Uma cidade inteligente é um local onde as redes e os serviços tradicionais se tornam mais eficientes com a utilização de soluções digitais para benefício dos seus habitantes e empresas.

 

Uma cidade inteligente vai para além do uso de tecnologias digitais para uma melhor utilização dos recursos e menores emissões. Significa redes de transportes urbanos mais inteligentes, instalações melhoradas de abastecimento de água e de eliminação de resíduos, e formas mais eficientes de iluminar e aquecer os edifícios. Significa também uma administração urbana mais interativa e reativa, espaços públicos mais seguros e a satisfação das necessidades de uma população envelhecida.

- Comissão Europeia

 

Com este ponto de partida, vamos aprofundar e compreender todos os aspetos que definem e influenciam as cidades inteligentes.

 

 

Componentes das cidades inteligentes

Pensemos numa cidade inteligente como um computador gigante em funcionamento – cada componente assume um papel fundamental no desempenho global. Então, quais são os órgãos vitais das cidades inteligentes?

  • Infraestrutura crítica
    Inclui edifícios, estradas, tratamento e distribuição de água, soluções de transporte e mobilidade, cuidados de saúde, educação, segurança pública, etc. Numa cidade inteligente, todas estas peças estão ligadas e tornam-se mais eficientes graças a Internet of Things (IoT) e a soluções de Inteligência Artificial (IA).

  • Análise e governação de dados
    A análise de dados (data analytics) permite analisar grandes volumes de dados provenientes de várias fontes, como o trânsito, a utilização de energia e os padrões de consumo. Esta análise é crucial para a tomada de decisões informadas, com o objetivo de melhorar a eficiência dos serviços urbanos e a qualidade de vida dos cidadãos. A governação de dados (data governance), por outro lado, é essencial para garantir a integridade, a privacidade e a segurança dos dados. Estabelece normas e políticas para a gestão dos dados, assegurando que estes são utilizados de forma responsável e ética.

  • Eficiência ambiental
    A tecnologia desempenha um papel fundamental para garantir uma vida sustentável e a eficiência energética numa cidade, o que contribui para uma melhor qualidade de vida.

  • Banda larga e redes de comunicação
    A espinha dorsal de qualquer cidade inteligente é uma boa ligação à Internet. É assim que os dados são recolhidos e transferidos, permitindo que todos os outros componentes funcionem sem problemas.

  • Cidadãos
    O envolvimento dos cidadãos com as autarquias locais é fundamental para alcançar mudanças positivas e inovação.

 

A tecnologia subjacente

A interseção de dispositivos de IA e IoT é o que impulsiona a verdadeira inovação por detrás das cidades inteligentes, conduzindo a uma maior eficiência, bem como a poupanças de tempo e dinheiro, entre outras vantagens.

  • Dispositivos IoT
    Uma rede complexa e colaborativa de dispositivos e objetos conectados que podem comunicar e trocar dados relacionados com o trânsito, os transportes, a qualidade do ar, a energia, etc. Prevê-se que o número de dispositivos IoT continue a crescer e ultrapasse os 75 mil milhões em 2025.

  • Inteligência Artificial
    Enquanto os dispositivos IoT recolhem dados, os algoritmos de IA são responsáveis pela gestão e análise desses mesmos dados, o que significa que são a base de data analytics e da tomada de decisões informadas.

Guilherme Zuccolotto, Head of Data & AI da act digital, explica um pouco melhor essa relação simbiótica. “A integração entre IA e dados é fundamental para o funcionamento eficaz de cidades inteligentes. Isso envolve a coleta de dados em tempo real por meio de sensores IoT e câmaras, seguida da análise preditiva utilizando algoritmos sofisticados de Machine Learning [ML] em tempo real”, explica. O resultado é claro: “Essa análise embasa a tomada de decisões em áreas como tráfego, a segurança e a gestão de recursos. A interdependência entre IA e dados forma a espinha dorsal para a eficiência operacional e a tomada de decisões em tempo real”, conclui.

 

 

Como estão as cidades inteligentes a transformar a vida urbana?

Indo para além dos aspetos técnicos das cidades inteligentes, os benefícios que trazem para aqueles que nelas vivem são bastante claros. Eis alguns exemplos:

Transporte

  • Sensores IoT instalados nos semáforos podem monitorizar o fluxo de tráfego, detetar congestionamentos e acidentes. Uma análise de IA destes dados pode ajudar os semáforos a adaptarem-se à situação atual;
  • Sensores IoT instalados em lugares de estacionamento conduzem os condutores diretamente para os lugares disponíveis, reduzindo o congestionamento.

Saúde

  • Dispositivos portáteis são capazes de monitorizar remotamente os sinais vitais dos doentes;
  • Algoritmos de IA podem efetuar análises preditivas de surtos;
  • Sensores IoT que monitorizam a qualidade do ar podem ajudar os responsáveis pela saúde pública a melhorar a saúde geral dos cidadãos.

 

Segurança

  • Câmaras de segurança em espaços públicos monitorizam potenciais ameaças e atividades suspeitas. Estes dados podem ser transmitidos às autoridades locais, ajudando-as a atuar rapidamente.

 

Energia

  • Edifícios equipados com sensores de temperatura e de iluminação podem otimizar o consumo de energia e adaptar-se ao ambiente;
  • Candeeiros de rua com sensores IoT podem ligar-se ou desligar-se automaticamente, de acordo com o nível de luz natural circundante.

Gestão de resíduos e de água

  • Caixotes do lixo inteligentes com sensores IoT podem notificar as entidades responsáveis sobre o nível de resíduos nos caixotes, otimizando os horários e as rotas de recolha;
  • Sensores IoT nos sistemas de distribuição de água podem monitorizar a qualidade da água e detetar fugas.

 

 

Exemplos de cidades inteligentes

O Índice de Cidades Inteligentes de 2023 analisou um total de 141 cidades, inquirindo cerca de 20.000 cidadãos em todo o mundo. Eis o top 10:

  • Zurique (Suíça)
  • Oslo (Noruega)
  • Camberra (Austrália)
  • Copenhaga (Dinamarca)
  • Lausanne (Suíça)
  • Londres (Reino Unido)
  • Singapura (República de Singapura)
  • Helsínquia (Finlândia)
  • Genebra (Suíça)
  • Estocolmo (Suécia)

 

Desafios e preocupações

Como tudo na vida, as tecnologias das cidades inteligentes também colocam alguns desafios – sobretudo relacionados com gestão de dados, cibersegurança, infraestruturas e ética.

 

Desafios de dados

De acordo com o Chief Data Officer (CDO) da act digital, Everton Gago, estes são os principais desafios relacionados com a gestão de dados:

  • Heterogeneidade dos dados
    “Os dados muitas vezes provêm de fontes distintas e em formatos diferentes, exigindo esforços significativos para a sua integração e normalização.” 

  • Precisão dos dados
    “A garantia da qualidade dos dados e a minimização de vieses nos conjuntos de dados também são aspetos críticos.”

  • Problemas de escalabilidade e armazenamento
    “São especialmente desafiantes à medida que o volume de dados aumenta.”

Felizmente, existem várias estratégias e ferramentas para ajudar a resolver estes potenciais problemas. Everton Gago destaca as seguintes:

  • Implementação de padrões de dados rigorosos;
  • Utilização de ferramentas de data cleaning e data validation para garantir a precisão e a consistência dos dados;
  • Adoção de soluções de Big Data e tecnologias de Cloud Computing, que facilitam o armazenamento e a análise de grandes volumes de dados;
  • Formação contínua das equipas de dados, que é essencial para manter as suas competências atualizadas.
    .

 

Desafios impostos pela IA

Guilherme Zuccolotto aponta alguns constrangimentos relacionados com a implementação de IA em cidades inteligentes:

Requisitos de infraestrutura
“Podem surgir problemas técnicos, como a disponibilidade de ambientes. A infraestrutura necessária para suportar estas tecnologias deve ser robusta e confiável.”

Problemas de privacidade, segurança e financeiros
“Estes problemas podem surgir devido à coleta massiva de dados. O custo associado à implementação é uma preocupação, e a adoção pública pode ser afetada pela resistência à vigilância constante e pelo medo da substituição de empregos.”
Como CDO, Everton Gago também tem uma palavra a dizer em matéria de privacidade: “É crucial implementar políticas de privacidade robustas e transparentes, bem como adotar tecnologias de encriptação de dados de ponta. A aplicação de técnicas de anonimização de dados pode ajudar a proteger a identidade dos indivíduos. Além disso, a conformidade com regulamentos de proteção de dados, como o RGPD, é fundamental”, defende.

Preocupações éticas
“A garantia do uso ético e responsável da Inteligência Artificial em cidades inteligentes é sustentada por diversas medidas e estratégias, nomeadamente:

  • Divulgação aberta dos algoritmos empregados, fontes de dados utilizadas e processos subjacentes de tomada de decisão;
  • Proteção da privacidade dos cidadãos, fazendo uso de técnicas como anonimização e criptografia;
  • Participação ativa da população em decisões relacionadas à implementação de tecnologia, que contribui para a definição de diretrizes éticas e limites aceitáveis, promovendo uma abordagem mais inclusiva;
  • Criação de regulamentação e leis específicas, assegurando que o desenvolvimento e uso da tecnologia estão alinhados com princípios éticos;
  • Realização de auditorias éticas periódicas e avaliações de impacto social, permitindo a identificação e correção de possíveis vieses algorítmicos, bem como ajustes para garantir equidade.”

 

Desafios de cibersegurança

Os cibercriminosos podem aceder a dados de cidades inteligentes através de firewalls mal configuradas, credenciais fracas, hacking de dispositivos IoT, phishing, entre muitas outras táticas. Alguns dos resultados mais comuns são:

  • Roubo de dados
    Como o Guilherme Zuccolotto já referiu, a recolha maciça de dados em cidades inteligentes aumenta o risco de estes serem roubados, utilizados indevidamente e até mesmo perdidos de forma irreversível.

  • Sequestro de dispositivos
    Se um ciberatacante obtiver acesso a um dispositivo conectado, pode assumir silenciosamente o controlo do mesmo, implementar ransomware, comprometer outros dispositivos na rede, e muito mais.

  • Ataque Man-in-the-Middle (MITM)
    Neste tipo de ciberataque, um hacker intercepta a comunicação entre duas partes/sistemas, o que lhe dá o poder de transmitir discretamente informações falsas e potencialmente prejudiciais.

 

A Alter Solutions pode ajudar a prevenir e a lidar com ameaças como estas através de serviços como Gestão de Cibersegurança, Ciberdefesa e Auditoria & Pentesting.

 

 

Como será o futuro das cidades inteligentes?

Em relação a tendências futuras, Everton Gago destaca a crescente integração de IoT com IA, bem como a adoção de tecnologias energéticas sustentáveis. Guilherme Zuccolotto concorda, esperando avanços particulares na IA conversacional e em soluções sustentáveis que procuram responder aos desafios ambientais – “como habilitar uma malha elétrica para transporte privado e coletivo”, exemplifica.


Quanto a desafios futuros, o Chief Data Officer da act digital prevê “questões de escalabilidade das infraestruturas tecnológicas, a necessidade de desenvolver novos modelos de governança de dados, a constante adaptação às mudanças nas regulamentações de privacidade e segurança de dados, e o desafio de garantir a inclusão e a acessibilidade tecnológica para todos os cidadãos”. O Head of Data & AI destaca ainda “desafios éticos emergentes e preocupações com responsabilidade legal”. Além disso, conclui, “a integração global de tecnologias entre cidades e países também representará desafios de interoperabilidade e colaboração, além de regulamentações e diferentes padrões operacionais".
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