¿Es posible una ciudad que se adapte a tus necesidades, que te ofrezca servicios personalizados y que cuide del medio ambiente? Esto último es lo que prometen las ciudades inteligentes, es decir, aquellas que aprovechan la Inteligencia Artificial (IA) para mejorar la gestión urbana y la calidad de vida de sus ciudadanos.
En esta dirección investigan y trabajan distintas universidades e institutos tecnológicos que buscan materializar o acercarse al concepto de Smart City o ciudad inteligente, que emerge como una solución prometedora para abordar la complejidad creciente de nuestras urbes.
Una Smart City se define como una ciudad que utiliza Tecnologías de la Información y Comunicación (TIC) para mejorar la calidad de vida de sus habitantes, optimizar la gestión de los recursos urbanos y reducir los costes y el consumo de energía. Es una ciudad que a través de la integración de dispositivos conectados y sistemas interoperables busca ser más interactiva y eficiente.
Estos grupos de indagación y avance tecnológico consideran que la IA será el motor que impulsará la transformación urbana y les dará un nuevo rostro a las ciudades del futuro. Aducen que al ofrecer la capacidad de analizar grandes volúmenes de datos generados por los 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 sanidad pública y la gestión de energía.
Con relación a esto último científicos y estudiantes de la Escuela Superior de Cómputo (ESCOM) diseñaron una Isla de Datos Urbanos, la cual se constituye en un espacio futurista para el desarrollo de actividades académicas, que cuenta con tecnología de punta como sensores y dispositivos con los cuales se pueden medir y generar datos mediante el uso de IA a fin de conocer a detalle la contaminación del aire y auditiva, temperatura ambiental, dirección del viento, humedad y afluencia de estudiantes, todo ello con el objetivo de generar un ambiente propicio para un mejor desempeño académico.
Los creadores de la Isla de Datos Urbanos comparten que la iniciativa la impulsan profesores, investigadores, estudiantes de licenciatura y posgrado interesados en el desarrollo de proyectos sobre ciencia de datos, IA y sistemas de información geográfica para abordar de manera multidisciplinaria e integral problemáticas de pequeñas, medianas y grandes ciudades.
Contactado por Vértigo, el científico y titular del laboratorio de Datos Urbanos, Roberto Zagal Flores, en entrevista recuerda que el proyecto inició con el propósito de medir la calidad del aire a diferentes escalas geográficas en la Ciudad de México, con un sensor fijo en la Isla de Datos Urbanos ubicada en la ESCOM y dos dispositivos móviles que se desarrollaron en colaboración con el Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT), los cuales se colocaron en autobuses del servicio de transporte público a fin de conocer los niveles de contaminación atmosférica con mayor detalle.
De hecho, con el MIT los politécnicos trabajaron en la adaptación del sensor Flatburn para identificar la calidad del aire en tiempo real. Este dispositivo móvil se colocó en autobuses de la ruta Metro La Raza-Metro Politécnico.
“La Isla de Datos Urbanos beneficia en primera instancia a la comunidad de ESCOM con la generación de grandes cantidades de datos que sirven para crear aplicaciones de IA y estudios ambientales que contribuyan a apoyar soluciones a problemáticas tan complejas como la calidad del aire. Ahora bien, nuestro experimento también muestra la importancia de que las ciudades generen sus propios datos; necesitamos construir plataformas o procedimientos que permitan medir procesos o fenómenos presentes en nuestras urbes, poder medir a diferentes escalas y puntos geográficos específicos”, pondera el catedrático del IPN.
Enfoque
Zagal Flores dice que este experimento de tecnología social se concretó en sintonía con los esfuerzos por alcanzar un desarrollo sostenible promovido por la Organización de las Naciones Unidas (ONU) y el objetivo de mantener un planeta habitable.
De acuerdo con el experto, la isla es la primera plataforma de generación y adquisición de datos donde se integran tecnologías de Big Data, IA y sensores inteligentes cuyo foco de atención es el impacto de los Gases de Efecto Invernadero (GEI) en la salud de los habitantes de la CDMX.
“Con sensores inteligentes se mide la contaminación ambiental; a través de la IA y con una cámara web y otra térmica identificamos la afluencia de personas en el entorno de la Isla. Ahora bien, no somos los primeros en utilizar estos sensores y herramientas: lo innovador en nuestro caso es cómo los hemos integrado, cómo hemos organizado la orquesta. Nuestra arquitectura de sensores y cámaras está centrada en lograr un enfoque multivariable”, explica.
Pormenoriza que la isla responde a un diseño sustentable al operar con energía solar y cuenta con sensores que miden partículas contaminantes (PM 10, PM 2.5, PM 1.0 y PM 4.0) causantes de enfermedades respiratorias, además de un dispositivo que mide dióxido y monóxido de carbono (CO₂) y GEI presentes en la atmósfera del planeta.
Se calcula que en 2019 cerca de 90% de la población mundial estuvo expuesta a concentraciones medias anuales de PM por encima de las recomendaciones de la Organización Mundial de la Salud (OMS). Estas concentraciones se relacionan de manera clara con el riesgo de enfermar o morir por enfermedades cardiovasculares, respiratorias y cáncer, entre otras.
Para el científico lo que ahora procede es efectuar estudios de la calidad del aire enfocados a regiones o áreas urbanas específicas con el propósito de profundizar en problemáticas más concretas. Por ejemplo, estudiar con los sensores de tráfico y del aire el transporte urbano que cruza un número pequeño de colonias de CDMX, ubicar el número de paradas, los puntos donde se detienen por más tiempo las unidades y donde se genera más contaminación.
Con estos datos e información sobre tráfico, movilidad, contaminación y congestión se podrían sugerir medidas correctivas, como ajustes en los semáforos o desvíos de tráfico para aliviar la situación rápidamente.
Este experimento de tecnología social aplicada puede ser extensivo a mediciones del ruido urbano, la gestión y distribución eficaz del agua, la energía eléctrica, el gas y la movilidad de las distintas modalidades de transporte público y los vehículos particulares. Incluso la atención de desastres naturales que afecten a la ciudad.
De acuerdo con el profesor Zagal otra de las bondades de la Isla de Datos Urbanos es que prepara al talento humano que participará de este nuevo paradigma tecnológico. “En este espacio futurista se ofrecen a la comunidad académica de la SCOM datos ambientales en tiempo real para efectuar prácticas de las asignaturas de Big Data y Minería de Datos, además de proyectos de tesis sobre ciencias de datos, IA y Cómputo Móvil”.
Igualmente, concluye: “El futuro está en la ciencia disruptiva que conecta la IA con diferentes disciplinas de estudio para resolver los problemas de las grandes ciudades.”
Datos de las ciudades
Los datos son el corazón palpitante de la ciudad inteligente del futuro. La información que procede de personas, vehículos e inmuebles se procesa y transforma en políticas de administración eficiente. A través de una App el ciudadano se entera de todo lo que necesita para vivir mejor la ciudad.
Un dispositivo de este tipo, con base en el Internet de las Cosas (IoT), ya se utiliza en Ámsterdam para controlar y regular en tiempo real la circulación, el consumo energético y la seguridad. Barcelona cuenta con un sistema similar para la gestión integrada de agua, alumbrado y aparcamientos, con beneficios considerables para la comunidad. En Estados Unidos, Nueva Orleans posee un sistema de análisis predictivo que mapea y controla las zonas con más riesgo de incendio. Utilizando un sistema análogo para mapear la recogida de residuos, Los Ángeles logró reducir en 80% las zonas clasificadas como no limpias.
Más espacios verdes, lugares de encuentro y espacios compartidos, carriles reservados al transporte público, las bicicletas y los peatones, menos vehículos en circulación y menos contaminación también son posibles.
Esta iniciativa fue adoptada por unos comités de vecinos que convirtieron en espacio verde una amplia zona abandonada del Bronx, en Nueva York. Un modelo que en los últimos años ha permitido a Bogotá, Colombia, mejorar la seguridad, el transporte y la habitabilidad.