"Uma cidade inteligente é um local onde as redes e os serviços tradicionais se tornam mais eficientes com a utilização de soluções digitais para benefício dos seus habitantes e empresas.

Uma cidade inteligente vai para além do uso de tecnologias digitais para uma melhor utilização dos recursos e menores emissões. Significa redes de transportes urbanos mais inteligentes, instalações melhoradas de abastecimento de água e de eliminação de resíduos, e formas mais eficientes de iluminar e aquecer os edifícios. Significa também uma administração urbana mais interativa e reativa, espaços públicos mais seguros e a satisfação das necessidades de uma população envelhecida." 

- Comissão Europeia

Com este ponto de partida, vamos aprofundar e compreender todos os aspetos que definem e influenciam as cidades inteligentes.

Componentes das cidades inteligentes

Pensemos numa cidade inteligente como um computador gigante em funcionamento – cada componente assume um papel fundamental no desempenho global. Então, quais são os órgãos vitais das cidades inteligentes?

• Infraestrutura críticaInclui edifícios, estradas, tratamento e distribuição de água, soluções de transporte e mobilidade, cuidados de saúde, educação, segurança pública, etc. Numa cidade inteligente, todas estas peças estão ligadas e tornam-se mais eficientes graças a Internet of Things (IoT) e a soluções de Inteligência Artificial (IA).
• Análise e governação de dadosA análise de dados (data analytics) permite analisar grandes volumes de dados provenientes de várias fontes, como o trânsito, a utilização de energia e os padrões de consumo. Esta análise é crucial para a tomada de decisões informadas, com o objetivo de melhorar a eficiência dos serviços urbanos e a qualidade de vida dos cidadãos. A governação de dados (data governance), por outro lado, é essencial para garantir a integridade, a privacidade e a segurança dos dados. Estabelece normas e políticas para a gestão dos dados, assegurando que estes são utilizados de forma responsável e ética.
• Eficiência ambientalA tecnologia desempenha um papel fundamental para garantir uma vida sustentável e a eficiência energética numa cidade, o que contribui para uma melhor qualidade de vida.
• Banda larga e redes de comunicaçãoA espinha dorsal de qualquer cidade inteligente é uma boa ligação à Internet. É assim que os dados são recolhidos e transferidos, permitindo que todos os outros componentes funcionem sem problemas.
• CidadãosO envolvimento dos cidadãos com as autarquias locais é fundamental para alcançar mudanças positivas e inovação.

A tecnologia subjacente

A interseção de dispositivos de IA e IoT é o que impulsiona a verdadeira inovação por detrás das cidades inteligentes, conduzindo a uma maior eficiência, bem como a poupanças de tempo e dinheiro, entre outras vantagens.

• Dispositivos IoTUma rede complexa e colaborativa de dispositivos e objetos conectados que podem comunicar e trocar dados relacionados com o trânsito, os transportes, a qualidade do ar, a energia, etc. Prevê-se que o número de dispositivos IoT continue a crescer e ultrapasse os 75 mil milhões em 2025.
• Inteligência ArtificialEnquanto os dispositivos IoT recolhem dados, os algoritmos de IA são responsáveis pela gestão e análise desses mesmos dados, o que significa que são a base de data analytics e da tomada de decisões informadas.

Guilherme Zuccolotto, Head of Data & AI da act digital, explica um pouco melhor essa relação simbiótica. “A integração entre IA e dados é fundamental para o funcionamento eficaz de cidades inteligentes. Isso envolve a coleta de dados em tempo real por meio de sensores IoT e câmaras, seguida da análise preditiva utilizando algoritmos sofisticados de Machine Learning [ML] em tempo real”, explica. O resultado é claro: “Essa análise embasa a tomada de decisões em áreas como tráfego, a segurança e a gestão de recursos. A interdependência entre IA e dados forma a espinha dorsal para a eficiência operacional e a tomada de decisões em tempo real”, conclui.

Como estão as cidades inteligentes a transformar a vida urbana?

Indo para além dos aspetos técnicos das cidades inteligentes, os benefícios que trazem para aqueles que nelas vivem são bastante claros. Eis alguns exemplos:

Transporte

• Sensores IoT instalados nos semáforos podem monitorizar o fluxo de tráfego, detetar congestionamentos e acidentes. Uma análise de IA destes dados pode ajudar os semáforos a adaptarem-se à situação atual;
• Sensores IoT instalados em lugares de estacionamento conduzem os condutores diretamente para os lugares disponíveis, reduzindo o congestionamento.
  

Saúde

• Dispositivos portáteis são capazes de monitorizar remotamente os sinais vitais dos doentes;
• Algoritmos de IA podem efetuar análises preditivas de surtos;
• Sensores IoT que monitorizam a qualidade do ar podem ajudar os responsáveis pela saúde pública a melhorar a saúde geral dos cidadãos.

Segurança

• Câmaras de segurança em espaços públicos monitorizam potenciais ameaças e atividades suspeitas. Estes dados podem ser transmitidos às autoridades locais, ajudando-as a atuar rapidamente.

Energia

• Edifícios equipados com sensores de temperatura e de iluminação podem otimizar o consumo de energia e adaptar-se ao ambiente;
• Candeeiros de rua com sensores IoT podem ligar-se ou desligar-se automaticamente, de acordo com o nível de luz natural circundante.
  

Gestão de resíduos e de água

• Caixotes do lixo inteligentes com sensores IoT podem notificar as entidades responsáveis sobre o nível de resíduos nos caixotes, otimizando os horários e as rotas de recolha;
• Sensores IoT nos sistemas de distribuição de água podem monitorizar a qualidade da água e detetar fugas.

Exemplos de cidades inteligentes

O Índice de Cidades Inteligentes de 2024 analisou um total de 142 cidades, inquirindo cerca de 20.000 cidadãos em todo o mundo. Eis o top 10:

1. Zurique (Suíça)
2. Oslo (Noruega)
3. Camberra (Austrália)
4. Genebra (Suíça)
5. Singapura (República de Singapura)
6. Copenhaga (Dinamarca)
7. Lausanne (Suíça)
8. Londres (Reino Unido)
9. Helsínquia (Finlândia)
10. Abu Dhabi (Emirados Árabes Unidos)

Desafios e preocupações

Como tudo na vida, as tecnologias das cidades inteligentes também colocam alguns desafios – sobretudo relacionados com gestão de dados, cibersegurança, infraestruturas e ética.

Desafios de dados

De acordo com o Chief Data Officer (CDO) da act digital, Everton Gago, estes são os principais desafios relacionados com a gestão de dados:

• Heterogeneidade dos dados“Os dados muitas vezes provêm de fontes distintas e em formatos diferentes, exigindo esforços significativos para a sua integração e normalização.” 
• Precisão dos dados“A garantia da qualidade dos dados e a minimização de vieses nos conjuntos de dados também são aspetos críticos.”
• Problemas de escalabilidade e armazenamento“São especialmente desafiantes à medida que o volume de dados aumenta.”

Felizmente, existem várias estratégias e ferramentas para ajudar a resolver estes potenciais problemas. Everton Gago destaca as seguintes:

• Implementação de padrões de dados rigorosos;
• Utilização de ferramentas de data cleaning e data validation para garantir a precisão e a consistência dos dados;
• Adoção de soluções de Big Data e tecnologias de Cloud Computing, que facilitam o armazenamento e a análise de grandes volumes de dados;
• Formação contínua das equipas de dados, que é essencial para manter as suas competências atualizadas.

Desafios impostos pela IA

Guilherme Zuccolotto aponta alguns constrangimentos relacionados com a implementação de IA em cidades inteligentes:

Requisitos de infraestrutura
“Podem surgir problemas técnicos, como a disponibilidade de ambientes. A infraestrutura necessária para suportar estas tecnologias deve ser robusta e confiável.”

Problemas de privacidade, segurança e financeiros
“Estes problemas podem surgir devido à coleta massiva de dados. O custo associado à implementação é uma preocupação, e a adoção pública pode ser afetada pela resistência à vigilância constante e pelo medo da substituição de empregos.”
Como CDO, Everton Gago também tem uma palavra a dizer em matéria de privacidade: “É crucial implementar políticas de privacidade robustas e transparentes, bem como adotar tecnologias de encriptação de dados de ponta. A aplicação de técnicas de anonimização de dados pode ajudar a proteger a identidade dos indivíduos. Além disso, a conformidade com regulamentos de proteção de dados, como o RGPD, é fundamental”, defende.

Preocupações éticas
“A garantia do uso ético e responsável da Inteligência Artificial em cidades inteligentes é sustentada por diversas medidas e estratégias, nomeadamente:

• Divulgação aberta dos algoritmos empregados, fontes de dados utilizadas e processos subjacentes de tomada de decisão;
• Proteção da privacidade dos cidadãos, fazendo uso de técnicas como anonimização e criptografia;
• Participação ativa da população em decisões relacionadas à implementação de tecnologia, que contribui para a definição de diretrizes éticas e limites aceitáveis, promovendo uma abordagem mais inclusiva;
• Criação de regulamentação e leis específicas, assegurando que o desenvolvimento e uso da tecnologia estão alinhados com princípios éticos;
• Realização de auditorias éticas periódicas e avaliações de impacto social, permitindo a identificação e correção de possíveis vieses algorítmicos, bem como ajustes para garantir equidade.”

Desafios de cibersegurança

Os cibercriminosos podem aceder a dados de cidades inteligentes através de firewalls mal configuradas, credenciais fracas, hacking de dispositivos IoT, phishing, entre muitas outras táticas. Alguns dos resultados mais comuns são:

• Roubo de dados - Como o Guilherme Zuccolotto já referiu, a recolha maciça de dados em cidades inteligentes aumenta o risco de estes serem roubados, utilizados indevidamente e até mesmo perdidos de forma irreversível.
• Sequestro de dispositivos - Se um ciberatacante obtiver acesso a um dispositivo conectado, pode assumir silenciosamente o controlo do mesmo, implementar ransomware, comprometer outros dispositivos na rede, e muito mais.
• Ataque Man-in-the-Middle (MITM) - Neste tipo de ciberataque, um hacker intercepta a comunicação entre duas partes/sistemas, o que lhe dá o poder de transmitir discretamente informações falsas e potencialmente prejudiciais.

A act digital pode ajudar a prevenir e a lidar com ameaças como estas através de serviços como Gestão de Cibersegurança, Ciberdefesa e Auditoria & Pentesting.

Como será o futuro das cidades inteligentes?

Em relação a tendências futuras, Everton Gago destaca a crescente integração de IoT com IA, bem como a adoção de tecnologias energéticas sustentáveis. Guilherme Zuccolotto concorda, esperando avanços particulares na IA conversacional e em soluções sustentáveis que procuram responder aos desafios ambientais – “como habilitar uma malha elétrica para transporte privado e coletivo”, exemplifica.

Quanto a desafios futuros, o Chief Data Officer da act digital prevê “questões de escalabilidade das infraestruturas tecnológicas, a necessidade de desenvolver novos modelos de governança de dados, a constante adaptação às mudanças nas regulamentações de privacidade e segurança de dados, e o desafio de garantir a inclusão e a acessibilidade tecnológica para todos os cidadãos”. O Head of Data & AI destaca ainda “desafios éticos emergentes e preocupações com responsabilidade legal”. Além disso, conclui, “a integração global de tecnologias entre cidades e países também representará desafios de interoperabilidade e colaboração, além de regulamentações e diferentes padrões operacionais".