La gestión de residuos y el saneamiento también pueden mejorarse con tecnología inteligente, ya sea utilizando sistemas de gestión de flotas habilitados con IoT para la recogida y eliminación de residuos. Además, también se pueden utilizar sensores para medir los parámetros del agua y garantizar la potabilidad en un parte del sistema, mientras en la otra parte se efectúa la eliminación y drenaje adecuado de las aguas residuales.
Mejora en la calidad de vida y seguridad ciudadana: los sistemas de vigilancia y control en tiempo real basados en IA pueden detectar posibles amenazas a la seguridad, garantizando un entorno seguro para los residentes. Además, la inteligencia artificial permite una actuación policial predictiva y la prevención de la delincuencia mediante la identificación de patrones delictivos.
En situaciones de emergencia, la tecnología ayuda a garantizar una respuesta oportuna y una gestión eficiente de catástrofes mediante el análisis de datos en tiempo real.
La ciudad de Shanghái se destaca en el continente asiático gracias al creciente número de servicios digitalizados que provee a sus residentes. No es de extrañar que la “puerta de China al mundo” esté también a la vanguardia del desarrollo de ciudades inteligentes.
Shanghái dispone de una plataforma en nube que brinda acceso a más de 1000 servicios diferentes, además de un extraordinario despliegue de la red 5G y al uso de tecnologías innovadoras como los “gemelos digitales”. Más allá de la infraestructura tecnológica que dispone, la ciudad ha gestionado eficazmente los datos recolectados para mejorar la experiencia de sus habitantes.
Plataforma Citizen Cloud: se ha convertido en la principal plataforma de datos ciudadanos del mundo y en una ventanilla única para los residentes. La aplicación utiliza tecnologías como la computación en nube, la inteligencia artificial y los macrodatos.
Cuenta con 39 organismos públicos conectados a la plataforma y más de 14 millones de usuarios convirtiéndose en el medio preferido para gestionar una amplia variedad de asuntos: nacimientos, matrimonios, educación, turismo, seguridad social, transporte, tratamiento médico; además de servicios legales y la atención de adultos mayores.
Clon digital de Shanghái: el “gemelo digital de Shanghái” es una representación virtual a escala que proporciona datos en tiempo real para ayudar a gestionar los activos y preparar la ciudad para el futuro. Un ejemplo de ello es el gemelo digital de una planta de agua para la ciudad, capaz de simular y monitorear el funcionamiento de la planta física.
Infraestructura digital “Gigabit Dual”: el proyecto de infraestructura digital de ciudad inteligente centrado en las personas la convirtió en una ciudad "gigabit dual", logrando una cobertura 5G total en el centro de la ciudad y cobertura de fibra óptica en el 99% de la ciudad.
Será fundamental superar retos como la infraestructura de datos, la colaboración entre las partes interesadas y los marcos normativos. Además, las ciudades tendrán que dar prioridad a la inclusión y la accesibilidad, abordar los prejuicios y fomentar la colaboración para garantizar que las tecnologías beneficien a todos los residentes.
El mayor reto será probablemente la conectividad, con miles o incluso millones de dispositivos IoT que deberán conectarse y funcionar juntos. Esto permitirá conectar servicios y realizar mejoras continuas a medida que crezca la demanda.
También es importante que se prioricen las consideraciones éticas y de privacidad, hacer frente a los prejuicios, proteger la privacidad además de fomentar la transparencia y la rendición de cuentas. En ese sentido, las ciudades inteligentes pueden generar confianza entre los residentes y garantizar el uso responsable de las tecnologías que implementan.
Si bien las grandes ciudades del mundo se han vuelto "inteligentes" en la última década, deben seguir innovando y encontrando formas de tomar decisiones basadas en datos sobre infraestructuras críticas.
Podría decirse que la IoT es la base de las ciudades inteligentes y que, a medida que mejoren su infraestructura, los responsables municipales dispondrán de un acceso sin precedentes a datos que pueden ayudarles a alcanzar objetivos claves en materia de seguridad, sostenibilidad y acceso.
Gracias a las nuevas tecnologías, las ciudades podrán optimizar la gestión de sus recursos, mejorar los servicios públicos y aumentar la calidad de vida de sus habitantes.
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