Cidades inteligentes e inteligência artificial: como serão as cidades do futuro?

Mas a transformação já está em andamento: a inteligência artificial de última geração e o uso eficaz de milhões de dados que podemos coletar do ambiente e do comportamento das pessoas já estão à mão, prontos para transformar nossas cidades em cidades inteligentes.

Por outro lado, as Nações Unidas afirmam que 70% da população mundial viverá em cidades até 2050. Portanto, é cada vez mais urgente desenvolver redes inteligentes de transporte urbano, sistemas para a gestão otimizada de água e gás, e edifícios de alta eficiência energética.

Neste artigo, vamos entender qual é o DNA das cidades inteligentes e como é possível e desejável explorar novas tecnologias para acelerar e aprimorar a transição para essas realidades urbanas mais acolhedoras e eficientes para todos.

O que é uma cidade inteligente?

Uma cidade inteligente é um conceito que se refere a uma cidade que usa tecnologias avançadas, como a Internet das Coisas (IoT), inteligência artificial (IA), big data e automação, para melhorar a qualidade de vida de seus cidadãos, otimizar o uso dos recursos e tornar os serviços públicos mais eficientes e sustentáveis.

O ideal é que a cidade inteligente seja baseada em uma rede de infraestruturas inteligentes e conectadas que coletem, analisem e usem dados em tempo real para tomar decisões informadas e melhorar seu funcionamento.

Quais são os principais objetivos de uma cidade inteligente?

Para alcançar o mais alto nível de bem-estar para os indivíduos e os ecossistemas naturais, as cidades inteligentes devem ter oito objetivos principais:

1. Melhorar a qualidade de vida dos cidadãos
2. Tornar a cidade mais sustentável, reduzindo o impacto ambiental
3. Otimizar os serviços públicos por meio do uso de dados e tecnologias
4. Promover a mobilidade inteligente e sustentável
5. Promover a inclusão social e reduzir as desigualdades
6. Estimular a inovação e o crescimento econômico
7. Fortalecer a segurança e a resiliência da cidade
8. Envolver os cidadãos na governança por meio de ferramentas digitais

Quais devem ser as principais fontes de energia em uma cidade inteligente?

As principais fontes de energia em uma cidade inteligente devem ser renováveis e limpas, como a energia solar, eólica e hidrelétrica, juntamente com sistemas de armazenamento de energia e redução de perdas, para garantir a eficiência e a sustentabilidade.

O que é necessário para tornar uma cidade inteligente?

As tecnologias são um elemento essencial das cidades inteligentes.

Portanto, para tornar uma cidade inteligente é necessário implementar infraestruturas digitais, usar tecnologias de IoT e Big Data. Por outro lado, para que se tornem sustentáveis, é fundamental promover o uso de energia renovável, otimizar o transporte e envolver os cidadãos na gestão urbana por meio de plataformas digitais para aumentar a conscientização de cada cidadão sobre o cuidado com as áreas urbanas. 

Exemplos de cidades inteligentes: de Milão a Nova Iorque

Se procurarmos exemplos concretos de cidades inteligentes, poderemos olhar para muitas das grandes metrópoles que conhecemos:

• Milão implementou projetos de mobilidade sustentável, Zonas de Tráfego Limitado, compartilhamento de bicicletas e redes de energia inteligentes, promovendo a sustentabilidade e a inclusão. De 2015 a 2020, a cidade de Milão ficou em primeiro lugar na classificação ICity Rate das cidades inteligentes italianas realizada pelo Forum PA.

• Cingapura é a primeira do mundo de acordo com o Índice de Cidades Inteligentes do IMD.  O projeto Smart Nation, lançado em 2014, se beneficiou de um investimento governamental de US$ 1,73 bilhão. Ele utiliza sensores para monitorar a qualidade do ar, os sistemas de transporte autônomo e as plataformas digitais para a gestão urbana. A IA está no centro de tudo.

• Amsterdã iniciou seu projeto de se tornar uma cidade inteligente em 2009 e desenvolve mais de 170 iniciativas inteligentes diferentes em toda a cidade.

• Barcelona emprega redes de sensores para gerenciar água, energia e recursos, envolvendo os cidadãos nas decisões governamentais.
• Nova Iorque está adotando e testando centenas de sensores e tecnologias inteligentes, a partir de um programa piloto iniciado em 2020.

Cada uma dessas cidades está desenvolvendo programas únicos, mas todas elas têm dois fatores essenciais em comum: o uso de inteligência artificial e dados. 

A cidade inteligente é, por natureza, uma entidade orientada por dados, em que os processos de tomada de decisão, os serviços e as infraestruturas são baseados em análises quantitativas e qualitativas de dados precisos e em tempo real.

Os dados são a infraestrutura intangível, mas essencial, na qual se baseia a arquitetura da cidade inteligente.

Esses dados são provenientes de várias fontes: sensores, câmeras, sistemas de monitoramento ambiental e análise de dados on-line. Graças à Internet das Coisas (IoT), todas as partes da cidade se conectam, criando uma rede que permite o monitoramento em tempo real do ambiente e das infraestruturas.

Mas coletar dados não é suficiente: o verdadeiro desafio é transformá-los em informações estratégicas e compreensíveis. As instituições e empresas geralmente coletam dados fragmentados e difíceis de interpretar. Daí a necessidade de investir em produtos capazes de agregar, analisar e apresentar os dados de forma eficaz.

Os benefícios das decisões orientadas por dados

Depois de reunidos e tornados compreensíveis, os dados se transformam em ferramentas essenciais para a tomada de decisões otimizadas, beneficiando todos os segmentos de residentes.

Uma gestão de tráfego mais eficiente de acordo com o horário do dia pode reduzir os congestionamentos e as emissões, enquanto a análise do consumo de energia pode reduzir os desperdícios. Os dados também podem tornar os espaços urbanos mais inclusivos, adaptados às necessidades de grupos frágeis, como crianças, idosos e pessoas com deficiência.

Como a inteligência artificial aprimora a análise dos dados urbanos

A inteligência artificial desempenha um papel fundamental na análise dos dados urbanos. Com sua capacidade extraordinária de analisar enormes quantidades de dados em tempo real, em diferentes formatos e de diferentes fontes, ela automatiza processos complexos e identifica padrões que, de outra forma, escapariam à análise humana.  

Graças à IA, é possível fazer previsões precisas e criar soluções otimizadas para melhorar a qualidade de vida dos cidadãos.

A cidade inteligente é um dos temas que sempre esteve no centro dos projetos da Almawave, cujo objetivo é transformar o conceito tradicional de cidade, explorando o potencial da inteligência artificial.

Digitalizar e simplificar processos, tornar os serviços mais eficientes, poupar recursos energéticos e adotar sistemas de apoio à decisão são apenas alguns dos benefícios oferecidos pelas soluções da Almawave.

Vamos ver tudo isso em detalhes.

AlW4SmartCity – Decision Support System (DSS)

O Decision Support System desenvolvido pela Almawave é uma plataforma interativa que apoia as administrações públicas e as partes interessadas na avaliação do estado da cidade em assuntos como segurança, percepção e cobertura de áreas verdes, status de bem-estar do turismo e qualidade do ar.

Graças a indicadores sintéticos (smart index), à representação cartográfica e aos modelos de machine learning, a solução cria um gêmeo digital (digital twin) do território, com o qual é possível monitorar e ter uma visão geral dos ativos da cidade e simular cenários hipotéticos do contexto urbano atual. 

A ferramenta é altamente adaptável às necessidades dos órgãos de segurança, administrações, cidadãos e PMEs.

Smart City Index

Os Smart City Index, que também podem fazer parte do DSS, medem a “inteligência” das cidades em vários aspectos, como segurança pública, manutenção de áreas verdes e árvores, poluição urbana, mobilidade elétrica e muito mais.  

Cada índice avalia os serviços que tornam a cidade mais sustentável e inovadora, como a redução de acidentes de trânsito e a melhoria da segurança pública. Ao agregar vários indicadores, os índices monitoram a evolução da cidade ao longo do tempo.

Por exemplo, o Smart Green Index avalia o estado de manutenção do estoque de árvores urbanas, a cobertura vegetal e as percepções dos residentes, enquanto o Smart Security Index, usando dados internos e externos da administração, e modelos de Machine Learning, mede a segurança urbana em termos de satisfação dos cidadãos, cobertura de ativos (câmeras, iluminação, etc.) e incidentes que podem contribuir para uma maior ou menor segurança (crimes, acidentes, etc.).

AIWave 

AIWave é a Platform-as-a-Service da Almawave que, usando uma abordagem de low-code/no-code, reduz a complexidade da adoção da Inteligência Artificial nos processos das empresas e da administração pública.

A plataforma fornece tecnologias e modelos para transformar o potencial da linguagem natural em dados, conhecimentos, ações e interações. A oferta inclui três categorias: Cognitive Services Bundles, para usuários experientes, Models as a Service, com modelos de linguagem pré-treinados, e AI Applications, que podem ser configurados sem conhecimento técnico.

A AIWave é, portanto, um aliado valioso no contexto das cidades inteligentes, para apoiar e promover a transição ecológica e a transformação digital das comunidades urbanas.

Sistema de Informações de Áreas Verdes (SIV)

O Sistema de Informações de Áreas Verdes (SIV) é uma solução digital avançada para o monitoramento e a gestão de áreas verdes públicas e a manutenção do estoque de árvores verticais e horizontais das cidades.  

Com base na tecnologia GIS, o SIV oferece representações cartográficas em vários níveis, associa cada árvore a uma ficha de avaliação VTA (Visual Tree Assessment) que permite o monitoramento fitossanitário; integra dados de sensores de IoT e inclui funcionalidades de gestão da força de trabalho para o planejamento e a gestão operacional.

Smart Water Management System 

Para a gestão otimizada das redes de distribuição de água, o Grupo Almawave desenvolveu o software SWMS (Smart Water Management System).

A solução permite monitorar em tempo real as redes de distribuição em todo o território e detectar anomalias e vazamentos. Isso ajuda no planejamento de intervenções para minimizar avarias e perdas. O SWMS também permite simulações “what-if” para prever diferentes cenários futuros e melhorar a eficiência da gestão de água, com uma perfeita abordagem de “cidade inteligente”.

POI e location data pack 

O Grupo Almawave também pode fornecer a instituições e empresas pacotes de dados relacionados a territórios e pontos de interesse (POI). Os pacotes de dados consistem em conjuntos de dados completos em termos de informações, tanto quantitativas quanto qualitativas. Eles incluem não apenas informações detalhadas sobre todos os locais com presença física (como endereço, GPS e contatos), mas também insights adicionais, como o sentimento expresso on-line pelas pessoas e a popularidade do local.

Os pacotes de dados estão na base das atividades de location intelligence, que são essenciais para otimizar o planejamento urbano, melhorar os sistemas de conexão e a gestão do tráfego, oferecer serviços eficientes aos cidadãos, aumentar a segurança e evitar a superlotação de turistas. 

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