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Como gêmeos digitais possibilitam cidades inteligentes

Recentemente postei um artigo aqui sobre as Áreas de Aplicação das Tecnologias Smart City, agora segue outro mais envolvente, pois trabalha um novo conceito: Digital Twin City.

As cidades são ecossistemas complexos que estão evoluindo rapidamente e – como os cidadãos – se tornando cada vez mais digitais. Em 2025, o número total de usuários globais da Internet deve chegar a 6,2 bilhões; espera-se que o número total de dispositivos conectados ultrapasse 100 bilhões no mesmo ano. Esses dispositivos conectados gerarão 180 ZB de dados por ano – um aumento de cinco vezes a partir de hoje. As equipes de gerenciamento da cidade estão sob enorme pressão para trabalhar com mais rapidez e eficiência, à medida que a infraestrutura digital das cidades evolui rapidamente. Também se espera que façam uso das redes de dispositivos e dos dados gerados para atender às necessidades dos nativos digitais.

Construindo Cidades Inteligentes

A criação de Smart Cities tem sido uma importante área de foco dos governos nos últimos anos. No entanto, o conceito de Cidade Inteligente deve evoluir junto com as mudanças que afetam os ecossistemas da cidade. As cidades normalmente têm três características principais que as tornam inteligentes ou inteligentes:

• Conscientização: as cidades inteligentes têm consciência em tempo real de condições que mudam rapidamente, como ambiente (clima, níveis de poluição), tráfego (congestionamento, acidentes) e status de segurança pública (emergências, incidentes de crime). Condições muito mais lentas ou que mudam periodicamente, como mudanças populacionais ou demográficas e níveis de atividade econômica (comércio, vendas no varejo, turismo, viagens e manufatura) também influenciam as operações e o desenvolvimento das Smart Cities.

• Resposta: Grandes níveis de consciência, juntamente com tempos de resposta rápidos, tornam uma cidade realmente inteligente. Nas operações da cidade, respostas eficientes podem prevenir o agravamento de situações perigosas, evitar desastres e salvar vidas.

• Previsão: a capacidade de prever e responder proativamente aos eventos é parte integrante das Smart Cities. Tal habilidade era considerada o reino da ficção científica apenas duas décadas atrás, mas com a quantidade de dados capturados e suportados por algoritmos de Inteligência Artificial (IA) hoje, estamos mais perto de isso se tornar realidade.

Com o tempo, as equipes de operações da cidade tentaram desenvolver essas características capitalizando vários avanços tecnológicos. Por exemplo, câmeras de circuito fechado de televisão, sensores em sistemas de aquecimento, ventilação e ar-condicionado e sistemas de gerenciamento de edifícios foram usados ​​para aumentar significativamente a conscientização da cidade. No entanto, a natureza isolada desses sistemas eletrônicos tem consciência limitada e as respostas permanecem manuais. Suas limitações retardaram a mudança das operações da cidade de reativas para proativas (elas acabarão se tornando preditivas). Em suma, a falta de integração entre esses elementos individuais de tecnologia nos ecossistemas das cidades tem impedido a transformação das cidades em entidades verdadeiramente inteligentes, embora os diferentes elementos tenham evoluído por conta própria.

Revolução cognitiva: As Cidades Gêmeos Digitais (Digital Twins)

Os cientistas acreditam que a humanidade se tornou a espécie dominante na Terra por causa de um período de rápido desenvolvimento do cérebro no processo evolutivo. As cidades estão passando por um período semelhante de “revolução cognitiva” – um período de rápido desenvolvimento do “cérebro da cidade”. Embora essa revolução tenha sido desencadeada pelo rápido desenvolvimento de sistemas sensoriais – a rede de coisas conectadas – ela é alimentada por dados.

O maior desafio que as equipes de gerenciamento da cidade enfrenta nas operações municipais baseadas em dados é derivar valor do aumento do volume, velocidade e variedade de dados – também conhecido como big data. Para enfrentar esse desafio, as equipes de operações da cidade estão criando modelos de dados que podem visualizar as operações complexas das funções da cidade em tempo real. Esses modelos são conhecidos como “gêmeos digitais”. O Dr. Michael Grieves, um dos pioneiros do conceito, define gêmeos digitais como tendo três partes: produtos físicos no espaço real, produtos virtuais no espaço virtual e dados conectados que unem o físico e o virtual.

Esses modelos de dados são projetos digitais ao vivo de ativos físicos, processos e ecossistemas inteiros, como cidades. O que diferencia os gêmeos digitais das visualizações tradicionais é seu dinamismo e recursos em tempo real. De fato, a empresa de pesquisa de mercado global IDC prevê que até 2023, 25% das plataformas gêmeas digitais de Cidades Inteligentes serão usadas para automatizar processos para ecossistemas de ativos e produtos cada vez mais complexos e interconectados.

Como os gêmeos digitais beneficiam as cidades

Os gêmeos digitais podem envolver todos os níveis de gerenciamento da cidade, incluindo gerenciamento executivo, várias equipes operacionais (como transporte público, polícia, bombeiros, serviços de emergência e serviços públicos), planejadores da cidade, equipe de marketing e branding e terceiros. Existem benefícios que cada função pode derivar de um gêmeo digital:

• Gestão Executiva (CXOs): Os gêmeos digitais melhoram a tomada de decisão de nível executivo, fornecendo uma visão holística e flexível de ativos, instalações e processos. Os gêmeos digitais permitem que os tomadores de decisão monitorem de perto os indicadores-chave de desempenho de alto nível.

• Operações na cidade: gêmeos digitais permitem uma abordagem de “controle de missão” para as operações na cidade. Uma visão em tempo real dos ativos (por exemplo, um semáforo) e cadeias de valor inteiras (por exemplo, uma estrada arterial) oferece às equipes operacionais a capacidade de prever problemas e mitigar riscos.

• Planejadores de cidades: o planejamento urbano é um aspecto importante, mas desafiador, da construção de uma cidade. Os planejadores da cidade geralmente têm dificuldade em prever os resultados possíveis de novos desenvolvimentos ou atualizações. Os gêmeos digitais oferecem oportunidades significativas na geração e desenvolvimento de ideias, colaboração em estágio inicial e opções, simulações e testes rápidos.

• Pessoal de marketing e vendas: a grande quantidade de dados disponíveis por meio de gêmeos digitais permite que as equipes de gestão da cidade realizem análises de causa raiz (por exemplo, análise de acidentes frequentes em um sinal de trânsito) e formule campanhas de marketing direcionadas para mudar o comportamento dos cidadãos. Uma visão em tempo real dos movimentos e passos dos cidadãos oferece oportunidades significativas de geração de receita para as cidades em termos de publicidade e vendas de imóveis.

• Parceiros: os gêmeos digitais facilitam a colaboração e a comunicação com os parceiros. Os gêmeos digitais também aceleram o desenvolvimento de produtos e serviços, melhorando o compartilhamento de dados (entre agências de transporte público e fornecedores de caronas, por exemplo).

Figura: Digital Twin City: Benefícios e capacitadores de tecnologia

Os gêmeos digitais melhoram drasticamente as operações da cidade, levando a benefícios significativos para os cidadãos. A visibilidade em tempo real da cidade permite uma melhor resposta a emergências, fluxo de tráfego suave e cria uma cidade com eficiência energética. Um gêmeo digital também atua como uma plataforma para uma nova era de aplicativos urbanos digitais que ajudam a tornar a vida melhor para os cidadãos.

Tecnologias que permitem Digital Twin Cities

Os gêmeos digitais são construídos e operados por meio de várias tecnologias complementares que coletam, calculam e visualizam dados. Um conjunto de sistemas fundamentais (como sistemas de aplicativos corporativos), que já estão em vigor na maioria das organizações hoje, fornece suporte de dados e processos de negócios para gêmeos digitais. No entanto, é um grupo de novas tecnologias que geralmente são implantadas como parte dos esforços de transformação digital organizacional que permite que os gêmeos digitais alcancem seu verdadeiro potencial e se tornem modelos de dados vivos que abrangem ecossistemas.

• Borda da Internet das Coisas (IoT): os sensores e as plataformas de IoT coletam e orquestram continuamente os dados necessários para que as organizações derivem valor de ativos físicos. Esse feed de dados em tempo real é o que garante que um gêmeo digital mantenha uma cópia real ao vivo de um ativo, processo ou ecossistema. Quando gêmeos digitais são usados ​​para otimizar as operações, a velocidade e a precisão tornam-se primordiais. O processamento distribuído na borda da nuvem torna-se crítico em tais cenários.

• 5G: Um fluxo de dados contínuo em tempo real entre as versões física e virtual é crítico para gêmeos digitais. Com suas velocidades ultrarrápidas, baixas latências e capacidade para suportar altas densidades de dispositivos, o 5G se torna um acelerador digital gêmeo essencial.

• Inteligência Artificial e Big Data Analytics: AI, combinada com ferramentas analíticas, apóia a tomada de decisão dos operadores da cidade e permite a automação de tarefas operacionais. Por exemplo, um sensor de áudio que faz parte da infraestrutura da cidade pode alertar o pessoal do centro de operações sobre um acidente e fornecer uma lista de possíveis respostas. Este tipo de sensor também pode acionar automaticamente a vigilância por drones da área afetada.

• Ferramentas de visualização: centros de operações em tempo real com vídeo walls e ferramentas de visualização 3D, como Building Information Modeling (BIM), são componentes essenciais dos gêmeos digitais. A realidade aumentada e as tecnologias de realidade virtual podem levar essas ferramentas para o próximo nível, aumentando a eficácia e a precisão dos gêmeos digitais. Essas tecnologias também têm implicações importantes em operações, treinamento, projeto e simulação.

• Plataforma Digital: Uma plataforma digital realiza a integração de todas essas tecnologias, conectando aplicativos e dados para eliminar silos. A plataforma também conecta várias empresas e parceiros do ecossistema para explorar totalmente o valor do ecossistema e exceder as capacidades dos sistemas autônomos.

Exemplos de gêmeos digitais

A Virtual Singapore, desenvolvida de forma colaborativa por várias entidades governamentais da cidade-estado, é um bom exemplo de uma cidade gêmea digital. Um modelo de cidade 3D dinâmico e uma plataforma de dados colaborativa mostram aspectos como mapas de área e seus vários componentes – incluindo vegetação, corpos d’água e infraestrutura de transporte, bem como edifícios e ativos – em detalhes. Isso é complementado com diferentes fontes de dados e informações estáticas, dinâmicas e em tempo real da cidade, como dados demográficos, movimentos e clima. Esses dados são usados ​​por vários departamentos governamentais de inúmeras maneiras, simulando um incidente em um estádio para formular um plano de evacuação, por exemplo, ou analisando os padrões de tráfego e de movimento de pedestres para planejar a construção de uma nova ponte de pedestres e monitoramento em tempo real de novos projetos de construção. Esta plataforma dupla digital agora está sendo estendida a parceiros e outros jogadores terceirizados, que podem usá-la para criar aplicativos da cidade que melhoram a vida dos cidadãos.

Outro exemplo é Yingtan, uma cidade chinesa pioneira na construção de cidades gêmeas digitais. Como parte de sua visão ‘baseado em IoT, Intelligent Yingtan’, o governo da cidade construiu serviços unificados com base em um modelo ‘One Center, Four Platforms’. As 43 categorias de aplicações de IoT da cidade – cobrindo áreas como água, transporte, postes e estacionamento – são consolidadas em um ‘cérebro’ de IoT, permitindo que a cidade construa um gêmeo digital, o que acabará por melhorar a vida de seus cidadãos.

Enquanto isso, o Reino Unido está levando o conceito para o próximo nível, construindo um gêmeo digital nacional, que será um ecossistema de gêmeos digitais conectados. Como um passo inicial, o país criou uma definição comum e uma abordagem para o gerenciamento de informações, para permitir o compartilhamento aberto e seguro de dados entre futuros gêmeos digitais. O Reino Unido também criou o Digital Twin Hub (DT Hub), uma comunidade habilitada para web para os primeiros usuários de gêmeos digitais aprenderem por meio do compartilhamento e progredirem por meio da aplicação prática.

O futuro dos gêmeos digitais

As operações da cidade baseadas em dados tornaram-se complicadas devido ao volume e variedade de novas fontes de dados (como vídeo e áudio digital, dados do sensor IoT, mídia social e biometria). Também há uma pressão considerável para reduzir o tempo gasto para analisar informações, acelerar o processo de resposta e usar novas ferramentas – como a computação cognitiva – para descobrir padrões que de outra forma seriam invisíveis. Os gêmeos digitais, habilitados por uma plataforma digital, têm enormes benefícios potenciais a esse respeito. A maioria das iniciativas de gêmeos digitais de cidades inteligentes dentro do reino está atualmente focada em transporte e serviços públicos ou restrita a ativos ou edifícios. Embora essa abordagem seja um bom começo, as equipes de gestão da cidade devem unir ativos a processos e, eventualmente, conectar ecossistemas inteiros, para realizar o verdadeiro potencial dessas iniciativas.

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Referência

Este artigo foi traduzido e adaptado do original, em inglês: How Digital Twins Enable Intelligent Cities, por Safder Nazir (Senior Vice President da Huawey- Digital Industries), 2020.

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Áreas de Aplicação das Tecnologias Smart City

“Cidades mais inteligentes favorecem o desenvolvimento integrado e sustentável tornando-se mais inovadoras, competitivas, atrativas e resilientes, melhorando vidas.”

Recentemente apresentei os conceitos introdutórios sobre Smart City para aplicação em cidades brasileiras no artigo SMART CITY: Por uma Cidade mais Inteligente. Neste artigo apresento soluções práticas para alguns dos problemas urbanos mais comuns em diversas áreas.

Por tecnologias de cidade inteligente entendem-se aquelas relacionadas ao conceito de smart city,  na maioria das vezes são tecnologias digitais e / ou baseadas em dados que são aplicáveis nas condições reais da cidade e contribuem para o enfrentamento dos problemas públicos ou desafios da cidade. Em cidades inteligentes, essas tecnologias são usadas para desenvolver “infraestrutura crítica” nas seguintes áreas: transporte, gestão de água e resíduos, construção, energia, segurança, educação, saúde e gestão urbana. Estas principais áreas de aplicação dessas tecnologias são apresentadas a seguir. Todos elas são conhecidas cumulativamente na maioria das cidades inteligentes ao redor do mundo, que se encontram em diferentes estágios do processo de transformação. Esta lista não representa todas as áreas de aplicação e é apenas uma introdução para uma melhor compreensão da forma e dos motivos da penetração dessas tecnologias.

Transporte Inteligente

  • Veículos autônomos – veículos equipados com sensores e software para funcionar sozinhos; capacidade total de autogerenciamento (nível 4) é alcançada quando não se espera que a intervenção humana assuma o controle em nenhum momento.
  • Compartilhamento de bicicletas – bicicletas para uso público, seja em centros de encaixe ou de uso livre, para fornecer uma alternativa ao uso de bicicleta, transporte público e propriedade privada de bicicletas. Essa opção pode cobrir o segmento da primeira / última milha quando o transporte público não faz uma viagem porta a porta.
  • Compartilhamento de carro – acesso ao uso de carros em curto prazo sem propriedade total; pode ser bidirecional (com base na estação), unidirecional (flutuação livre), ponto a ponto ou parcial.
  • Preços de congestionamento – taxas para usar um carro pessoal em certas áreas, durante o pico de demanda, ou ambos.
  • Micro-trânsito baseado na demanda – compartilhando serviços com rotas fixas, paradas fixas ou ambos, geralmente complementando as rotas de transporte público existentes. Os algoritmos usam uma pesquisa histórica para determinar rotas, tamanho do veículo e frequência de viagem. Pode incluir opções de reserva de assento.
  • Pagamento por transporte público de forma digital – sistemas de pagamento digital e sem contato em transporte público, que permitem pré-pagamento e upload mais rápido. Inclui cartões inteligentes e pagamentos móveis.
  • Chamada eletrônica (privada e combinada) – o pedido em tempo real do transporte ponto a ponto por meio de um dispositivo móvel. O e-ringing unificado envolve a conexão dinâmica de viagens individuais com rotas compatíveis para aumentar a utilização do veículo (ou seja, otimização de busca local em tempo real).
  • Informações multimodais integradas – informações em tempo real sobre preço, horário e disponibilidade de opções de transporte em vários modos.
  • Sinais de trânsito inteligentes – melhorando o tráfego geral ao otimizar dinamicamente os semáforos e os limites de velocidade, levando a velocidades médias mais altas nas estradas e paradas e retornos menos frequentes. Inclui tecnologia de luz preferencial que prioriza veículos de emergência, ônibus públicos ou ambos.
  • Consolidação da carga de encomendas – compatibilização online da procura de insumos com a oferta de capacidade de carga disponível. Aproveitando ao máximo os veículos, menos caminhões fazem mais entregas.
  • Manutenção previsível da infraestrutura de transporte – monitoramento sensorial da condição do transporte público e infraestrutura relacionada (como trilhos, estradas e pontes) para que a manutenção preditiva possa ser realizada antes que acidentes e interrupções ocorram.
  • Informações em tempo real sobre transporte público – informações em tempo real sobre chegadas e partidas de modos de transporte público, incluindo sistemas informais de ônibus.
  • Navegação rodoviária em tempo real – ferramentas de navegação em tempo real para selecionar as rotas de trânsito, com sinais para construção, desvios, congestionamentos e acidentes. Isso é especialmente verdadeiro para quem dirige sozinho ou de carro.
  • Caixas de correio inteligentes – caixas em um local onde as pessoas podem retirar pacotes usando códigos de acesso individuais enviados para seus dispositivos móveis.
  • Estacionamento inteligente – sistemas que direcionam os motoristas diretamente para as vagas disponíveis; pode afetar a demanda por meio de encargos variáveis.

Gestão Inteligente de Água e Resíduos

  • Detecção e controle de vazamentos – monitoramento remoto do estado das tubulações com a ajuda de sensores e controle da pressão da bomba para reduzir ou prevenir vazamentos de água. A identificação precoce de vazamentos pode levar ao acompanhamento por departamentos municipais e concessionárias relevantes.
  • Irrigação inteligente – otimizando a irrigação por meio da análise de informações como clima local, condições do solo, espécies de plantas etc. para eliminar a irrigação desnecessária.
  • Acompanhamento do consumo de água – feedback (através de aplicação móvel, e-mail, texto etc.) sobre o consumo de água do ocupante, de forma a sensibilizar e reduzir o consumo. Os medidores de água inteligentes permitem que as concessionárias meçam o consumo remotamente, reduzindo os custos de mão de obra para a leitura manual do medidor. Também permite preços dinâmicos.
  • Monitoramento da qualidade da água – monitoramento em tempo real da qualidade da água (em redes, rios, oceanos etc.) por meio de sinais entregues ao público por meio de canais como aplicativo móvel, e-mail, texto ou site. Isso alerta a população para evitar o consumo ou contato com a água poluída e fazer com que as cidades e concessionárias acompanhem o problema imediatamente.
  • Rastreamento digital e pagamento pela destinação de resíduos – sistemas de pagamento digital de acordo com o volume de resíduos gerados; inclui feedback (via aplicativo móvel, e-mail, texto etc.) fornecido aos usuários para aumentar a conscientização e reduzir o desperdício.
  • Otimização da rota de coleta de resíduos – utilização de sensores nas embalagens de resíduos para medir o volume de resíduos e direcionar as rotas dos caminhões de resíduos. Este aplicativo restringe o deslocamento de caminhões de lixo para lixeiras com uma pequena quantidade de lixo.

Construção Inteligente

  • Sistemas de automação predial – sistemas que otimizam o uso de energia e água em edifícios comerciais e públicos, usando sensores e análises para eliminar ineficiências manual ou automaticamente. Inclui iluminação otimizada e HVAC, bem como recursos como acesso / controle de segurança e informações de estacionamento.
  • Sistemas de automação de energia doméstica – otimização do consumo de energia da casa usando termostatos inteligentes, dispositivos eletrônicos programáveis e controlados remotamente (casa inteligente) e controle de eletricidade de reserva.
  • Acompanhamento do consumo de energia em casa – acompanhando o consumo de eletricidade em residências com feedback fornecido ao consumidor por meio de um aplicativo móvel, e-mail ou texto para aumentar a conscientização do consumidor e promover sua proteção. Ele também permite que as concessionárias meçam remotamente o uso de eletricidade.

Energia Inteligente

  • Sistemas de automação de fornecimento – vários tipos de tecnologias de rede inteligente, incluindo FDIR, M&D, Volt/Var e automação de subestação, para otimizar a eficiência energética e a estabilidade da rede.
  • Preço dinâmico da eletricidade – ajuste dinâmico dos preços da eletricidade para reduzir o consumo de eletricidade e os custos de geração de eletricidade. Ao reduzir o consumo de pico, as cidades podem reduzir o número de usinas que operam durante os horários de pico.
  • Luzes de rua inteligentes – conectadas e equipadas com sensores de iluminação pública que economizam energia (incluindo LED), que otimizam o brilho e reduzem as necessidades de manutenção. Luzes de rua inteligentes podem ser equipadas com alto-falantes, sensores de disparo e outros recursos para melhorar a funcionalidade

Segurança Inteligente

  • Câmeras corporais – sistemas de gravação de áudio, vídeo ou fotográfico comumente usados ​​por policiais para registrar incidentes e operações policiais.
  • Gestão de multidões – tecnologia para monitorar e, quando necessário, guiar multidões para garantir a segurança.
  • Inspeções de construção baseadas em dados – uso de dados e análise para enfocar as inspeções nos edifícios com os maiores riscos potenciais (por exemplo, priorização de edifícios comerciais para inspeções de código de incêndio e residências para inspeções de chumbo).
  • Sistemas de alerta precoce de desastres – tecnologia projetada para antecipar e mitigar os efeitos de desastres naturais, como furacões, terremotos, inundações e incêndios florestais.
  • Otimização da resposta a emergências – o uso de análises e tecnologias para otimizar o processamento de chamadas de emergência e operações de campo, como a implantação estratégica de veículos de emergência.
  • Detecção de tiro – tecnologia de vigilância acústica que inclui sensores de áudio para detectar, localizar e alertar as agências policiais sobre incidentes de tiro em tempo real.
  • Sistemas de segurança residencial – sistemas de segurança que monitoram residências e alertam usuários, serviços de emergência ou ambos sobre atividades incomuns.
  • Aplicativos de alarme pessoal – aplicativos que alertam sobre uma emergência alertando a Central de Emergências, entes queridos ou ambos. Dispositivos (como equipamentos de proteção individual, detectores de colisão e sistemas de alerta de queda) podem transmitir dados de localização e voz.
  • Controle previsível – o uso de big data e análise (incluindo monitoramento de mídia social) para prever com mais precisão onde e quando os crimes podem ocorrer. Esses sistemas são usados ​​para implantar patrulhas policiais e prevenção de crimes.
  • Mapeamento de crimes em tempo real – uma tecnologia usada por policiais para mapear, visualizar e analisar modelos de incidentes de crime. A coleta de informações e inteligência serve como uma ferramenta de gestão para a alocação eficiente de recursos e prestação de contas entre os funcionários.
  • Vigilância inteligente – monitoramento inteligente para detectar anomalias com base em emissões visuais, incluindo reconhecimento de rosto, sistemas inteligentes de televisão em circuito fechado e reconhecimento de número de registro.

Educação Inteligente

  • Aprendizagem personalizada – o uso de dados de alunos para identificar pessoas que precisam de atenção extra ou recursos; o potencial de adaptação do ambiente de aprendizagem para alunos individuais.
  • Programas de reciclagem online – oportunidades de aprendizagem ao longo da vida fornecidas em formato digital, especialmente para ajudar as pessoas que estão desempregadas ou em risco de ficarem desempregadas a adquirir novas competências.
  • Centros locais de carreira – plataformas online para publicação de vagas em aberto e perfis de candidatos; pode usar algoritmos para combinar candidatos compatíveis com empregos disponíveis.
  • Redução do tempo de procura de emprego e aumento do número de novos empregos.

Saúde Inteligente

  • Intervenções de saúde pública com base em dados de saúde materno-infantil – uso de análises para direcionar intervenções de saúde altamente direcionadas para grupos de risco (neste caso, identificação de grávidas e novas mães para conduzir campanhas educacionais e cuidados pós-natal).
  • Intervenções de saúde pública para melhorar o saneamento e a higiene – uso de análises para direcionar intervenções altamente direcionadas, como a compreensão de onde aumentar a capacidade de absorção de chuva ou coleta de dados sobre sistemas de vazamento de esgoto.
  • Alertas de socorro urgente – tecnologias que alertam os transeuntes treinados para que as vítimas de parada cardíaca recebam atendimento imediato e urgente.
  • Monitoramento de doenças infecciosas – coleta, análise e resposta para prevenir a propagação de doenças infecciosas e epidêmicas. Inclui campanhas de conscientização e vacinação (por exemplo, para HIV/AIDS).
  • Sistemas integrados de gerenciamento de fluxo de pacientes – soluções de hardware e software em tempo real que fornecem visibilidade de onde os pacientes estão no sistema para melhorar as operações do hospital e coordenar o uso na cidade ou em vários locais.
  • Roupas de estilo de vida – dispositivos portáteis que coletam dados sobre indicadores de estilo de vida e atividade e informam o usuário; elas podem promover exercícios ou outros aspectos de um estilo de vida saudável.
  • Busca e planejamento de atendimento online – ferramentas que apoiam a seleção de provedores e provedores com transparência financeira e clínica.
  • Informações em tempo real sobre a qualidade do ar – sensores em tempo real para detectar e monitorar a presença de poluição do ar (externo, interno ou ambos). Os indivíduos podem visualizar as informações online ou em um dispositivo pessoal e decidir mudar seu comportamento de acordo.
  • Monitoramento remoto do paciente – coleta e transmissão de dados do paciente para análise e intervenção do provedor de saúde em outro lugar (por exemplo, monitoramento de sinais vitais ou de açúcar no sangue). Inclui tecnologias de adesão a medicamentos que ajudam os pacientes a tomar os medicamentos recomendados por seu médico.
  • Telemedicina – interação virtual do paciente e do médico por meio da tecnologia audiovisual

Gestão da Cidade Inteligente

  • Obtenção de licenças e autorizações para negócios digitalmente – um processo digitalizado (como um portal online) para as empresas obterem licenças e autorizações para operação.
  • Envio de impostos digitalmente – um canal de negócios para realizar a declaração de impostos online.
  • Obtenção de alvarás de uso de terrenos e edificações por meio digital – digitalização e automação do processo de solicitação de licenciamento de uso de terreno e construção, reduzindo o tempo de homologação e aumentando a transparência.
  • Banco de dados aberto para cadastro – banco de dados completo dos lotes da cidade, aberto ao público; permite um mercado de terrenos mais eficiente, criando transparência nas terrenos disponíveis e reduzindo o custo de registro de lotes.
  • Plataformas de acomodação ponto a ponto – mercados digitais onde proprietários individuais podem listar e alugar propriedades para acomodação de curto prazo.
  • Serviços civis digitais – digitalização dos serviços administrativos do estado voltados para o cidadão, tais como declaração de imposto de renda, registro de automóveis ou solicitação de seguro-desemprego.
  • Aplicações locais de engajamento cívico – engajamento público em questões urbanas por meio de aplicativos digitais. Pode incluir relatar problemas e necessidades de manutenção (por exemplo, relatar lâmpadas quebradas por meio de um aplicativo); fornecer informações sobre decisões políticas; participar de iniciativas urbanas digitais (como hackathons de dados abertos); e interagir com autoridades municipais e departamentos de redes de serviços sociais.
  • Plataformas de comunicação local – sites ou aplicativos móveis que ajudam as pessoas a se conectarem e, potencialmente, encontrar outras pessoas em sua comunidade. Pode ser usado para encontrar pessoas com interesses e hobbies semelhantes, para se conectar com vizinhos etc.

Para existirem cidades mais inteligentes, humanas e sustentáveis, contamos com o apoio de governantes, servidores e cidadãos inteligentes.

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Referência

Este texto foi traduzido e adaptado do original em ingês: Where Are Smart City Technologies Used? Areas Of Application, do blog smartbydesign.eu (2020).

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SMART CITY: Por uma Cidade mais Inteligente

Acredito que toda cidade de alguma forma já é inteligente, pois é composta de governantes, servidores e cidadãos inteligentes, possui infraestrutura, universidades e escolas, empresas e associações com gestores inteligentes.

Porém nesse artigo, abordarei o conceito de Cidade Inteligente (Smart City) com o objetivo de apoiar a transformação digital e urbana necessária para tornar qualquer cidade ainda mais inteligente para todos os interessados.

Em maio de 2021, ministrei uma palestra no HITT com a apresentação do Relatório: “Roadmap de Planejamento Tecnológico para a Cidade Inteligente de Taubaté-SP“.

Meu principal objetivo com esse relatório, de aproximadamente 100 páginas, resultado de pesquisa profunda e customizado para a cidade, foi de alinhar o conceito de Cidades Inteligentes e possibilidades junto a todos os interessados da cidade e do município: governantes, acadêmicos, empresários, participantes de associações, representantes de bairros, …

A principal vantagem que o relatório pode trazer é o engajamento e a participação de todos na construção de uma cidade ainda mais inteligente, humana e sustentável do que é. Isso em termos econômicos, sociais, educacionais, considerando infraestrutura, segurança, ambiente e outros elementos em que a tecnologia digital possa ajudar. Trata-se de uma excelente ferramenta para melhor entendimento e negociação com os fornecedores de soluções tecnológicas e todos os envolvidos do município.

Elementos do planejamento tecnológico para uma cidade mais inteligente

Cidades mais inteligentes favorecem o desenvolvimento integrado e sustentável tornando-se mais inovadoras, competitivas, atrativas e resilientes, melhorando vidas.

Salientando aqui que o conceito de Cidades Inteligentes evoluiu nos seguintes estágios:

  • No primeiro temos as cidades inteligentes 1.0, municípios onde as tomadas de decisão são direcionadas pela tecnologia;
  • No segundo, estão as 2.0, nas quais são as demandas dos cidadãos e os governos que direcionam a tecnologia na busca por soluções urbanas;
  • No terceiro e mais recente, estão as 3.0, pautadas em um viés mais inclusivo de transformação digital urbana, com maior foco no cidadão.
Principais características de uma Cidade inteligente

Transformação Digital e Desenvolvimento Econômico Sustentável

Em 2015 a Assembleia Geral da Nações Unidas (ONU) aprovou a Agenda 2030, que é estruturada em 17 Objetivos de Desenvolvimento Sustentável (ODS). Entre eles, está o Objetivo 11 – “Tornar as cidades e os assentamentos humanos inclusivos, seguros, resilientes e sustentáveis”.

Na era digital, o direito a cidades sustentáveis está condicionado ao direito de acesso à internet, porém, muitos fatores prejudicam o pleno direito à conectividade digital, como a distribuição da infraestrutura para inclusão digital, custos, diferentes capacidades de acesso e interação com dispositivos digitais e diferentes capacidades que impactam cada vez mais as desigualdades socioeconômicas e espaciais.

Para a Agenda Brasileira para Cidades Inteligentes, o conceito brasileiro de “Cidades Inteligentes” pode ser complementado pelos conceitos auxiliares de “Transformação Digital Sustentável” e “Desenvolvimento Urbano Sustentável”, descritos como segue:

“Cidades Inteligentes são cidades comprometidas com o desenvolvimento urbano e a transformação digital sustentáveis, em seus aspectos econômico, ambiental e sociocultural, que atuam de forma planejada, inovadora, inclusiva e em rede, promovem o letramento digital, a governança e a gestão colaborativas e utilizam tecnologias para solucionar problemas concretos, criar oportunidades, oferecer serviços com eficiência, reduzir desigualdades, aumentar a resiliência e melhorar a qualidade de vida de todas as pessoas, garantindo o uso seguro e responsável de dados e das tecnologias da informação e comunicação.”

“Transformação Digital Sustentável é o processo de adoção responsável de tecnologias da informação e comunicação, baseado na ética digital e orientado para o bem comum, compreendendo a segurança cibernética e a transparência na utilização de dados, informações, algoritmos e dispositivos, a disponibilização de dados e códigos abertos, acessíveis a todas as pessoas, a proteção geral de dados pessoais, o letramento e a inclusão digitais, de forma adequada e respeitosa em relação às características socioculturais, econômicas, urbanas, ambientais e político-institucionais específicas de cada território, à conservação dos recursos naturais e das condições de saúde das pessoas.”

“Desenvolvimento Urbano Sustentável é o processo de ocupação urbana orientada para o bem comum e para a redução de desigualdades, que equilibra as necessidades sociais, dinamiza a cultura, valoriza e fortalece identidades, utiliza de forma responsável os recursos naturais, tecnológicos, urbanos e financeiros, e promove o desenvolvimento econômico local, impulsionando a criação de oportunidades na diversidade e a inclusão social, produtiva e espacial de todas as pessoas, da presente e das futuras gerações, por meio da distribuição equitativa de infraestrutura, espaços públicos, bens e serviços urbanos e do adequado ordenamento do uso e da ocupação do solo em diferentes contextos e escalas territoriais, com respeito a pactos sociopolíticos estabelecidos em arenas democráticas de governança colaborativa.”

Essas ações de transformação digital e desenvolvimento urbano devem ser realizadas de forma adequada e com respeito às características socioculturais, econômicas, urbanas, ambientais e político-institucionais específicas de cada território. E devem conservar os recursos naturais além de preservar as condições de saúde das pessoas.

A Transformação Digital é um fenômeno histórico de mudança cultural provocada pelo uso disseminado das tecnologias de informação e comunicação (TICs) nas práticas sociais, ambientais, políticas e econômicas. Esta transformação provoca uma grande mudança cultural, inédita, rápida e difícil de entender na sua totalidade. Afeta mentalidades e comportamentos nas organizações, governos, empresas e na sociedade de forma geral.

“Tecnologias da Informação e Comunicação é o conjunto de ferramentas e recursos tecnológicos (hardware, software, rede) que permite às pessoas acessar, armazenar, transmitir e manipular informações.” – (Baseado no conceito da Unesco).

A transformação digital pode gerar impactos positivos ou desafios, dependendo do contexto. A realidade de cada lugar também influencia no potencial de uso das Tecnologias da Informação e Comunicação (TIC). É preciso, portanto, considerar a ampla diversidade e as profundas desigualdades históricas que marcam nosso território ao agir e refletir sobre a transformação digital.

Níveis de maturidade de uma cidade inteligente, adaptado de Cunha (2016).

Finalizando

Para existirem cidades mais inteligentes, humanas e sustentáveis, contamos com o apoio de governantes, servidores e cidadãos inteligentes.

O relatório final é bastante rico em conteúdo, pois além de apresentar características, princípios balizadores, diretrizes norteadoras e informações relevantes obtidas a partir de estudos sobre cidades reais e cidades ideais em termos de maturidade para uma cidade mais inteligente, fornece informações sobre tecnologias usadas, uma análise sobre o posicionamento atual da cidade, um caminho geral para tornar a cidade mais inteligente, e, principalmente, um roteiro de planejamento tecnológico para a transformação da cidade.

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Nei Grando – diretor executivo da STRATEGIUS, atua como pesquisador e curador de conteúdo, consultor, professor e palestrante sobre estratégia e novos modelos de negócios, inovação, organizações exponenciais, transformação digital e agilidade organizacional e cidades inteligentes. Teve duas empresas de TI especializada no desenvolvimento de software e soluções de conectividade, onde atuou como gestor e conduziu projetos, sistemas, plataformas de negócios, portais e serviços para o Mercado de Capitais, CRM, GED, Internet-banking, Publicidade Digital, GC, e outros sob demanda. É mestre em Ciências pela FEA-USP (ênfase em inovação) com MBA pela FGV, organizador e autor do livro “Empreendedorismo Inovador: Como criar Startups de Tecnologia no Brasil”, e autor em outros dois. 

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