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Cidades Inteligentes
Uma cidade inteligente é um lugar onde as redes e serviços tradicionais se tornam mais eficientes com o uso de tecnologias digitais e de telecomunicações para o benefício dos seus habitantes e empresas. Uma cidade inteligente vai além do uso de tecnologias de informação e comunicação (TIC) para melhor uso dos recursos e menos emissões. Significa redes de transporte urbano mais inteligentes, melhor abastecimento de água e instalações de eliminação de resíduos e formas mais eficientes de iluminar e aquecer edifícios. Significa também uma administração municipal mais interativa e ágil, espaços públicos mais seguros e atender às necessidades de uma população que envelhece.
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O Smart Cities Marketplace é uma iniciativa apoiada pela Comissão Europeia que reúne cidades, indústria, pequenas empresas (PME), bancos, investigação e outros. O objetivo é melhorar a vida urbana por meio de soluções integradas mais sustentáveis e aborda os desafios específicos da cidade em diferentes áreas, como energia, TIC, mobilidade e transportes, por exemplo. Baseia-se no envolvimento do público, da indústria e de outros grupos interessados no desenvolvimento de soluções inovadoras e na participação na governanção da cidade.
Cidades inteligentes, tecnologia de ponta e 5G
À medida que nos vamos recuperando da Covid-19, temos a oportunidade de repensar as nossas cidades. Durante a pandemia, dependemos mais das nossas comunidades locais e da tecnologia - e essas duas coisas vão contribuir para criar novas cidades, mais inteligentes, com mais pessoas conscientes da realidade das mudanças climáticas. As cidades do futuro provavelmente serão configuradas de forma muito diferente no que diz respeito à energia e aos transportes. Os transportes autónomos e grande parte da tecnologia das cidades inteligentes do futuro dependerão do 5G e de tecnologia de ponta. 5G e tecnologia de ponta andam de mãos dadas. O 5G aumenta a quantidade de dados que podem ser comunicados, enquanto a tecnologia de ponta usa dados para executar cálculos localmente em vez de enviá-los para outro lugar para serem analisados e executados. Muitas vezes, isso é mais rápido e resistente a interrupções. Combinadas, essas duas tecnologias são promissoras e são as tecnologias emergentes mais proeminentes de hoje. De acordo com estudos recentes, as conexões 5G em todo o mundo devem crescer para 1 bilião em 2023 e os gastos mundiais em tecnologia de ponta chegarão a 250 biliões de dólares em 2024. Isso representa uma enorme oportunidade do ecossistema para transformar cidades, infundindo tecnologia de próxima geração. As cidades inteligentes visam melhorar a qualidade de vida dos residentes. As principais tecnologias, como Internet das Coisas (IoT), blockchain, inteligência artificial e análise, podem ser aproveitadas para cobrir toda uma gama, incluindo gestão de resíduos, estacionamento inteligente, e-governanção, eletricidade e iluminação pública, educação, saúde, gestão de tráfego e edifícios inteligentes. É a combinação de tecnologia de ponta, recursos 5G e dispositivos industriais de Internet das Coisas que sustenta o uso eficiente da tecnologia, tem o potencial de permitir cadeias de fornecimento mais inteligentes e equipar-nos melhor para lidar com interrupções.
Benefícios do design biofílico
Nós, humanos, somos instintivamente atraídos pela vida e pela natureza. Há fortes argumentos - do ponto de vista ambiental, de saúde e bem-estar - de que beneficiaríamos se aproximassemos os nossos ambientes urbanos da natureza, incluindo as nossas casas, locais de trabalho e escolas. Esta é a essência do design biofílico. Londres foi nomeada em 2019 como a primeira cidade-parque nacional do mundo, com o objetivo de tornar a cidade mais verde, saudável e selvagem. Parte disso é adicionar mais espaços externos naturais, mas também se aplica ao uso de materiais naturais no ambiente construído. Repensar a selva urbana não significa apenas trazer árvores para as vizinhanças da cidade, mas para a estrutura dela também.
Princípios de design biofílico
O design biofílico é uma abordagem radicalmente nova e antiga. Em termos gerais, podemos falar sobre três categorias de design biofílico. A primeira são os “análogos naturais”, trazendo a natureza para o ambiente humano por meio de evocações não vivas ou indiretas da natureza, replicando padrões vistos na natureza, como folhas ou ondas. “Natureza do espaço” refere-se a configurações espaciais pelas quais somos atraídos na natureza, por exemplo, vistas amplas e ininterruptas ou locais de refúgio onde nos sentimos naturalmente seguros. “Natureza no espaço” e preocupações em trazer o mundo natural para nossos ambientes construídos. Isso significa, por exemplo, ter madeira visual na sala, madeira ao toque, e também árvores plantadas em átrios abertos, etc. Também inclui fazer a luz natural fluir para a sala e fazer o possível para aproximar a natureza de nossos ambientes diários.
Intuitivamente, podemos entender que o design biofílico pode ser atraente, mas também apresenta uma ampla gama de benefícios mais tangíveis para vários tipos de edifícios. Em hospitais, foi demonstrado que o design biofílico reduz o stress, a dor e a pressão arterial, ao mesmo tempo que acelera os tempos de recuperação. Noutras situações, demonstrou aumentar o humor, a produtividade, a criatividade e a concentração, entre outros atributos mentais. Com a vida moderna conduzida em até 90% em ambientes fechados para muitos, esses são benefícios não triviais que representam grandes diferenças nos resultados financeiros e na qualidade de vida, além de fortalecer a nossa conexão com o mundo natural.
Cidades inteligentes em crescimento
As cidades globais alojam hoje mais da metade da população mundial e as Nações Unidas projetam que esse número aumentará para 68 por cento em meados do século. Como irão todos esses residentes movimentar-se pelas cidades e como poderão essas cidades fornecer energia, água, saneamento e outras necessidades básicas? Aproveitando a tecnologia baseada na Internet das Coisas (IoT) e integrando uma população online em novos sistemas que fazem uma cidade funcionar - uma cidade inteligente nova e em evolução. Existem oito tópicos geralmente reconhecidos que se combinam para tornar uma cidade inteligente: Mobilidade, Cuidados de saúde, Segurança, Água, Energia, Envolvimento e Comunidade, Desenvolvimento Económico e Habitação e Desperdício.
Algumas cidades estão mais adiantadas no desenvolvimento desses serviços do que outras, com a Ásia e a Europa a liderar o grupo. Aqui ficam 10 cidades que são amplamente reconhecidas como líderes neste processo.
Singapura
A cidade-estado do sudeste da Ásia é a segunda mais populosa do mundo, com cerca de 8.000 pessoas por quilometro quadrado. Perante o envelhecimento da população, o governo procura avanços digitais para aumentar a produtividade numa economia já avançada. A sua visão de “Smart Nation” visa recolher digitalmente informações de toda a cidade usando sensores ligados a caixas de agregação. Os dados recolhidos sobre o volume de tráfego ou atividade pedestre são enviados para agências apropriadas para análise e ação na entrega de serviços. Quase 95 por cento dos lares têm acesso à banda larga.
Dubai
O emirato está a meio de um plano de sete anos (Dubai 2021) para digitalizar todos os serviços do governo, incluindo cerca de 100 iniciativas que abrangem transportes, comunicações, infraestruturas, eletricidade, serviços económicos e planeamento urbano. Quase 90 serviços governamentais estão já digitalizados, acessíveis através da aplicação DubaiNow. A cidade já possui três esquadras de polícia autónomas onde as pessoas podem pagar multas ou denunciar incidentes sem falar com ninguém. O Dubai apostou numa série de projetos de alta tecnologia e recentemente construiu um edifício de 2.300 metros quadrados utilizando uma impressora 3D, um exemplo de como planeia construir empreendimentos futuros. O projeto mais conhecido é, talvez, o hiperloop Dubai-Abu Dhabi que pode custar 6 biliões de dólares quando o sistema de 151 quilómetros de extensão for concluído. Uma seção de 10 quilômetros está quase concluída.
Oslo
A capital norueguesa é regularmente apresentada nas listas globais de cidades inteligentes. Os seus esforços para lidar com a mudança climática são parte do motivo. Os edifícios respondem por cerca de 40% do consumo de energia globalmente e adotou um amplo uso de sensores para controlar a iluminação, o aquecimento e o arrefecimento. A Noruega anunciou planos para construir uma cidade inteligente sustentável perto do aeroporto de Oslo para desenvolver comunidades baseadas na tecnologia.
Copenhaga
A capital dinamarquesa está a mover-se em direção a um desenvolvimento inteligente integrado com as suas próprias políticas ambientais agressivas. A incubadora Copenhagen Solutions Lab foi premiada em 2017 por um sistema que monitoriza tráfego, qualidade do ar, gestão de resíduos, uso de energia e outros itens e compara operações em tempo real. Ele liga sistemas de estacionamento, semáforos, edifícios, medição inteligente e sistemas de carregamento para veículos elétricos para direcionar o tráfego em tempo real e otimizar o uso de energia de acordo com os preços do combustível, movimento do tráfego e clima. A capacidade de analisar, medir e comparar todos esses dados visa aumentar a eficiência na entrega de serviços.
Boston
A cidade foi uma das primeiras a experimentar iniciativas inteligentes. Boston abriu o seu Distrito de Inovação no seu porto marítimo num esforço para ser um catalisador público para a inovação, e é creditado por ter ajudado a criar mais de 200 startups. O seu plano principal centra-se na participação do cidadão, ou “urbanismo participativo”, usando uma coleção de aplicações para os cidadãos receberem informações sobre estacionamento, relatar problemas de serviço ou comunicarem uns com os outros.
Amesterdão
A cidade holandesa adotou com entusiasmo conceitos e tecnologia inteligentes, criando um banco de dados aberto com 12.000 conjuntos de dados recolhidos em cada distrito urbano. Através do seu IoT Living Lab, uma área de 3.700 metros quadrados equipada com “beacons” habilitados para IoT, os utilizadores podem aceder a dados usando dispositivos Bluetooth. Os “beacons” usam LoRaWan, um protocolo máquina-a- máquina, para enviar pacotes de dados a distâncias de até três quilômetros. Muitos residentes usam bicicletas, mas as plataformas de partilha de carros unem motoristas e passageiros e veículos autónomos conduzem motoristas por cinco cruzamentos entre uma estação de metro e um parque de escritórios.
Nova Iorque
A cidade lançou um programa piloto que colocou centenas de sensores inteligentes e uma rede de área ampla de baixa potência em vários distritos comerciais. Os dados recolhidos ajudarão a gerir a recolha de lixo; recipientes de resíduos equipados com sensores monitorizam quando os caixotes estão cheias e transmitem essa informação às equipas de limpeza. Em toda a cidade, quiosques de carregamento online estão a substituir as cabines telefónicas públicas para permitir a conectividade com a Internet.
Londres
O Civic Innovation Challenge é uma plataforma incubadora para startups desenvolverem soluções para uma ampla gama de questões urbanas. Encaixa-se na iniciativa de política de tornar os dados públicos o mais abertos possível, incentivando a colaboração entre os setores público, tecnológico e académico. “Londres Conectada” é o programa da cidade para fornecer conectividade 5G a toda a cidade, exigindo novos desenvolvimentos para fornecer cobertura total de fibra óptica. Para que funcione, as autoridades dizem que as células 5G devem ser colocadas a 200 metros de distância. Uma ideia é usar drones para localizar o espaço não utilizado onde as antenas podem ser instaladas. Outra iniciativa visa disponibilizar acesso aberto a wi-fi em prédios públicos e na via pública.
Barcelona
A cidade catalã é frequentemente elogiada por adotar tecnologias inteligentes. Em 2011, a cidade recebeu a primeira Smart City Expo e o Congresso Mundial para promover “uma cidade autossuficiente de bairros produtivos dentro de uma área metropolitana hiperconectada de emissões zero”. A segunda maior cidade da Espanha está cheia de sensores montados em postes de luz de LED que monitorizam o tráfego, a qualidade do ar, a atividade pedestre e o ruído, e que podem diminuir ou desligar as luzes conforme necessário. Caixas inteligentes equipadas com aspiradores recolhem os resíduos para armazenamento subterrâneo, reduzindo os odores e diminuindo o número de viagens dos camiões de recolha.
Hong Kong
No início de 2019, o secretário de inovação e tecnologia de Hong Kong anunciou um grande esforço do governo para acelerar os serviços de cidades inteligentes. Um recurso interessante é o ecran do painel da cidade otimizada para dispositivos móveis. Utiliza dados recolhidos de vários departamentos governamentais para mostrar imagens em tempo real, mapas, ícones e gráficos de informações, como velocidade média do tráfego em diferentes distritos e túneis, bem como temperatura, precipitação ou disponibilidade de estacionamento.
Smart Cities
A smart city is a place where traditional networks and services are made more efficient with the use of digital and telecommunication technologies for the benefit of its inhabitants and business. A smart city goes beyond the use of information and communication technologies (ICT) for better resource use and less emissions. It means smarter urban transport networks, upgraded water supply and waste disposal facilities and more efficient ways to light and heat buildings. It also means a more interactive and responsive city administration, safer public spaces and meeting the needs of an ageing population. The Smart Cities Marketplace is an initiative supported by the European Commission that brings together cities, industry, small business (SMEs), banks, research and others. It aims to improve urban life through more sustainable integrated solutions and addresses city-specific challenges from different policy areas such as energy, mobility and transport, and ICT. It builds on the engagement of the public, industry and other interested groups to develop innovative solutions and participate in city governance.
Smart cities, edge computing and 5G
As we recover from Covid-19, we have the opportunity to rethink our cities. During the pandemic we’ve been more reliant on our local communities as well as on technology – and these two things will come together to create new smarter cities, with more people becoming aware of the realities of climate change, future cities are likely to be set up very differently when it comes to both energy and transport. All autonomous transport, and much of the technology future smart cities will depend on 5G and edge computing. 5G and edge computing go hand in hand. 5G increases the amount of data that can be communicated, while edge computing uses data to run calculations locally as opposed to sending it elsewhere to be analysed and acted upon. This is often faster and more resilient to disruption. Combined, these two technologies hold massive promise and are the preeminent emerging technologies of today. According to studies by IDC, worldwide 5G connections are set to grow to 1.01bn in 2023 and worldwide spending on edge computing will reach $250bn in 2024. This presents an enormous ecosystem opportunity to transform cities by infusing next generation technology. Smart cities aim to improve the quality of life for residents. Key technologies like Internet of Things (IoT), blockchain, artificial intelligence and analytics can be leveraged to cover a whole gamut including waste management, smart parking, e-governance, electricity and public lighting, education, health, traffic management, and smart buildings. It is the combination of edge computing, 5G capabilities and industrial Internet of Things devices which underpins the efficient use of tech, has the potential to enable smarter supply chains, and better equip us to handle disruption.
Benefits of biophilic design
We humans are instinctively drawn to life and nature. There are strong arguments – from environmental, health and well-being perspectives – that we would benefit from bringing our urban environments closer to nature, including our homes, workplaces and schools. This is the essence of biophilic design. London was named in 2019 as the world’s first National Park City, with the aim of making the city greener, healthier and wilder. Part of that is adding more natural outside spaces, but it also applies to using natural materials in the built environment. Rethinking the urban jungle doesn’t just mean bringing trees into the vicinity of the city, but into the fabric of it, too
Principles of biophilic design
Biophilic design is both a radically new approach and an ancient one. Broadly, we can talk about three categories of biophilic design. The first is “natural analogues” bringing nature into the human environment through non-living or indirect evocations of nature, replicating patterns seen in nature, such as leaves or waves. “Nature of the space” refers to spatial configurations we are attracted to in nature e.g. spacious, uninterrupted views, or places of refuge where we naturally feel safe. “Nature in the space” and concerns bringing the natural world into our built environments. This means for example having visual wood in the room, wood to touch, and also trees planted in open atriums etc. It also includes making the natural light flow into the room and doing what is possible to bring nature closer to our daily environments.
Intuitively we can understand that biophilic design can be appealing, but it also boasts a wide range of more tangible benefits for various types of buildings. In hospitals, biophilic design has been shown to reduce stress, pain and blood pressure while accelerating recovery times. In other settings, it has been shown to boost mood, productivity, creativity and concentration, among other mental attributes. With modern life conducted up to 90 per cent indoors for many, these are non-trivial benefits that stand to make major differences to bottom-lines and quality of life, as well as strengthening our connection to the natural world.
Growing Smart Cities
Global cities now account for more than half of the world’s population, and the United Nations projects the number to balloon to 68 percent by mid-century. How will all of these residents move through and around cities, and how will cities provide energy, water, sanitation and other basic needs? By leveraging technology based on the Internet of Things (IoT) and integrating an online population into new systems that make a city work—a new and evolving smart city. There are eight generally recognized subjects that combine to make a city smart: Mobility, Healthcare, Security, Water, Energy, Engagement and Community, Economic Development and Housing and Waste.
Some cities are more advanced in developing these services than others, with Asia and Europe leading the group. Here are 10 cities that are widely recognized as leaders in this process.
Singapore
The southeast Asia city-state is the world’s second most densely populated, with some 8,000 people per square kilometer. Faced with an aging population, the government is looking to digital advancements to raise productivity in an already advanced economy. Its Smart Nation vision aims to digitally collect information from throughout the city using sensors linked to aggregation boxes. Data collected on traffic volume or pedestrian activity is sent to appropriate agencies for analysis and action in delivering services. Almost 95 percent of homes have broadband access.
Dubai
The emirate is in the middle of a seven-year plan (Dubai 2021) to digitize all government services, including about 100 initiatives covering transport, communications, infrastructure, electricity, economic services and urban planning. Almost 90 government services are already digitized, accessible through the DubaiNow application. The city already has three autonomous police stations where people can pay fines or report incidents without speaking to anyone. Dubai has invested in a series of high-tech projects and recently constructed a 2,300 square meter building using a 3D printer, an example of how it plans to build future developments. But, perhaps the best known project is the Dubai-Abu Dhabi hyperloop. It can cost $ 6 billion when the 151-kilometer-long system is completed. A section of 10 kilometers is almost completed.
Oslo
The Norwegian capital is regularly featured on global lists of smart cities. Its efforts to address climate change are part of the reason. Buildings account for some 40 percent of energy consumption globally, and Oslo is embracing a wide use of sensors to control lighting, heating, and cooling. Norway has announced plans to build a sustainable smart city on 260 acres near Oslo’s airport to develop technology-driven communities.
Copenhagen
The Danish capital is moving toward smart development integrated with its own aggressive environmental policies. The incubator Copenhagen Solutions Lab received an award in 2017 for a system that monitors traffic, air quality, waste management, energy use, and other items and compares operations in real time. It connects parking systems, traffic lights, buildings, smart metering, and charging systems for electric vehicles to direct traffic in real time, and optimize energy use according to fuel prices, traffic movement, and weather. The ability to analyze, measure, and compare all of this data is meant to drive better efficiency in delivering services.
Boston
The city was one of the first to experiment with smart initiatives. Boston opened its Innovation District at its seaport in an effort to be a public catalyst for innovation, and it is credited with helping create over 200 startups. Its masterplan centers on citizen participation, or “participatory urbanism,” using a collection of apps for citizens to receive parking information, report service issues, or communicate with each other.
Amsterdam
The Dutch city has enthusiastically embraced smart concepts and technology, creating an open database with 12,000 data sets collected in each urban district. Through its IoT Living Lab, a 3,700 square meter area equipped with IoT-enabled "beacons," users can access data using Bluetooth devices. The "beacons" use LoRaWan, a machine-to-machine protocol, to send data packets over distances of up to three kilometers. Many residents use bicycles, but car-sharing platforms bring drivers and passengers together, and autonomous vehicles drive drivers through five intersections between a subway station and an office park.
New York
The city launched a pilot program that placed hundreds of smart sensors and a low-power wide area network throughout several business districts. Collected data will help manage trash pickup; waste containers fitted with sensors monitor when the cans are full and relay that information to disposal crews. Throughout the city, online charging kiosks are replacing public phone booths to enable internet connectivity.
London
The Civic Innovation Challenge is an incubator platform for startups to develop solutions for a wide range of urban issues. It dovetails with the policy initiative to make public data as open as possible, encouraging collaboration between public, tech, and academia sectors. Connected London is the city’s program to provide 5G connectivity to the entire city, requiring new developments to provide full fiber-optic coverage. To make it work, officials say 5G cells must be placed 200 meters apart. One idea is to use drones to spot unused space where cellular antennas can be installed. Another initiative aims to provide open access to Wi-Fi in public buildings and on the streets..
Barcelona
The Catalonian city consistently draws praise for embracing smart technology. In 2011, the city hosted the first Smart City Expo and World Congress to promote “a self-sufficient city of productive neighborhoods at human speed, inside a hyper-connected zero emissions metropolitan area.” Spain’s second-largest city now is saturated with LED lightpole mounted sensors that monitor traffic, air quality, pedestrian activity, and noise, and which can dim or switch off lights as needed. Smart bins fitted with vacuums suck waste into underground storage, reducing foul odors and decreasing the number of trips from collection trucks. .
Hong Kong
At the beginning of 2019, Hong Kong’s secretary for innovation and technology announced a major government push to speed smart city services. One attractive feature is a new mobile-friendly city dashboard screen. It uses data gleaned from various government departments to show real-time images, maps, icons, and charts of information such as average traffic speed in different districts and tunnels, as well as temperature, rainfall, or parking availability.
