Publicado: 22 de novembro de 2023
Contribuidores: Alice Gomstyn, Alexandra Jonker
Uma cidade inteligente é uma área urbana onde tecnologia e coleta de dados ajudam a melhorar a qualidade de vida, bem como a sustentabilidade e eficiência das operações da cidade. As tecnologias de cidades inteligentes usadas pelos governos locais incluem tecnologias de informação e comunicação (TIC) e a internet das coisas (IoT).
As áreas de operações da cidade em que as TIC, a IoT e outras tecnologias inteligentes desempenham cada vez mais um papel 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, quais cidades devem ser consideradas cidades inteligentes ou reivindicar o título de "cidade mais inteligente" é um assunto debatido.
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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
Redes de sensores reúnem e integram dados que podem ser usados para várias aplicações e serviços da cidade.
Graças à conectividade, os funcionários municipais podem interagir diretamente com a comunidade, além de monitorar e administrar a infraestrutura urbana.
O governo local está comprometido com uma filosofia de dados abertos e compartilha rotineiramente operações e planejamento de dados com o público.
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.
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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 são incorporados com sensores, software e conectividade de rede que lhes permite coletar e compartilhar dados. Esses dispositivos conectados — também conhecidos como "objetos inteligentes" — podem variar desde dispositivos simples de "casa inteligente" e "edifício inteligente", como termostatos inteligentes, até dispositivos vestíveis como smartwatches, até tecnologia incorporada em sistemas de transporte. O Wi-Fi, ou conectividade sem fio, suporta a funcionalidade IoT, com o Wi-Fi público frequentemente considerado chave para serviços de cidade alimentados por IoT.
Automação é o uso da tecnologia para executar tarefas com o mínimo de inputs humanos.Em projetos de cidades inteligentes, a automação ajuda as cidades a se tornarem mais responsivas aos dados em tempo real transmitidos por dispositivos conectados na internet das coisas.Por meio da automação, por exemplo, os faróis de rua podem ser ativados e desativados dependendo do feedback de sensores que detectam luz e movimento.Esses sistemas desligam automaticamente os faróis de rua quando não são necessários, promovendo a eficiência energética e a sustentabilidade das operações da cidade.
Inteligência artificial combina ciência da computação e conjuntos de dados robustos para permitir a solução de problemas. Projetos de cidades inteligentes usam soluções baseadas em IA e aprendizado de máquinaggpara gerenciar a infraestrutura de forma eficiente e sustentável.Por exemplo, algoritmos de IA podem otimizar as rotas de coleta de resíduos, reduzindo as emissões de carbono por caminhões de lixo urbano.A IA também pode ajudar a polícia a melhorar a segurança pública analisando dados de câmeras de segurança e dispositivos conectados para detectar crimes.
O transporte inteligente é a base 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 recolham dados em tempo real para melhorar o transporte público, bem como aliviar o congestionamento do tráfego, reduzir as emissões de carbono e melhorar a qualidade de vida dos residentes das cidades e dos passageiros.
As tecnologias de cidade inteligente usadas em sistemas de transporte inteligente podem ajudar os oficiais a prever quais veículos da cidade estão em risco de quebra e solicitar reparos proativamente; alimentar sistemas de estacionamento inteligentes que avaliam a disponibilidade de estacionamento e mantêm os motoristas informados; e facilitar uma abordagem eficiente, impulsionada por IA, para gestão de tráfego, usando dados de tráfego em tempo real para determinar o momento das mudanças de sinal em cruzamentos.Os sistemas de transporte inteligente também suportam o uso de veículos elétricos e autônomos, contribuindo ainda mais para a redução de emissões de carbono e a melhoria do fluxo de tráfego.
A tecnologia de cidades inteligentes, como a IA, pode ajudar os fornecedores de energia a gerenciar redes inteligentes, que são redes de eletricidade equipadas com sensores e software. Ferramentas avançadas de software e análise de dados podem analisar dados fornecidos por dispositivos conectados para identificar padrões no consumo de energia e prever o uso futuro de energia, ajudando os fornecedores a evitar proativamente interrupções e atender às necessidades dos clientes. A energia inteligente também pode apoiar a integração de fontes de energia renováveis e tecnologias eficientes em termos de energia, ajudando a mitigar as mudanças climáticas.
A tecnologia de energia inteligente também pode reduzir as emissões de dióxido de carbono, resíduos 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.
- Otimizando operações a montante e a jusante com foco no desempenho sistemático de ativos para melhorar o tempo de migração para sistemas digitais e investigar equipamentos com desempenho insuficiente 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 engloba tanto o transporte inteligente quanto a energia inteligente, mas também inclui abordagens inteligentes para utilitários como água, bem como a manutenção de estruturas e equipamentos que suportam o transporte, como cabos e decks. Como com outras tecnologias inteligentes, os dados coletados com sensores e dispositivos conectados ajudam os tomadores de decisão a identificar e abordar proativamente problemas potenciais - neste caso, problemas relacionados a ativos de infraestrutura—antes que eles se intensifiquem, melhorando também a eficiência e qualidade de vida dos residentes locais.
Que área urbana se qualifica como uma cidade inteligente e quais cidades são as "mais inteligentes" podem variar dependendo da fonte consultada. Cidades na Europa, nas Américas e na Ásia disputam regularmente posições em vários rankings. No entanto, o que é claro é que governos locais ao redor do mundo estão adotando uma variedade de soluções de cidades inteligentes - desde centros famosos de comércio global como Nova Iorque 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 nas cidades inteligentes não ocorrem no vácuo. Planejadores urbanos, organizações sem fins lucrativos e corporações se reúnem regularmente para apresentar ideias e soluções em eventos como o Congresso Mundial de Cidades Inteligentes com sede em Barcelona, que tem como objetivo declarado "coletivizar a inovação urbana em todo o mundo".
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O relatório da IDC MarketScape's indica que a experiência, a configurabilidade, a flexibilidade e o ecossistema de parceiros da IBM desempenharam um papel importante na colocação da IBM.
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O aumento da coleta de dados onipresente e da automação levou os governos locais a adotarem o transporte inteligente.
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Através da internet das coisas, as empresas podem monitorar, gerenciar e automatizar suas operações de forma mais eficiente e com mais controle.
A gestão de ativos de infraestrutura (IAM) permite que as organizações otimizem as ofertas de ativos e serviços incentivando a tomada de decisões estratégicas.
Notas de rodapé
1“Colocando as pessoas em primeiro lugar: cidades e comunidades inteligentes” (link externo ao ibm.com). Departamento de Transporte dos EUA, 9 de junho de 2021.
2"Revelando a história inicial de 'big data' e da 'cidade inteligente' em Los Angeles" (link fora deibm.com).Valliantos, Mark.Boom California, 16 de junho de 2005.
3"Cidades inteligentes: soluções digitais para um futuro mais viável" (link reside fora de ibm.com)."McKinsey Global Institute, 5 de junho de 2018.