El futuro de las ciudades inteligentes

El sueño de las ciudades inteligentes está cada vez más cerca gracias al avance de las telecomunicaciones, la computación y las nuevas tecnologías de la era digital. Esta evolución ha permitido desarrollar avances que permiten la monitorización en tiempo real de personas, actividades y procesos de todo tipo. Esto genera numerosos datos que, gracias a tecnologías como los gemelos digitales y la inteligencia artificial, pueden ser analizados y comprendidos, permitiendo una mejor gestión de los servicios y los recursos en el ámbito urbano. 

Todo esto parecía muy lejano hace tan solo unas décadas, pero poco a poco se está convirtiendo en realidad, y no sólo en las grandes ciudades. De hecho, en países como España hay diferentes proyectos en marcha para convertir algunas localidades de tamaño medio o ciudades pequeñas en Smart Cities. Eso sí, es preciso distinguir qué quieren decir con este término, porque lo que ahora conlleva ser una ciudad inteligente no incluye cosas tan revolucionarias como lo que se ven en las obras de ciencia ficción como El quinto elemento, Ghost in the Shell o Minority Report.

El hecho es que el concepto de ciudad inteligente no es algo estático y depende de cómo va cambiado la percepción de lo que significa que una ciudad sea inteligente, y de las tecnologías que pueden apoyar esta idea. Pero, en general, este concepto de urbe digital e inteligente se basa en el uso de información para mejorar la planificación y gestión urbana, y la prestación de servicios públicos a distintos niveles. Las ideas utópicas de ciudades ecológicas, hermosas y llenas de vida donde la gente tiene una gran calidad de vida son demasiado idealistas, al menos por ahora, y de momento las Smart Cities se basan en tecnologías de recopilación y análisis de datos para ofrecer información a tiempo real o casi real de lo que sucede a sus administradores.

Un sueño tergiversado
En las últimas décadas del siglo XX se empleaba este concepto erróneamente para hablar del uso de información para mejorar la planificación urbana, pero el resultado de los proyectos que se desarrollaron en muchas ciudades importantes de países desarrollados se podría considerar desastroso para muchos de sus habitantes. Se "inventó" un concepto de ciudad en el que se quería atraer a ciertos perfiles de ciudadanos, dando como resultado la creación de grandes barrios dedicados a funciones demasiado concretas, como vivienda, oficinas o comercios, eliminando estos componentes fundamentales que definían la vida urbana en estas zonas.

Este modelo de diseño y desarrollo urbanístico, falsamente considerado como inteligente o de "ciudad del futuro" no estaba basado en información real sobre cómo se quería o se debía desarrollar de forma natural una ciudad. Y por supuesto poco tenía que ver con mejorar la calidad de vida o proporcionar mejores servicios a la población. Tampoco perseguía mejorar la forma en la que las instituciones públicas administran la ciudad, sino que se debía a criterios comerciales de ciertos sectores interesados.

Como resultado de este modelo urbanístico, tan popular en los años 80, amplias zonas urbanas de grandes ciudades perdieron gran parte de su tejido empresarial y social, o quedaron relegadas a usos demasiado especializados, perdiendo completamente su esencia. Así, el pequeño comercio se resintió mucho, viéndose obligado a trasladarse a zonas de aglomeración con una clara fecha de caducidad, como los grandes centros comerciales altamente masificados, donde la competencia es feroz. 

Y los ciudadanos de estas zonas residenciales con pocos servicios básicos se ven obligados a desplazarse a otros barrios para hacer gran parte de las compras básicas, algo que consume tiempo y recursos. Estos errores no tienen fácil solución a corto o medio plazo, y se podrían haber evitado de haber empleado otro tipo de criterios a la hora de rediseñar las ciudades y de gestionar sus recursos, tanto humanos como de servicios públicos y privados. Y es algo que el actual concepto de ciudad inteligente puede ayudar a evitar, tanto ahora como en el futuro.

La gestión urbana como nuevo punto de partida

Según los expertos, la población en la mayor parte de los países desarrollados está concentrándose en las grandes ciudades, con el fin de tener mejor acceso a los servicios. De hecho, las estimaciones de las Naciones Unidas son que, para el año 2050, el 68% de la población de todo el mundo vivirá en ciudades, tanto actuales como de "nueva creación". Esto impone enormes presiones a la administración, que necesita encontrar formas de planificar y gestionar los recursos de forma más eficiente.

Lograr estos objetivos es una tarea difícil en la que confluyen numerosos factores, y que se va complicando a medida que las ciudades crecen y se llenan de personas, a las que hay que proporcionar numerosos servicios como los de suministros básicos y transporte, y para las que se debe tener un tejido comercial y empresarial que permita la vida de los ciudadanos y les proporcione un puesto de trabajo. Por ello, uno de los puntos clave para los encargados de la gestión urbana es la eficiencia y la planificación, algo para lo que las nuevas tecnologías ofrecen soluciones cada vez más interesantes.

En los últimos años han surgido nuevas soluciones que permiten la monitorización de cosas como el tráfico, los flujos de personas y el consumo de recursos básicos. La recopilación de datos a través de dispositivos IoT y el uso de recursos informáticos para recabar información relevante para las autoridades ya es una realidad. Todos estos datos ofrecen información de alto valor para mejorar la gestión de los servicios que se prestan en la ciudad, como el transporte, el suministro eléctrico, de agua y gas o la recogida de basuras. 

Y también permiten comprender mejor la dinámica de las personas en el día a día y de cara a situaciones puntuales, como grandes eventos deportivos, conciertos y ferias, situaciones ante las cuales se deben planificar refuerzos de servicios públicos de transporte, seguridad, etc. Esto está haciendo que las autoridades nacionales y locales comiencen a desarrollar proyectos de Smart City basados en nuevas tecnologías digitales. 

Tecnologías en desarrollo para las ciudades inteligentes
Las autoridades de muchas ciudades están trabajando con la industria tecnológica para desarrollar e implementar tecnologías que permitan recopilar los datos, analizarlos y usarlos para dar vida a los proyectos de Smart City que tienen en marcha. Entre ellas destacan, como es natural, las telecomunicaciones y las redes de dispositivos Internet of Things, que se encargan de recopilar buena parte de la información, que puede estar en forma de documentación básica, imágenes, vídeos y registros de todo tipo.

Una vez que se obtienen los datos, es fundamental contar con infraestructura y herramientas que permitan almacenarlos, contextualizarlos y clasificarlos. Sólo después de hacer esto se pueden aplicar las técnicas de analítica que proporcionan información valiosa. Para lograr todo esto en tiempo real o casi real hace falta una base tecnológica moderna, potente y rápida, tanto en la parte de las telecomunicaciones como en el almacenamiento de alta velocidad y la computación.

Por un lado, la monitorización de lo que sucede en las ciudades inteligentes corre a cargo de sensores y otros dispositivos IoT, que con la llegada de 5G podrán ofrecer nuevas posibilidades basadas en el mayor ancho de banda y la menor latencia de estas redes inalámbricas. Un ejemplo es la mejora de las cámaras de tráfico o vigilancia, que no solo ofrecerán resoluciones superiores como 4K, sino que incluirán capacidades de análisis de imagen por ordenador, por ejemplo, para la identificación de amenazas o de personas en ciertos lugares.

Otra tecnología clave para las ciudades inteligentes es la analítica de datos, y sobre todo la analítica en tiempo real, que permite una toma de decisiones más ágil y mejor informada. Esto mejora radicalmente la capacidad de respuesta de las autoridades frente a situaciones excepcionales o de emergencia. Para contar con estas capacidades, es necesario usar plataformas de computación de alto rendimiento y sistemas de almacenamiento de datos de alta velocidad, que permitan la recopilación y consulta de información a la máxima celeridad posible.

Y, sin duda, una de las tecnologías más revolucionarias que se están aplicando en las ciudades inteligentes es la de los gemelos digitales. Se trata de la representación en tiempo real de todos los datos recopilados en un modelo digital que replica la propia ciudad. Esto permite desarrollar mejores modelos de aprendizaje automático para anticipar el comportamiento de la demanda de servicios en la ciudad, así como realizar simulaciones para conocer el impacto de situaciones de emergencia, o del movimiento de personas de cara a la celebración de grandes eventos, así como entender mejor las tendencias diarias, semanales y estacionales.

A estas tecnologías se suman las diferentes ramas de la inteligencia artificial, que en un principio se aplican a la analítica de datos o al reconocimiento de imágenes por ordenador, entre otras posibilidades. Pero en el futuro se implementarán otras innovaciones, como las nuevas tecnologías de procesamiento del lenguaje natural o el reconocimiento facial para mejorar los servicios como el transporte, y también para ciertos usos comerciales.

Posibilidades comerciales de cara al futuro
En opinión de los expertos, por ejemplo los de la revista Forbes, el concepto de ciudad inteligente nada tiene que ver con las ideas idílicas o ciberpunk de la ciencia ficción, y los desarrollos de ciudades inteligentes persigue una mejora en la gestión y prestación de los servicio públicos. Para ello, se usan las tecnologías descritas anteriormente, pero es innegable que el avance digital está permeando a todas las capas de la sociedad, y en poco tiempo serán los propios ciudadanos quienes demandarán una mayor integración de los servicios digitales que usan en su vida diaria con los ecosistemas de las ciudades inteligentes.

Aquí hay que diferenciar entre unas regiones y otras, ya que el concepto que subyace detrás de la digitalización de las ciudades y la recopilación de datos de los ciudadanos y de los servicios digitales que usan no es el mismo en Estados Unidos que en China o en Europa. Estos se podrían considerar como tres escenarios distintos a nivel de la ley y la capacidad de las empresas y el estado para manejar los datos de los usuarios, algo que afectará a cómo se vayan implementando las futuras posibilidades comerciales de las ciudades inteligentes.

Por ejemplo, en términos generales, en Estados Unidos los intereses empresariales tienen más peso que la protección de la privacidad. Por ello, cabe destacar que sean las empresas las principales impulsoras de que se puedan usar los datos de los ciudadanos con finalidades comerciales. En China, en cambio, es el estado tiene mucho más control sobre la información que generan los ciudadanos, y el uso de los datos que generen en las ciudades tendrá más usos estatales que comerciales, al menos al principio. 

Finalmente, Europa es un ejemplo de las nuevas corrientes de proteccionismo de la privacidad digital, por lo que cabe esperar que las empresas lo tengan mucho más difícil para recopilar y usar la información que generan los ciudadanos en el ámbito de las ciudades inteligentes. Aunque nuestro país es un buen ejemplo del avance de la vida digital, con una rápida evolución de mercados como el hogar conectado, los dispositivos móviles y los servicios digitales de nueva generación. 

En este sentido, ya se están dando pasos para implementar sistemas novedosos en entornos urbanos, como la identificación facial para el pago de transporte y la reserva de vuelos, y otros servicios públicos gestionados por empresas privadas. Esto avanzará en el futuro, dando lugar a un ecosistema digital más integrado en las ciudades que facilitará la gestión de recursos públicos y de servicios tanto públicos como privados.

Barreras para la evolución de las Smart Cities
Los avances que proporcionarán las ciudades inteligentes en el ámbito de la planificación urbana, la gestión, los negocios y la vida digital en general son muy prometedores, pero se enfrentan a diferentes barreras para convertirse en realidad. Ya en las primeras etapas de desarrollo de este concepto, en las que nos encontramos actualmente, las administraciones públicas se enfrentan a problemas como la privacidad de los datos. 

Porque cosas tan básicas como la identificación de personas y vehículos en el ámbito urbano implican entrar en el ámbito de la intimidad, salvo cuando se trata de combatir delitos o infracciones viales. Si a esto se suma el conocimiento de los hábitos de movilidad de las personas o de su ubicación en tiempo real, el conflicto ético y legal alcanza una nueva dimensión. Y otra más cuando se da un paso adelante hacia la recopilación y el uso de estos y otros datos para un uso comercial.

Otra de las principales barreras que enfrentan las iniciativas de creación de ciudades inteligentes es la económica, ya que semejante despliegue tecnológico tiene un gran coste. Mientras que los sensores y cámaras IoT son relativamente baratos, otros sistemas son mucho más costosos. Por ejemplo, las infraestructuras de centros de datos, redes y almacenamiento de alto rendimiento necesarias para aplicar la inteligencia artificial y analítica en tiempo real. Y también para aplicaciones de máxima exigencia, como es el caso de los gemelos digitales.

Clasificación de las ciudades inteligentes

El desarrollo de las Smart Cities es un proceso que acaba de comenzar, y los expertos tratan de comprender cómo van a evolucionar en el futuro, al menos hasta donde se puede vislumbrar a raíz de las tecnologías actuales y las que ya se sabe que verán la luz próximamente. Aunque se pueden considerar diferentes clasificaciones, una que da una idea bastante aproximada de la realidad actual e inmediata es la publicada en un artículo de Forbes en 2019, elaborado por el colaborador Sheridan Tatsuno, a través de la plataforma de conocimiento Cognitive World, que colabora con este medio. En su análisis, Tatsuno estableció tres niveles de desarrollo de Smart Cities, que son los siguientes:

1.0 - Primeros pasos a través de la vigilancia, multas y medición de contaminación
Como comentan los analistas, las primeras iniciativas que han llevado al actual concepto de ciudades inteligentes, tal y como se entienden ahora, provienen las consecuencias de los atentados del 11 de septiembre, que llevaron a la instalación de infinidad de cámaras de vigilancia. Y también de centros de monitorización avanzados que permitiesen identificar amenazas para la seguridad nacional. Esto mismo ha ido propagándose por otras muchas ciudades importantes dentro y fuera de Estados Unidos, con el fin de lograr una infraestructura de vigilancia permanente.

En muchos lugares se dio comienzo a esta tendencia a través de asociaciones público-privadas que querían mejorar la seguridad en espacios públicos, pero esto dio lugar a una ingente cantidad de datos que no podían ser revisados ni analizados bajo las condiciones tecnológicas existentes en aquel entonces. En otros lugares se fue más allá, como es el caso de China, donde el gobierno implementó sistemas aún más amplios para monitorizar el comportamiento de la población y controlar sus movimientos, entre otras cosas.

Pero la financiación de estos proyectos era una tarea cada vez más compleja, sobre todo una vez que quiere analizar toda esta información. Por ello, las administraciones locales, regionales y estatales decidieron implementar sistemas como las multas automáticas en el ámbito del tráfico. Para ello instalaron cámaras específicamente diseñadas para esta tarea, junto con sistemas TI dedicados a la identificación automática de infracciones e imposición de multas.

Y, al mismo tiempo, la mayor parte de las ciudades que entran dentro de esta etapa inicial de desarrollo de Smart City también estaban evolucionando los sistemas de medición de la contaminación. Esto ha dado lugar a las iniciativas de reducción de la contaminación y de movilidad sostenible e inteligente que ahora son tan populares, ya que los datos sobre calidad del aire no dejaban lugar a dudas sobre la contaminación existente en las ciudades.

2.0 - Sostenibilidad, inteligencia y resiliencia
Las autoridades internacionales reconocen que las ciudades deben ser cada vez más sostenibles para contribuir en la lucha contra el cambio climático, y esto ha impulsado una serie de iniciativas que de forma natural llevan al desarrollo de ciudades más inteligentes. Porque, a través de la monitorización y el análisis de datos se pueden comprender mejor los procesos y diseñar mejores estrategias de eficiencia energética.
Esto se aplica a servicios como el transporte público, el suministro de luz, agua o gas y al uso de numerosas infraestructuras que consumen energía y otros recursos. Y permite ahorrar muchos gastos en el ámbito público gracias a una mejor administración de todos los servicios, incluyendo la recogida de residuos, la sanidad o las emergencias, entre otros.

En esta etapa de desarrollo de las Smart Cities, que es en la que nos encontramos actualmente, la inteligencia artificial es una tecnología fundamental. Aplicándola a los datos que provienen de la monitorización en todos los ámbitos de la ciudad inteligente, se alcanza una comprensión más profunda de la situación en cada momento, pudiendo mejorar la gestión urbana en muchos sentidos, aumentando la eficiencia y reduciendo los costes.

Además, este ecosistema digital avanzado se convierte en el caldo de cultivo para que los innovadores aprovechen el potencial tecnológico en favor de la ciudad. Así, los expertos destacan cómo la comunidad de desarrolladores se está volcando cada vez más en crear nuevas aplicaciones y servicios digitales útiles para la administración y para los ciudadanos.

3.0 – El ideal de ciudades inteligentes del futuro
Pasada la fase actual, los responsables de este informe señalan que, en la tercera etapa de desarrollo de las ciudades inteligentes, las autoridades serán capaces de aprovechar las innovaciones tecnológicas para transformar sus ciudades en lugares más ecológicos, seguros y amigables para los ciudadanos. Para lograrlo afirman que se debe apostar por las tecnologías habilitadoras de este gran cambio de paradigma urbano, como son la inteligencia artificial avanzada, blockchain, Internet of Things y la realidad virtual y aumentada.

Pero esto parece más una lista de tecnologías en boga más que una guía de innovaciones que habilitarán una nueva forma de entender la vida en las ciudades. La realidad es que las administraciones públicas deben aprovechar la información en favor de un desarrollo sostenible de las ciudades, que abarque tanto su crecimiento como su transformación a lo largo del tiempo. Y, mientras tanto, aprovechar todos los datos que recopila para optimizar al máximo la administración de recursos, reduciendo los costes, la contaminación y los problemas inherentes a las propias ciudades.

Solo así, combinando las ventajas que proporcionan las nuevas tecnologías con una visión más amplia y consciente de la responsabilidad social y medioambiental, se puede lograr que las ciudades y la sociedad en su conjunto avancen hacia un futuro en el que la población que viva y trabaje en las ciudades pueda hacerlo de forma saludable y civilizada.