Nueva Electrónica

Las ciudades inteligentes de todo el mundo están desarrollando iniciativas y adoptando tecnologías inteligentes innovadoras en un intento por volverse más sostenibles y energéticamente eficientes y, al mismo tiempo, proporcionar soluciones tecnológicas cada vez más sofisticadas para abordar los múltiples problemas que enfrentan las ciudades modernas.

Según cifras de las Naciones Unidas, más del 70 por ciento de la población mundial vivirá en ciudades en 2050, lo que ejercerá una presión al alza sobre los servicios de los que la sociedad se ha vuelto dependiente y espera.

Hablamos del concepto de ciudad inteligente pero ¿qué es una ciudad inteligente? La definición más popular es que se trata de un desarrollo urbano que utiliza Tecnologías de la Información y la Comunicación (TIC) y el Internet de las Cosas (IoT) para proporcionar información para gestionar mejor los recursos y activos. Las ciudades inteligentes toman datos tanto de los ciudadanos como de los dispositivos mecánicos, que luego se procesan y analizan para brindar servicios como sistemas de transporte, plantas de energía, redes de suministro de agua, eliminación de desechos y similares.

La ciudad inteligente también se conoce como ciudad ecológica o ciudad sostenible porque no sólo quiere ofrecer servicios mejores y más eficientes, sino también mejorar la calidad de esos servicios y hacerlos más sostenibles a largo plazo.

La ciudad inteligente tiene como objetivo conciliar la innovación tecnológica con los desafíos económicos, sociales y ecológicos que afectan a las ciudades modernas. Impulsadas por el rápido crecimiento del Internet de las cosas y el despliegue de las redes 5G y LPWAN, las ciudades se volverán más inteligentes.

El seguimiento y la notificación del tráfico en tiempo real, por ejemplo, están facilitando que las personas tomen decisiones más inteligentes e informadas sobre cómo moverse en su entorno urbano, además de proporcionar un mejor seguimiento de la contaminación del aire urbano.

La movilidad inteligente es un componente clave de la ciudad inteligente y aprovecha la tecnología para permitir que las personas y diversas formas de transporte funcionen de manera más eficiente, resiliente y sostenible. Estos desarrollos están siendo impulsados ​​por la mejora de la infraestructura, la movilidad como servicio, la micromovilidad, las soluciones logísticas y el transporte sin emisiones. En general, la gestión inteligente del tráfico, los desplazamientos avanzados y los vehículos autónomos también están haciendo que la movilidad urbana sea más respetuosa con el medio ambiente.

Hay una larga lista de ciudades que invierten en tecnología inteligente, y se considera que Singapur, Zurich y Amsterdam están a la cabeza.

Singapur lanzó su iniciativa Smart Nation en 2014 y desde entonces ha introducido una amplia gama de tecnologías inteligentes, incluida la tecnología de pago sin contacto para gestionar mejor el movimiento y los pagos de los 7,5 millones de pasajeros que utilizan el transporte público de la ciudad; mientras que la ciudad también está utilizando un sistema de salud digital para ayudar a apoyar a su población que envejece con el uso de consultas por video y dispositivos portátiles de Internet de las cosas para monitorear a los pacientes.

Singapur es otro buen ejemplo de cómo las ciudades inteligentes se están adaptando a los problemas planteados por una población en crecimiento y la necesidad de idear formas de agricultura más sostenibles para mejorar la calidad de los alimentos y reducir los costos de energía y transporte. Singapur ha sido uno de los primeros en adoptar técnicas de agricultura vertical y ha hecho que la ciudad sea más autosuficiente y, al mismo tiempo, ha tenido un impacto ambiental positivo.

Zurich ha implementado alumbrado público que puede adaptarse a los niveles de tráfico mediante sensores, ya sea aumentando o disminuyendo el brillo y, en el proceso, permitiendo un ahorro de energía de hasta un 70%. La ciudad también está utilizando sensores para recopilar datos ambientales, gestionar el flujo de tráfico y prestar servicios públicos de Wi-Fi.

En Ámsterdam, su proyecto de ciudad inteligente presenta más de 170 operaciones diferentes en toda la ciudad que utilizan energía renovable para camiones de basura eléctricos, así como paradas de autobús, vallas publicitarias y luces que funcionan con energía solar.

La ciudad ha alentado a las empresas y los hogares a utilizar aislamientos de techos más eficientes desde el punto de vista energético, medidores inteligentes y luces LED inteligentes de consumo ultrabajo.

Aquí en Londres, un nuevo plan pionero dirigido por UK Power Networks está utilizando un edificio en el centro de Londres para gestionar mejor la demanda de electricidad en las horas punta y lo está haciendo ajustando la temperatura del edificio a lo largo del día.

Según UK Power Networks, un bloque de oficinas típico debe mantenerse a 21-22 grados centígrados, pero simplemente cambiando las horas del día en que funciona el aire acondicionado y evitando que funcione a máxima potencia durante el período pico, los edificios pueden reducir significativamente la demanda. En la red.

Fundamentalmente, este enfoque más inteligente para utilizar la capacidad en la red significa que ahora es posible liberar espacio para que más tecnologías bajas en carbono, como cargadores de vehículos eléctricos y bombas de calor, se conecten más rápidamente y a menor costo.

El proyecto, en asociación con BankEnergi y respaldado por Oaktree Power, significa que UK Power Networks ahora puede recurrir a Bracken House en el centro de Londres para brindar servicios más flexibles a la red eléctrica y la compañía ha recibido llamadas de varias otras compañías que ofrecen servicios similares. soluciones en Londres y más allá.

El proyecto se basa en el proyecto pionero Flex London de la Autoridad del Gran Londres, que se propuso demostrar cómo los edificios podrían ayudar a gestionar los picos de demanda en la red. Flex London concluyó que la flexibilidad podría convertirse en el “mayor activo de descarbonización energética” de Londres –con un potencial de hasta 1GW de flexibilidad para 2050–, lo que liberaría capacidad para casi 500.000 vehículos eléctricos.

Shirley Rodrigues, teniente de alcalde de Medio Ambiente y Energía, comentó: “Los edificios son responsables de casi el 70 por ciento de las emisiones de carbono de la capital, por lo que es importante que gestionemos su demanda de energía de manera inteligente para ayudarnos a alcanzar el cero neto para 2030. Es genial ver al Reino Unido Power Networks se basa en el proyecto Flex London para ayudar a reducir las facturas de energía y ofrecer un sistema energético más flexible y con menos emisiones de carbono para todos. También es un gran ejemplo de cómo un cambio relativamente pequeño puede ayudar a hacer de Londres una ciudad más verde y saludable para todos los londinenses”.

Mejor agua mgestión

Pasando de la electricidad a una mejor gestión del agua, la distribución del agua es otra cuestión crítica que las ciudades inteligentes deben abordar.

La creciente necesidad de mejorar los sistemas de gestión del agua está dictada por el calentamiento global que provoca sequías a largo plazo. Las herramientas y dispositivos inteligentes de medición inalámbrica pueden proporcionar a los ciudadanos estadísticas horarias sobre el consumo de agua para aumentar la conciencia y reducir los costos. Los sistemas de control inteligentes, por ejemplo, emplean computación en la nube, sensores y enfoques orientados al usuario para reducir el desperdicio de agua tanto en edificios residenciales como comerciales. Además, el control de la calidad del agua en tiempo real detecta posibles fugas y previene problemas en las primeras etapas.

Según el regulador del agua del Reino Unido, Ofwat, cada día se pierden alrededor de tres mil millones de litros de agua a través de fugas en las tuberías de agua en el Reino Unido. Con más de 400.000 millas de tuberías que componen nuestra infraestructura hídrica, detectar grietas y fugas no es una tarea fácil.

“Con la responsabilidad de brindar servicios de agua cruciales a millones de hogares y empresas en todo el país, la demanda que se impone a las empresas de gestión del agua es alta. Pero el sector se enfrenta actualmente a una gran cantidad de problemas. Gran parte de la infraestructura actual está envejeciendo, con tuberías viejas a menudo hechas de materiales que ya no son aptos para su propósito, como el hierro propenso a oxidarse”, explica Dave Walsha, del proveedor de motores de corriente continua EMS.

Pero una red envejecida no es el único problema con el crecimiento de factores ambientales, como el tráfico intenso o el crecimiento de raíces de árboles que aplican presión adicional, lo que hace que las tuberías se muevan o se agrieten.

“El cambio climático presenta desafíos adicionales, y se espera que las sequías y las inundaciones repentinas sean más frecuentes. En una sequía, el suelo excesivamente seco puede aflojarse y dejar espacio para que las tuberías y sus uniones se desplacen; Por otro lado, las inundaciones pueden provocar un desbordamiento de agua cuando las tuberías están bloqueadas”, añade Walsha.

En 2019, el entonces director ejecutivo de la Agencia Ambiental, Sir James Bevan, advirtió que en menos de 25 años, muchas empresas de agua llegarían a un punto crítico: en el que ya no habría suficiente agua para satisfacer la demanda.

Entonces, ¿cómo pueden las empresas de agua garantizar un suministro de agua seguro y protegido?

La escala de la red de agua significa que no es factible revisar todo el sistema de una vez, pero con una quinta parte del agua tratada que se pierde debido a fugas, prevenir esas fugas en primer lugar y abordarlas más rápidamente son áreas clave.

Las fugas ocultas bajo tierra pueden pasar desapercibidas durante largos períodos de tiempo, mientras que trabajar en tales condiciones puede ser peligroso y no todas las tuberías son lo suficientemente grandes para que los humanos puedan moverse con seguridad. En estas situaciones, la tubería debe quedar expuesta mediante excavaciones para acceder, lo que a menudo provoca la interrupción de las tuberías debajo de carreteras y negocios.

Tradicionalmente, el equipo de detección acústica de fugas era el método preferido, pero si bien funciona bien con tuberías de metal, las tuberías de plástico modernas no transmiten sonidos de la misma manera que el metal.

En consecuencia, las empresas de agua están recurriendo a la tecnología robótica para brindar a los ingenieros la capacidad de inspeccionar tuberías de forma remota. Estos robots pueden ayudar a identificar la ubicación exacta de posibles fallas, lo que facilita que los equipos de reparación rectifiquen los problemas con una interrupción mínima para los usuarios y en un período de tiempo más corto. Con el tiempo, estos robots podrían conducir a la creación de robots nuevos y mejorados que incluyan funciones de inspección y reparación.

La mayoría de estos robots emplean un sistema de inspección visual, como una cámara, mientras que los sensores de posicionamiento ayudan al robot a navegar por las curvas y los diámetros cambiantes dentro de la red de tuberías.

Se pueden agregar sensores ultrasónicos para medir el espesor de las paredes e identificar defectos en las tuberías. Otras opciones incluyen agregar unidades para funciones de herramientas, como la capacidad de transportar selladores para reparar pequeñas grietas o amoladoras para eliminar la corrosión.

El uso de la tecnología

Como se puede ver en los ejemplos anteriores, un factor importante en la adopción de tecnologías de ciudades inteligentes es el impulso hacia una mayor sostenibilidad. La ciudad inteligente requerirá un despliegue adecuado y efectivo de IoT y el uso de sensores para monitorear mejor una gran cantidad de servicios diferentes. Los datos estarán en el corazón de la ciudad inteligente junto con la IoT y la transformación digital de los servicios.

Se espera que los ahorros de costos para las empresas de servicios públicos sean inmensos, por ejemplo, y un informe de Insider Intelligence sugiere que ahorrarán 157 mil millones de dólares para 2035 mediante la implementación de medidores inteligentes y soluciones de redes inteligentes.

Si bien este artículo se ha centrado en los factores medioambientales, la ciudad inteligente también aprovechará una serie de tecnologías para digitalizar y mejorar todos los aspectos de la vida urbana.

Se implementarán tecnologías como la inteligencia artificial, los gemelos digitales, la cadena de bloques, la realidad aumentada y los servicios de computación en la nube para recopilar datos y brindar servicios que serán tanto proactivos como preventivos.

Una startup española, eAgora, ha desarrollado una plataforma unificada de ciudadanía digital para autoridades locales que conecta a los ciudadanos y mantiene al público informado y, a partir de los datos que se recopilan, puede ayudar a influir en las decisiones sobre presupuestos, publicar detalles sobre eventos y ayudar a lanzar nuevos iniciativas.

La ciudad inteligente se trata más que nada de la participación pública, pero con eso viene la cuestión de la ciberseguridad.

A medida que la recopilación de datos se generalice, cuestiones como la privacidad y la gestión de datos adquirirán más importancia. Eso requerirá una cultura diferente y será necesaria una legislación si se quiere hacer realidad el poder real de los datos y su intercambio.

Si bien el concepto de ciudad inteligente ofrece mejoras significativas, existen riesgos y quienes impulsan estas ideas deberán estar "vivos" a las consecuencias de sus acciones cuando se trata de gestionar, compartir y garantizar que los datos se mantengan seguros".