O que é uma cidade inteligente?

Áreas das operações urbanas onde TIC, IoT e outras tecnologias inteligentes desempenham um papel cada vez mais importante incluem transporte, energia e infraestrutura. À medida que uma cidade atualiza seus sistemas e estruturas para incorporar essas tecnologias, ela se torna mais inteligente. No entanto, exatamente quais cidades devem ser consideradas cidades inteligentes ou reivindicar o título de “cidade mais inteligente” é algo em debate.

Assim como o sistema nervoso do corpo governa a forma como os humanos respondem ao mundo ao seu redor, tecnologias em evolução estão capacitando as cidades a responderem às mudanças em seus ambientes urbanos locais.

Tecnologias para coleta de dados — incluindo dados em tempo real — são fundamentais para as iniciativas de cidade inteligente e os benefícios que prometem. Insights orientados por dados ajudam os governos locais a melhorar o planejamento urbano e a implementação de serviços urbanos, desde o gerenciamento de resíduos até o transporte público, levando à melhor qualidade de vida dos residentes.

Os serviços urbanos mais eficientes também podem ajudar a reduzir as emissões de carbono, contribuindo para os esforços globais para lidar com a mudança climática e, ao mesmo tempo, melhorar a qualidade do ar local. Além disso, soluções de cidades inteligentes podem ser um motor de crescimento econômico, pois melhor infraestrutura e inovação tecnológica podem incentivar a criação de empregos e oportunidades de negócios.

O Departamento de Transporte dos EUA identificou três características de cidades e comunidades inteligentes:¹

Esforços tecnológicos e baseados em dados para melhorar ambientes urbanos remontam pelo menos à década de 1960, quando oficiais do governo em Los Angeles, Califórnia, coletaram dados e usaram programas de computador para identificar bairros empobrecidos necessitando de intervenção.²

O termo "cidade inteligente" começou a aparecer na literatura acadêmica na década de 1990 e sua definição evoluiu e se expandiu ao longo dos anos.Um relatório de 2018 do McKinsey Global Institute observou que, enquanto os funcionários das cidades antes utilizavam tecnologias de cidades inteligentes "nos bastidores", as soluções de cidades inteligentes agora incluem cada vez mais o envolvimento dos moradores da cidade.Esses stakeholders podem coletar e compartilhar dados importantes por meio de plataformas digitais e aplicativos móveis interativos, desempenhando um papel fundamental no ecossistema da cidade inteligente .³

Hoje, as soluções de cidades inteligentes são frequentemente destacadas por ajudarem as áreas urbanas a enfrentar desafios relacionados ao crescimento populacional. As Nações Unidas preveem que, até 2050, dois terços da população mundial viverão em cidades.

Novas tecnologias que melhoram a eficiência e a sustentabilidade no setor privado também estão impulsionando redes de cidades inteligentes:

A tecnologia da informação e comunicação inclui uma gama de tecnologias relacionadas a dados. O Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia do Departamento de Comércio dos EUA define TIC como um campo que engloba a captura, armazenamento, recuperação, processamento, exibição, representação, apresentação, organização, administração, segurança, transferência e troca de dados e informações."

A Internet das coisas (IoT) refere-se a uma rede de dispositivos físicos, veículos, eletrodomésticos e outros objetos físicos que estão equipados com sensores, software e conectividade de rede, permitindo a coleta e o compartilhamento de dados. Esses dispositivos conectados, também conhecidos como "objetos inteligentes", podem variar desde dispositivos simples de "casa inteligente" e "edifício inteligente", como termostatos inteligentes, até vestíveis, como smartwatches, e tecnologias embutidas em sistemas de transporte.Wi-fi, ou conectividade sem fio, dá suporte à funcionalidade da IoT, sendo o wi-fi público muitas vezes considerado essencial para os serviços urbanos movidos pela IoT.

Automação é o uso de tecnologia para realizar tarefas com o mínimo de intervenção humana. Em projetos de cidades inteligentes, a automação ajuda as cidades a reagirem melhor aos dados em tempo real transmitidos por dispositivos conectados na Internet das coisas. Por meio da automação, por exemplo, postes de luz podem ser ligados e desligados dependendo do feedback de sensores que detectam luz e movimento. Tais sistemas desligam automaticamente as luzes quando não são necessárias, promovendo a eficiência energética e a sustentabilidade das operações urbanas.

A inteligência artificial combina ciência da computação e conjuntos de dados robustos para possibilitar a resolução de problemas.Projetos de cidades inteligentes usam IA e soluções baseadas em aprendizado de máquina para gerenciar a infraestrutura de maneira eficiente e sustentável. Por exemplo, algoritmos de IA podem otimizar rotas de coleta de lixo, reduzindo as emissões de carbono pelos caminhões de coleta da cidade. A IA também pode ajudar as forças de segurança a melhorar a segurança pública, analisando dados de câmeras de segurança e dispositivos conectados para detectar crimes.

O transporte inteligente é um pilar do planejamento de cidades inteligentes. A Internet das coisas, a inteligência artificial e outras tecnologias, como a geolocalização, permitem que governos locais e parceiros do setor privado coletem dados em tempo real. Esses dados ajudam a melhorar o transporte público, bem como a aliviar o congestionamento de trânsito, reduzindo as emissões de carbono e melhorando a qualidade de vida dos residentes da cidade e dos passageiros.

As tecnologias de cidades inteligentes usadas em sistemas de transporte inteligente podem ajudar as autoridades a prever quais veículos da cidade estão em risco de quebra e a solicitar reparos proativamente. Essas tecnologias impulsionam sistemas de estacionamento inteligente que avaliam a disponibilidade de vagas e informam os motoristas. Elas facilitam uma abordagem eficiente, com IA, para o gerenciamento de tráfego, utilizando dados de tráfego em tempo real para determinar o momento adequado das mudanças de sinal em cruzamentos.Os sistemas de transporte inteligente também apoiam o uso de veículos elétricos e autônomos, contribuindo ainda mais para a redução das emissões de carbono e melhorando o fluxo do tráfego.

A tecnologia de cidades inteligentes, como a IA, pode ajudar os fornecedores de energia a gerenciar as redes inteligentes, que são redes elétricas equipadas com sensores e software. Ferramentas avançadas de software e de análise de dados podem analisar as informações fornecidas por dispositivos conectados para identificar padrões de consumo de energia e prever o uso futuro, ajudando os fornecedores a evitar quedas de energia de forma proativa e a atender às necessidades dos clientes. A energia inteligente também pode apoiar a integração de fontes de energia renovável e tecnologias energeticamente eficientes, ajudando a mitigar as mudanças climáticas.

A tecnologia de energia inteligente também pode reduzir emissões de dióxido de carbono, desperdício e recursos consumidos em operações de petróleo e gás. Exemplos incluem:

• Aplicar otimização preditiva de ativos com IA e IoT para prolongar a vida útil dos ativos e reduzir os recursos necessários para manter e monitorá-los.
• Otimizar operações upstream e midstream com foco no desempenho sistêmico dos ativos. Essa abordagem ajuda a planejar melhor a migração para sistemas digitais e investigar equipamentos de baixo desempenho e consumo excessivo.
• Usando tecnologias para monitoramento ambiental para reduzir o consumo de energia, melhorar as preocupações com saúde, segurança e meio ambiente (HSE).

A infraestrutura inteligente abrange tanto o transporte inteligente quanto a energia inteligente. Também inclui abordagens inteligentes para serviços públicos, como água, além da manutenção de estruturas e equipamentos que suportam o transporte, como cabos e pontes. Assim como ocorre com outras tecnologias inteligentes, os dados coletados com sensores e dispositivos conectados ajudam os tomadores de decisão a identificar e resolver proativamente os possíveis problemas. Nesse caso, os dados ajudam a identificar e lidar com problemas relacionados a ativos de infraestrutura antes que eles se agravem, ao mesmo tempo em que melhoram a eficiência e a qualidade de vida dos residentes locais.

Qual área urbana se qualifica como uma cidade inteligente e quais cidades são as "mais inteligentes" pode variar dependendo da fonte consultada. Cidades na Europa, nas Américas e na Ásia regularmente competem por posições em vários rankings. O que é claro, no entanto, é que governos locais ao redor do mundo estão adotando uma variedade de soluções para cidades inteligentes. Isso inclui centros famosos de comércio global, como Nova York e Singapura, até potências regionais como Chattanooga, Tennessee e a província de Zhejiang, na China.

Em Zhejiang, assim como em muitos outros lugares na China, as estações de carregamento para veículos elétricos estão se tornando onipresentes. A província supostamente tem mais de um milhão de estações de carregamento. Em Chattanooga, projetos de cidades inteligentes incluem uma colaboração com várias organizações para monitorar a qualidade do ar por meio de redes de sensores. O projeto apoia iniciativas de qualidade do ar da cidade e fornece informações valiosas aos profissionais da saúde .

Mas as inovações em cidades inteligentes não acontecem em um vácuo. Urbanistas, organizações sem fins lucrativos e corporações se reúnem regularmente para apresentar ideias e soluções em eventos globais. Um evento fundamental para essas trocas é o Smart City Expo World Congress, realizado em Barcelona, que tem como objetivo declarado "coletivizar a inovação urbana em todo o mundo".