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La inteligencia artificial y su presencia en las ciudades inteligentes

La inteligencia artificial y su presencia en las ciudades inteligentes

Veamos primero qué es el concepto de “Smart City”, un concepto que se perfila como una prometedora solución para abordar la creciente complejidad de nuestras ciudades. Una Smart City se define como una ciudad que utiliza las tecnologías de la información y las comunicaciones para mejorar la calidad de vida de sus habitantes, optimizar la gestión de los recursos urbanos y reducir costes y consumo energético. Es una ciudad que, a través de la integración de dispositivos conectados y sistemas interoperables, busca ser más interactiva y eficiente.

Las Smart Cities se sustentan así en tres pilares, Sostenibilidad, participación ciudadana y economía inteligente.. Los elementos clave de una ciudad inteligente incluyen, entre otros, infraestructura de banda ancha, sensores de IoT (Internet de las Cosas) repartidos por la ciudad, plataformas de datos abiertos y sistemas integrados de gestión urbana.

Fotografía de Juan Diego Polo en el Smart City Expo World Congress

La relevancia de la IA en el desarrollo urbano

Aquí es cuando llegamos al punto clave, el papel de inteligencia artificial, que es el motor que impulsa esta transformación urbana. Al ofrecer la capacidad de analizar grandes volúmenes de datos generados por sensores urbanos, la IA puede descubrir patrones, predecir tendencias y automatizar respuestas en tiempo real. Esto permite una gestión más dinámica y adaptativa de los servicios urbanos, desde la movilidad hasta la salud pública y la gestión energética.

En la gestión urbana, la IA se traduce en sistemas de transporte inteligentes que optimizan rutas en tiempo real, en aplicaciones de monitorización ambiental que predicen la calidad del aire y en infraestructuras que se anticipan a sus propias necesidades de mantenimiento. Más allá de la eficiencia operativa, la IA se convierte en un instrumento para la planificación a largo plazo, proporcionando a los responsables de la toma de decisiones conocimientos que antes eran inalcanzables.

El papel de la IA en el desarrollo urbano no se limita sólo a la eficiencia técnica; También tiene un profundo impacto social.. Por ejemplo, puede contribuir a la equidad urbana garantizando que los recursos y servicios sean accesibles para todos los residentes, independientemente de su ubicación o situación económica.

Muchas de las ciudades que presentaron sus soluciones en la conferencia también mostraron cómo la IA puede desempeñar un papel fundamental en la gestión de crisis, como la coordinación de respuestas durante emergencias naturales o de salud pública.

Big Data urbano

Si tenemos datos, tenemos una IA que los digiere. La IA permite transformar estos datos en información valiosa para la toma de decisiones y la automatización de procesos.

Fotografía de Juan Diego Polo en el Smart City Expo World Congress

Aquí es donde surge el concepto de Big Data urbanoel conjunto de datos generados por un ciudad Y sus habitantes. Incluye información de tráfico, patrones de consumo de energía, datos demográficos, indicadores económicos y mucho más. La gestión eficaz de estos datos es esencial para el desarrollo y funcionamiento de las Ciudades Inteligentes. La IA entra en juego como una herramienta de análisis y síntesis capaz de procesar y comprender estos vastos conjuntos de datos de manera eficiente.

Se aplican sistemas de IA algoritmos de aprendizaje automático y análisis predictivo para identificar tendencias, realizar diagnósticos y pronosticar necesidades futuras de la ciudad.

Veamos algunos ejemplos:

  • Se pueden analizar los patrones de consumo de energía para optimizar la producción y distribución de electricidad, lo que puede conducir a una gestión más sostenible de los recursos.
  • Se pueden evaluar datos históricos y en tiempo real para optimizar la respuesta a incidentes, como la asignación de personal de emergencia durante un desastre natural.
  • Una red de sensores de agua puede detectar fugas y, a través de la IA, activar los mecanismos adecuados para repararlas antes de que se conviertan en un problema mayor.
  • Los sensores de tráfico no sólo podrían informar de la congestión sino que también podrían sugerir medidas correctivas, como ajustes en los semáforos o desvíos del tráfico, para aliviar rápidamente la situación.

La monitorización constante es una función esencial de las Smart Cities, y se lleva a cabo a través de una densa red de sensores y dispositivos IoT dispersos por el entorno urbano. Estos dispositivos recopilan datos sobre una variedad de factores urbanos, desde las condiciones del tráfico hasta la calidad del aire y la actividad en los espacios públicos. La IA procesa esta información para ofrecer una visión integral y en tiempo real de la ciudad.

Una de las soluciones más interesantes que vi en el congreso estuvo relacionada con sensores que miden el ruido en ciudades como Barcelona. Estos sensores envían datos a un sistema central que permite tomar decisiones sobre una gran cantidad de cuestiones, incluidos los carriles para automóviles en cada calle.

Retos y consideraciones éticas

El despliegue de la inteligencia artificial en las ciudades inteligentes trae consigo un aumento significativo del consumo de recursos, principalmente energéticos. La sostenibilidad de estas tecnologías se cuestiona desde la perspectiva del uso intensivo de la informática para procesar y analizar grandes volúmenes de datos.. Las infraestructuras de IA, como los centros de datos, requieren una cantidad considerable de energía no solo para funcionar sino también para mantener sistemas de refrigeración eficientes. Esto plantea la necesidad de buscar fuentes de energía renovables y estrategias de eficiencia energética para mitigar la huella de carbono.

La sostenibilidad también se extiende al diseño y construcción de hardware los cuales deben tener un ciclo de vida más largo, con posibilidades de actualización y reciclaje, evitando así la obsolescencia programada y la generación excesiva de residuos electrónicos.

Por otro lado tenemos el tema de privacidad, algo fundamental en la implementación de la IA en las ciudades inteligentes. Los dispositivos y sensores distribuidos en el espacio público recopilan una gran cantidad de datos personales, a menudo sin el consentimiento explícito de los individuos. El riesgo de vigilancia masiva y uso indebido de datos personales por parte del gobierno o entidades privadas es una cuestión que suscita considerable preocupación. De hecho, durante el congreso fue curioso ver cómo algunas ciudades habían implementado soluciones que otros países nunca podrían tener debido a sus propias leyes de privacidad.

Lo que está claro es que la IA en las ciudades inteligentes debe equilibrar la recopilación de datos necesaria para mejorar los servicios urbanos con el derecho de los ciudadanos a la privacidad.y eso requiere un diálogo constante entre tecnólogos, formuladores de políticas y la sociedad civil para establecer límites éticos claros y mecanismos de supervisión que garanticen que la tecnología sirva al interés público y no al revés.

Referencias:

  • Solución IoT Blockchain para el monitoreo de la calidad del aire en SmartCities https://arxiv.org/abs/2003.12920
  • Gestión mejorada de la congestión del tráfico con computación de niebla: una investigación basada en simulación utilizando iFog-Simulator https://arxiv.org/abs/2311.01181

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