Cidades inteligentes como motor da revolução digital

“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

Pensamos 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 crítica

Inclui 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 governança de dados

A 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 governaça 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 ambiental

A 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 comunicação

A espinha dorsal de qualquer cidade inteligente é ter uma boa Internet. Desta forma que os dados são recolhidos e transferidos, permitindo que todos os outros componentes funcionem sem problemas.

- Cidadãos

O envolvimento dos cidadãos 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 trás das cidades inteligentes, conduzindo a uma maior eficiência, bem como a economia de tempo e dinheiro, entre outras vantagens.

- Dispositivos IoT: uma 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 Artificial: enquanto 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 câmeras, 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 base para a eficiência operacional e a tomada de decisões em tempo real”, conclui.

Como estão as cidades inteligentes na transformação da vida urbana?

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

Transporte

-Sensores IoT instalados nos semáforos podem monitorar o fluxo de tráfego, detectar 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 monitorar remotamente os sinais vitais dos doentes;
• Algoritmos de IA podem efetuar análises preditivas de surtos;
• Sensores IoT que monitoram a qualidade do ar podem ajudar os responsáveis pela saúde pública a melhorar a saúde geral dos cidadãos.

Segurança

• Câmeras de segurança em espaços públicos monitoram 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;
• Lâmpadas de rua com sensores IoT podem ligar-se ou desligar-se automaticamente, de acordo com o nível de luz natural existente.

Gestão de resíduos e de água

• Caixas do lixo inteligentes com sensores IoT podem notificar as entidades responsáveis sobre o nível de resíduos, otimizando os horários e as rotas de recolha;
• Sensores IoT nos sistemas de distribuição de água podem monitorar a qualidade da água e detectar vazamentos.

Exemplos de cidades inteligentes

O Índice de Cidades Inteligentes de 2023 analisou um total de 141 cidades, inquirindo cerca de 20.000 cidadãos em todo o mundo. Eis o top 10:

• Zurique (Suíça)
• Oslo (Noruega)
• Camberra (Austrália)
• Copenhaguem (Dinamarca)
• Lausanne (Suíça)
• Londres (Reino Unido)
• Singapura (República de Singapura)
• Helsínquia (Finlândia)
• Genebra (Suíça)
• Estocolmo (Suécia)

Desafios e preocupações

Como tudo na vida, as tecnologias das cidades inteligentes também colocam alguns desafios – sobretudo relacionados à 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 à 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;
• E a formação contínua dos times de dados, que é essencial para manter as suas competências atualizadas.

Desafios impostos pela IA

Guilherme Zuccolotto aponta alguns acontecimentos 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 acrescenta sua opinião em relação à privacidade: “É crucial implementar políticas de privacidade robustas e transparentes, bem como adotar tecnologias de criptografia 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 LGPD (Lei Geral de Proteção de Dados Pessoais), 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, como:

• Divulgação aberta dos algoritmos empregados, fontes de dados utilizadas e processos subjacentes de tomada de decisão;
• Proteção da privacidade dos cidadãos com o 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 acessar os dados de cidades inteligentes por meio 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 disse, o volume 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 controle 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.

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 aos 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”. Já Zucco 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”.

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