Las ciudades inteligentes como motor de la revolución digital

"Una ciudad inteligente es un lugar donde las redes y servicios tradicionales se hacen más eficientes mediante el uso de soluciones digitales en beneficio de sus habitantes y empresas.

Una ciudad inteligente va más allá del uso de tecnologías digitales para una mejor utilización de los recursos y menores emisiones. Significa redes de transporte urbano más inteligentes, instalaciones mejoradas de suministro de agua y eliminación de residuos, y formas más eficientes de iluminar y calentar los edificios. También significa una administración urbana más interactiva y receptiva, espacios públicos más seguros y la satisfacción de las necesidades de una población que envejece".

–Comisión Europea

Con este punto de partida, profundicemos y comprendamos todos los aspectos que definen e influyen en las ciudades inteligentes.

Componentes de las ciudades inteligentes

Piense en una ciudad inteligente como en un ordenador gigante en funcionamiento: cada componente desempeña un papel clave en el rendimiento general. ¿Cuáles son los órganos vitales de las ciudades inteligentes?

-Infraestructuras críticas

Incluye edificios, carreteras, tratamiento y distribución de agua, soluciones de transporte y movilidad, sanidad, educación, seguridad pública, etc. En una ciudad inteligente, todas estas partes están conectadas y se hacen más eficientes gracias al Internet de las Cosas (IoT) y a las soluciones de Inteligencia Artificial (IA).

-Análisis de datos y gobernanza

El análisis de datos (data analytics) permite analizar grandes volúmenes de datos procedentes de diversas fuentes, como el tráfico, el uso de la energía y los patrones de consumo. Este análisis es crucial para tomar decisiones informadas, con el objetivo de mejorar la eficiencia de los servicios urbanos y la calidad de vida de los ciudadanos. La gobernanza de los datos, por su parte, es esencial para garantizar su integridad, privacidad y seguridad. Establece normas y políticas para la gestión de los datos, garantizando que se utilicen de forma responsable y ética.

-Eficiencia medioambiental

La tecnología desempeña un papel clave a la hora de garantizar una vida sostenible y la eficiencia energética en una ciudad, lo que contribuye a una mejor calidad de vida.

-Banda ancha y redes de comunicación

La columna vertebral de cualquier ciudad inteligente es una buena conexión a Internet. Así es como se recopilan y transfieren los datos, permitiendo que todos los demás componentes funcionen sin problemas.

- Ciudadanos

La implicación de los ciudadanos con las autoridades locales es clave para lograr cambios positivos e innovación.

La tecnología subyacente

La intersección de la IA y los dispositivos IoT es lo que impulsa la verdadera innovación que hay detrás de las ciudades inteligentes, lo que conduce a una mayor eficiencia, así como a un ahorro de tiempo y dinero, entre otras ventajas.

-Dispositivos IoT

Una red compleja y colaborativa de dispositivos y objetos conectados que pueden comunicarse e intercambiar datos relacionados con el tráfico, el transporte, la calidad del aire, la energía, etc. Se prevé que el número de dispositivos IoT siga creciendo y supere los 75.000 millones en 2025.

-Inteligencia Artificial

Mientras que los dispositivos IoT recopilan datos, los algoritmos de IA se encargan de gestionar y analizar esos mismos datos, lo que significa que son la base de la analítica de datos y la toma de decisiones informadas.

Guilherme Zuccolotto, responsable de datos e IA en act digital , explica un poco mejor esta relación simbiótica. "La integración de la IA y los datos es fundamental para el funcionamiento eficaz de las ciudades inteligentes. Esto implica la recopilación de datos en tiempo real a través de sensores IoT y cámaras, seguida de un análisis predictivo mediante sofisticados algoritmos de Machine Learning [ML] en tiempo real", explica. El resultado está claro: "Este análisis sustenta la toma de decisiones en ámbitos como el tráfico, la seguridad y la gestión de recursos. La interdependencia entre la IA y los datos constituye la espina dorsal de la eficiencia operativa y la toma de decisiones en tiempo real", concluye.

¿Cómo están transformando las ciudades inteligentes la vida urbana?

Más allá de los aspectos técnicos de las ciudades inteligentes, los beneficios que aportan a quienes viven en ellas son bastante claros. He aquí algunos ejemplos:

Transporte

• Los sensores IoT instalados en los semáforos pueden controlar el flujo del tráfico, detectar atascos y accidentes. Un análisis de IA de estos datos puede ayudar a los semáforos a adaptarse a la situación actual;
• Los sensores IoT instalados en las plazas de aparcamiento dirigen a los conductores a los espacios disponibles, reduciendo la congestión.

Salud

• Los dispositivos portátiles pueden monitorizar a distancia las constantes vitales de los pacientes;
• Los algoritmos de IA pueden realizar análisis predictivos de brotes epidémicos;
• Los sensores IoT que controlan la calidad del aire pueden ayudar a los responsables de la sanidad pública a mejorar la salud general de los ciudadanos.

Seguridad

• Las cámaras de seguridad en espacios públicos vigilan posibles amenazas y actividades sospechosas. Estos datos pueden transmitirse a las autoridades locales, ayudándolas a actuar con rapidez.

Energía

• Los edificios equipados con sensores de temperatura e iluminación pueden optimizar el consumo de energía y adaptarse al entorno;
• Las farolas con sensores IoT pueden encenderse o apagarse automáticamente en función del nivel de luz natural a su alrededor.

Gestión de residuos y agua

• Los contenedores inteligentes con sensores IoT pueden notificar a las autoridades el nivel de residuos en los contenedores, optimizando los tiempos y las rutas de recogida;
• Los sensores IoT en los sistemas de distribución de agua pueden controlar la calidad del agua y detectar fugas.

Ejemplos de ciudades inteligentes

El Índice de Ciudades Inteligentes 2023 analizó un total de 141 ciudades, encuestando a unos 20.000 ciudadanos de todo el mundo. He aquí las 10 mejores:

• Zúrich (Suiza)
• Oslo (Noruega)
• Canberra (Australia)
• Copenhague (Dinamarca)
• Lausana (Suiza)
• Londres (Reino Unido)
• Singapur (República de Singapur)
• Helsinki (Finlandia)
• Ginebra (Suiza)
• Estocolmo (Suecia)

Retos y preocupaciones

Como todo en la vida, las tecnologías de las ciudades inteligentes también plantean algunos retos, principalmente relacionados con la gestión de datos, la ciberseguridad, las infraestructuras y la ética.

Retos relacionados con los datos

Según Everton Gago, Chief Data Officer (CDO) de act digital, estos son los principales retos relacionados con la gestión de datos:

- Heterogeneidad de los datos

"Los datos a menudo provienen de diferentes fuentes y en diferentes formatos, lo que requiere esfuerzos significativos para integrarlos y estandarizarlos".

Precisión de los datos

"Garantizar la calidad de los datos y minimizar los sesgos en los conjuntos de datos también son aspectos críticos".

Problemas de escalabilidad y almacenamiento

"Son especialmente difíciles a medida que aumenta el volumen de datos".

Afortunadamente, existen varias estrategias y herramientas que ayudan a resolver estos posibles problemas. Everton Gago destaca las siguientes:

• Implantación de normas estrictas de datos;
• Uso de herramientas de limpieza y validación de datos para garantizar la precisión y coherencia de los datos;
• Adopción de soluciones Big Data y tecnologías Cloud Computing, que facilitan el almacenamiento y análisis de grandes volúmenes de datos;
• Formación continua de los equipos de datos, esencial para mantener actualizadas sus competencias.

Retos que plantea la IA

Guilherme Zuccolotto señala algunas limitaciones relacionadas con la implantación de la IA en las ciudades inteligentes:

- Requisitos de infraestructura

"Pueden surgir problemas técnicos, como la disponibilidad de entornos. La infraestructura necesaria para soportar estas tecnologías debe ser robusta y fiable.”

- Problemas de privacidad, seguridad y financieros.

"Estos problemas pueden surgir debido a la recopilación masiva de datos. El coste asociado a la implantación es motivo de preocupación, y la adopción pública puede verse afectada por la resistencia a la vigilancia constante y el miedo a la sustitución de puestos de trabajo.”

Como CDO, Everton Gago también tiene algo que decir en cuestiones de privacidad: "Es crucial aplicar políticas de privacidad sólidas y transparentes, así como adoptar tecnologías punteras de encriptación de datos. La aplicación de técnicas de anonimización de datos puede ayudar a proteger la identidad de las personas. Además, el cumplimiento de la normativa de protección de datos, como el GDPR, es fundamental", argumenta.

- Preocupaciones éticas

"Garantizar el uso ético y responsable de la Inteligencia Artificial en las ciudades inteligentes se sustenta en una serie de medidas y estrategias, que incluyen:

• Divulgación abierta de los algoritmos empleados, las fuentes de datos utilizadas y los procesos de toma de decisiones subyacentes;
• Protección de la privacidad de los ciudadanos, mediante técnicas como la anonimización y el cifrado;
• Participación activa de la población en las decisiones relacionadas con la implantación de la tecnología, lo que contribuye a la definición de directrices éticas y límites aceptables, promoviendo un enfoque más integrador;
• Creación de normativas y leyes específicas, que garanticen que el desarrollo y el uso de la tecnología se ajustan a los principios éticos;
• Realización de auditorías éticas y evaluaciones de impacto social periódicas, que permitan la identificación y corrección de posibles sesgos algorítmicos, así como ajustes para garantizar la equidad."

Retos de ciberseguridad

Los ciberdelincuentes pueden acceder a los datos de las ciudades inteligentes a través de firewalls mal configurados, credenciales débiles, hackeo de dispositivos IoT, phishing, entre muchas otras tácticas. Algunos de los resultados más comunes son:

- Robo de datos

Como ya ha mencionado Guilherme Zuccolotto, la recopilación masiva de datos en las ciudades inteligentes aumenta el riesgo de que sean robados, mal utilizados e incluso perdidos de forma irreversible.

Secuestro de dispositivos

Si un ciberatacante consigue acceder a un dispositivo conectado, puede hacerse con su control de forma silenciosa, desplegar ransomware, comprometer otros dispositivos de la red y mucho más.

Ataque Man-in-the-Middle (MITM)

En este tipo de ciberataque, un hacker intercepta la comunicación entre dos partes/sistemas, lo que le da el poder de transmitir discretamente información falsa y potencialmente dañina.

¿Cómo será el futuro de las ciudades inteligentes?

En cuanto a las tendencias de futuro, Everton Gago destaca la creciente integración del IoT con la IA, así como la adopción de tecnologías energéticas sostenibles. Guilherme Zuccolotto está de acuerdo y espera avances en la inteligencia artificial conversacional y soluciones sostenibles que traten de responder a los retos medioambientales, "como habilitar una red eléctrica para el transporte privado y público", afirma.

En cuanto a los retos de futuro, el Chief Data Officer de act digital prevé "problemas de escalabilidad de las infraestructuras tecnológicas, la necesidad de desarrollar nuevos modelos de gobernanza de datos, la adaptación constante a los cambios en las normativas de privacidad y seguridad de datos, y el reto de garantizar la inclusión tecnológica y la accesibilidad de todos los ciudadanos". El responsable de Datos e Inteligencia Artificial también destaca "los retos éticos emergentes y las preocupaciones en materia de responsabilidad legal". Además, concluye, "la integración global de tecnologías entre ciudades y países también planteará retos de interoperabilidad y colaboración, así como regulaciones y diferentes estándares operativos.”