O conceito de cidades inteligentes gira em torno da utilização mais eficiente dos recursos existentes para satisfazer a crescente procura de espaço. As cidades inteligentes incorporam o poder da tecnologia para fornecer às cidades visibilidade adicional e serviços disponíveis.
De acordo com os relatórios relevantes, o sector das cidades inteligentes irá gerar uma enorme prosperidade nos próximos 5 a 7 anos, prevendo-se que a sua avaliação de mercado ultrapasse os $400 mil milhões de dólares. Em 2020, haverá mais de 600 cidades inteligentes em todo o mundo e estas desempenharão um papel fundamental, representando uma parte razoável do PIB mundial. Eis cinco tecnologias essenciais de que qualquer cidade inteligente necessita para uma vida eficiente e sustentável:
1. Dispositivos IoT inteligentes
Estes dispositivos são componentes críticos nas cidades inteligentes. As cidades inteligentes devem estar equipadas com vários actuadores e sensores que recolhem dados relevantes para melhorar os diferentes sistemas da cidade. Os dados de uma variedade de dispositivos, como dispositivos de visibilidade, sensores de velocidade, sensores de poluição, etc., são de facto o que torna uma cidade inteligente operacional.
Nas cidades inteligentes, os dados ou informações podem ser obtidos diretamente a partir de sensores instalados. Uma vez que esta informação pode ser trocada livremente, os múltiplos sistemas multifacetados de uma cidade podem ser geridos com latência zero e com o mínimo de consequências indesejadas. À medida que mais e mais sensores são implantados, a dependência destes sensores aumenta e a necessidade da sua precisão e fiabilidade aumenta, uma vez que uma baixa qualidade afectará seriamente os sistemas aos quais estão ligados.
No entanto, a implantação de inúmeros sensores em cidades inteligentes também traz o seu próprio conjunto de desafios. À medida que o número de sensores nas cidades aumenta de milhares para milhões e depois para dezenas de milhões, a disponibilidade de largura de banda será gravemente afetada, a menos que sejam introduzidas novas tecnologias - mesmo que o número de dispositivos aumente. A utilização da largura de banda pode ser minimizada. Mas, dito isto, numerosos dispositivos também representam uma ameaça de malware ou pirataria informática e, dada a importância da necessidade destes dispositivos, as autoridades têm de os manter seguros.
2. Infra-estruturas inteligentes
As cidades inteligentes devem ter infra-estruturas inteligentes que também ajudem as cidades a analisar melhor os dados e a realizar uma manutenção proactiva e um planeamento para o futuro. Por exemplo, os sistemas que podem monitorizar os níveis de chumbo no abastecimento de água da cidade em tempo real podem evitar problemas de saúde graves e em grande escala. As infra-estruturas inteligentes também ajudam a implementar novas tecnologias no futuro.
As infra-estruturas inteligentes devem responder às necessidades dos utilizadores em tempo real. As necessidades podem ser grandes ou pequenas, mas a infraestrutura deve estar preparada para as satisfazer. Além disso, a infraestrutura auto-consciente mantém-se a si própria, reduzindo o tempo de inatividade e aumentando a eficiência operacional.
Um requisito fundamental para uma infraestrutura inteligente é a necessidade de melhores dados, e melhores dados ajudam a compreender melhor o comportamento da infraestrutura em diferentes circunstâncias. Isto, por sua vez, ajuda as autoridades a melhorar a infraestrutura, onde os dados gerados pela infraestrutura actuam como um ciclo de feedback. Estes dados podem ajudar a transformar os edifícios, os cuidados de saúde, a produtividade e outros sistemas de uma cidade para aumentar a produtividade e reduzir a pegada de carbono, promovendo simultaneamente sistemas de vida sustentáveis.
3. Dados inteligentes
Os dados são uma parte integrante das cidades inteligentes, uma vez que são recolhidos através de todos os sensores, independentemente do tamanho, e podem ser utilizados posteriormente. Grandes quantidades de dados recolhidos são inúteis sem análise, que deve ser analisada rapidamente para ser eficaz. Uma vez analisados os dados, os resultados podem ser usados para fazer alguns ajustes nos sistemas da cidade para criar um sistema mais eficiente. Mesmo a mais pequena quantidade de dados, quer seja a temperatura na sua sala ou quantos carros estão num semáforo, pode beneficiar os cidadãos de uma forma ou de outra. Uma vez que as cidades inteligentes são enormes centros de conjuntos de dados, os dados inteligentes são uma tecnologia que precisa de ser adaptada.
Para analisar dados, são necessários determinados recursos e infra-estruturas, razão pela qual muitas organizações estão a procurar novas opções para analisar dados. Os portais de dados abertos tornaram-se uma nova tendência, na qual os dados de uma cidade (que são altamente escrutinados) são publicados online pelas autoridades competentes para que qualquer empresa ou indivíduo possa aceder aos mesmos e avaliá-los utilizando os seus próprios algoritmos. Estes dados podem depois ser recomendados às autoridades competentes, que podem então tomar medidas com base nos dados. Por conseguinte, é importante ter um conhecimento profundo dos dados e saber como analisá-los para extrair correlações dos mesmos.
4. Energia inteligente
A energia é uma necessidade básica para qualquer cidade inteligente. A energia impulsiona toda a tecnologia e alimenta a vida humana enquanto trabalhamos, fazemos compras, comemos, nos divertimos e até dormimos. Atualmente, a procura de energia é muito elevada e prevê-se que continue a crescer. As cidades inteligentes devem fornecer energia inteligente aos seus edifícios, o que pode ser conseguido tirando partido das tecnologias mais recentes para aumentar a eficiência energética.
Numa cidade inteligente ideal, todos os edifícios devem utilizar sistemas de iluminação economizadores de energia, incluindo iluminação LED que suporte comunicações digitais. As luzes LED têm a capacidade de poupar muita energia e de se pagarem a si próprias em poucos anos, o que é a principal razão para escolher um sistema de iluminação LED. Além disso, as luzes LED podem ser facilmente integradas nas infra-estruturas actuais. Para além da iluminação, a energia inteligente também inclui veículos eléctricos, aparelhos economizadores de energia, etc.
A fim de criar uma utilização sustentável da energia, as cidades inteligentes devem basear-se fortemente em fontes de energia renováveis, sendo a mais importante a energia solar. A energia solar pode tornar-se uma importante fonte de energia para as cidades inteligentes, uma vez que reduz a utilização de combustíveis fósseis, diminuindo assim os níveis de poluição. A instalação de sistemas solares em edifícios residenciais e comerciais pode ter um impacto muito positivo na pegada de carbono de uma cidade e ajudar os cidadãos a criar um sistema de energia totalmente renovável.
Toda a energia é transmitida através da rede, que, no caso das cidades inteligentes, é inteligente. As redes inteligentes podem ajudar a implementar vários sistemas úteis, alguns dos quais são aplicações de energia pré-paga, melhor deteção de falhas, contagem avançada e recuperação de desastres. As redes inteligentes melhoram o ecossistema de energia inteligente nas cidades, tornando o sector energético mais competitivo e avançando para uma utilização eficiente da energia.
Em resumo, as cidades inteligentes devem ter um sistema de dados robusto que possa recolher e analisar dados sobre o consumo de energia dos residentes. Estes dados podem ser utilizados para obter novos conhecimentos e criar um sistema melhorado de gestão da rede que regule a produção e utilização de eletricidade e crie mecanismos eficientes de distribuição de energia. Além disso, os residentes que monitorizam o seu consumo de energia podem reduzir os custos tomando medidas específicas que podem diminuir as suas facturas e tornar as suas casas mais eficientes do ponto de vista energético. No entanto, uma vez que um sistema de energia inteligente é um sistema digital, é vulnerável a ataques de hackers, pelo que é importante que as agências invistam fortemente em medidas de segurança para proteger o sistema de ataques.
5. Transportes inteligentes
O sistema de transportes de uma cidade é fundamental para manter a mobilidade. A situação atual do tráfego em muitas partes do mundo é caracterizada por congestionamento, congestionamento e ineficiência. No entanto, as cidades inteligentes vão para além de tudo isto. As cidades inteligentes suportam sistemas de transporte multimodais, incluindo veículos eléctricos, semáforos inteligentes e até estacionamento inteligente. Ao implementar sistemas de estacionamento inteligentes, a produtividade das pessoas aumenta, porque não têm de andar à procura de lugares de estacionamento e perder tempo precioso.
Outra área fundamental em que os sistemas de transporte inteligentes têm impacto é o congestionamento do tráfego. Com a implementação do estacionamento inteligente, as pessoas sabem quando e onde estacionar, o que ajuda a reduzir o congestionamento do tráfego nas estradas. Além disso, os semáforos inteligentes incluem câmaras que monitorizam o fluxo de tráfego na estrada, o que pode depois ser refletido nos sinais de trânsito.
Os sistemas de transporte inteligentes também se ligam aos transportes públicos, fornecendo aos cidadãos informações em tempo real sobre a chegada dos autocarros e de outros meios de transporte. À medida que o sistema de transportes prospera, recolhe dados sobre o movimento de pessoas, veículos e fluxo de tráfego através de inúmeros sensores, o que ajuda a reduzir o fluxo de veículos e ajuda as cidades a funcionarem de forma suave e segura.