Cidades inteligentes: guia completo sobre smart cities

Equipe TOTVS | 13 outubro, 2022

As cidades inteligentes (Smart Cities) são ambientes urbanos que se aproveitam de tecnologias modernas para melhorar sua eficiência operacional, aprimorar a comunicação com os cidadãos e prover serviços públicos de maior qualidade.

Desse modo, não apenas os dispositivos evoluem em sua função de servir e otimizar as rotinas, mas as cidades como um todo — que, 100% conectadas, tornam-se um ecossistema funcional.

Porém, a missão de se tornar smart é um feito e tanto para uma cidade hoje em dia.

A modernização pública requer investimentos, atenção e a otimização geral da estrutura por trás do funcionamento de uma cidade.

E, afinal, o conceito de cidades inteligentes tem futuro — e pode se tornar o novo normal para os municípios ao redor do mundo?

Vamos explorar mais sobre o assunto neste guia completo. Siga a leitura para entender mais!

O que são cidades inteligentes?

As cidades inteligentes são áreas urbanas que utilizam  diferentes tecnologias de informação e comunicação (TIC) para criar, implantar e promover práticas de desenvolvimento.

O objetivo nas smart cities é aproveitar o framework tecnológico para enfrentar os desafios urbanos e criar uma infraestrutura conjunta e tecnologicamente capacitada e sustentável.

Essa é uma das definições para o conceito, que aproveitamos do site da TWI Global (The Welding Institute), uma organização de pesquisa e desenvolvimento em engenharia e tecnologia.

Na prática, podemos simplificar a operação de uma smart city como: uma rede conectada de dispositivos que coletam dados de cidadão e ativos, com intuito de utilizar as informações para melhor gerenciar processos e recursos.

Assim, as smart cities são desenvolvidas com o objetivo de melhorar a qualidade de vida de seus cidadãos e tornar a cidade mais habitável e sustentável.

CaracterÍsticas de uma cidade inteligente

A principal característica das smart cities é a sua relação com a tecnologia, acima de tudo.

Por exemplo, a Internet das Coisas (IoT) é uma grande parte da infraestrutura desse tipo de arquétipo público.

Isso ocorre porque a IoT permite que os objetos sejam conectados à internet e entre si, permitindo uma melhor coleta e gerenciamento de dados.

A prática de data analytics também é usada para ajudar a tornar a infraestrutura da smart city mais eficiente, de modo a direcionar a tomada de decisão.

Em geral, essas tecnologias e práticas podem ser aplicadas com vários objetivos em mente, como:

  • reduzir a poluição no ar;
  • melhor segurança pública;
  • gerenciamento de resíduos;
  • controle de transporte público;
  • reduzir o congestionamento do tráfego;
  • gerenciar vagas públicas de estacionamento;
  • uso eficiente de recursos como água e energia;
  • organização de serviços públicos de saneamento básico e higiene;
  • e muito mais.

Em uma cidade inteligente, todos esses sistemas são interconectados e compartilham dados para que possam ser gerenciados como um todo, e não como entidades separadas.

A automação e o aprendizado de máquina também são recursos importantes, pois permitem a execução eficiente de tarefas que tradicionalmente seriam realizadas por humanos.

Agora, para atingir esses objetivos, as smart cities se aproveitam de todo potencial da transformação digital.

Esse movimento trata da integração da tecnologia digital em todas as áreas de uma empresa ou organização, o que resulta em mudanças fundamentais na forma como operam e agregam valor aos clientes.

Também é importante notar que as cidades inteligentes não são apenas sobre tecnologia – as pessoas também são uma grande parte da equação.

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Cidades inteligentes e suas tecnologias

Uma cidade é um organismo complexo, que depende de uma série de serviços. No caso das cidades smart, essa máxima continua relevante — e muitas são as tecnologias aplicadas.

Para mencionar algumas, podemos separá-las em quatro categorias:

  1. Tecnologias de coleta de dados, como sensores e câmeras, conectados por uma rede IoT e capacitados pela tecnologia 5G;
  2. Tecnologias de análise de dados, para dar sentido aos dados coletados;
  3. Tecnologia de comunicação, para compartilhar dados entre diferentes sistemas;
  4. Tecnologia de operação, para controlar diferentes sistemas. Juntas, elas podem ajudar uma cidade a funcionar de forma mais suave e eficiente.

Em questão de nomes em si, é possível mencionar praticamente todos os principais termos do mercado:

Internet of Things, Data Analytics, Business Intelligence, Edge Computing, APIs, Inteligência Artificial, Machine Learning, Machine to Machine, Mesh Network, entre vários outros.

No entanto, pode ser improdutivo apenas citar os nomes das tecnologias.

Afinal, é de se esperar que, daqui para frente, toda inovação desempenhe um papel (novo ou melhor que uma tecnologia datada e inferior) na realidade das smart cities.

Por isso, preferimos mencionar os tipos de serviços digitalizados que serão comuns em cidades inteligentes:

  • Smart homes (Casas Inteligentes);
  • Smart energy (Energia Inteligente);
  • Smart mobility (Mobilidade Inteligente);
  • Smart buildings (Edificações Inteligentes);
  • Smart technology (Tecnologia Inteligente);
  • Smart infrastructure (Infraestrutura Inteligente).

Qual a importância das cidades inteligentes?

Agora, para os cidadãos, quais os benefícios e diferenciais de viver e investir seu tempo em uma cidade tecnológica, 100% conectada e moderna? Reunimos algumas das vantagens a seguir, confira:

Mobilidade urbana

O principal objetivo de uma cidade tecnológica é oferecer aos seus habitantes a melhor qualidade de vida possível.

E um dos pontos mais importantes está relacionado à mobilidade urbana e ao transporte.

Em uma cidade conectada, é possível monitorar em tempo real a situação do trânsito e direcionar os veículos para rotas menos congestionadas. Assim, evitam-se acidentes, economiza-se tempo e combustível e reduz-se a poluição.

Além disso, as smart cities possuem um número maior de estações de recarga de veículos elétricos, o que incentiva o uso deste tipo de veículos menos poluentes.

Melhora na comunicação

Outro ponto que diferencia uma smart city é a melhoria da comunicação.

Em uma cidade do tipo, tudo funciona interligado. Assim, a população tem acesso mais fácil à informação e pode realizar várias atividades de forma rápida e fácil.

Por exemplo, é possível pagar contas, reportar problemas e solicitar serviços através de um aplicativo móvel. Há também mais transparência nas ações do governo.

Além disso, em uma smart city é mais fácil se conectar com outras pessoas e fazer novos amigos, já que há mais oportunidades de interação social por meios digitais.

Serviços de emergência mais ágeis

Em uma smart city, os serviços de emergência são muito mais rápidos e mais eficientes.

Isto porque tudo está interligado e o fluxo de informações é muito mais rápido. Portanto, é mais fácil identificar problemas e oferecer soluções ágeis.

Além disso, em uma cidade do tipo, é possível arquitetar uma infraestrutura de segurança pública mais robusta, ampla e interconectada, com câmeras de segurança e sensores espalhados por todos os bairros.

É algo que muitas cidades já utilizam e que ajuda na missão de resolver crimes de forma mais eficaz, mas principalmente na sua prevenção.

Uso consciente de recursos naturais

Em uma smart city, o uso de recursos naturais é muito mais eficiente.

Afinal, existem sistemas que ajudam a economizar água distribuída para os bairros, por exemplo, com leituras aprimoradas de volumes métricos em comparação com o uso/demanda.

Além disso, a iluminação LED é usada de forma extensiva, o que consome menos energia.

E finalmente, o lixo é coletado e reciclado de uma maneira mais eficiente, de modo a modernizar as práticas de saneamento básico e evoluir a engenharia envolvida.

Redução dos impactos ambientais

A tecnologia inteligente de uma cidade também ajuda a reduzir os impactos ambientais.

Afinal, nestes locais, o uso dos recursos naturais é mais eficiente e há menos veículos poluidores nas ruas.

Por exemplo, as luzes de rua podem ser programadas para escurecer automaticamente quando não há ninguém por perto, e as casas inteligentes podem usar sensores para rastrear se os moradores estão em casa, para que a energia seja usada apenas no momento necessário.

Estrutura atrativa e propícia para os negócios

A tecnologia também pode tornar as cidades mais atraentes para as empresas.

O motivo é simples: é uma área com melhor infraestrutura de comunicação e conectividade, o que torna mais fácil para as empresas operarem.

Hoje, por exemplo, é muito mais provável que uma smart city seja compatível com a adoção de uma rede 5G totalmente estruturada do que cidades tradicionais.

Além disso, uma cidade considerada inteligente geralmente tem uma força de trabalho mais instruída, o que pode ser uma vantagem para as empresas.

Quais são as cidades inteligentes no Brasil?

No Brasil, os projetos de desenvolvimento de cidades inteligentes ainda estão em estágios iniciais. Afinal, arquitetar tamanha infraestrutura — em municípios já existentes e muitas vezes com mais de 50 ou 100 anos de idade — é complexo.

Hoje, no Brasil, existe o ranking Connected Smart Cities 2022, que determina os critérios para identificar cidades inteligentes e qual sua posição.

São mais de 75 indicadores utilizados para realizar a comparação, que envolveu mais de 680 municípios com mais de 50 mil habitantes.

De acordo com o estudo, o ranking é liderado por:

  1. Curitiba (PR)
  2. Florianópolis (SC)
  3. São Paulo (SP)
  4. São Caetano do Sul (SP)
  5. Campinas (SP)

O primeiro lugar ficou com a capital paranaense, que se destacou em três indicadores: Empreendedorismo (1°), Tecnologia e Inovação (2°) e Urbanismo (3°).

Já a capital catarinense figurou em segundo no ranking, com destaque para os indicadores de Empreendedorismo (2°), Segurança (3°) e Mobilidade (4°).

Já São Paulo, que desde as primeiras edições do ranking se manteve no top 3 de smart cities brasileiras, se destacou nos seguintes indicadores: Economia (1°) e Mobilidade (1°).

Exemplos de cidades inteligentes no mundo

Agora, que tal conferir mais sobre as smart cities que se destacam ao redor do mundo por conta do seu nível de inovação? Separamos alguns exemplos para você conferir, veja só:

Londres

Entre as cidades inteligentes na Europa, Londres se destaca porque possui um plano de modernização que visa conectar os órgãos e proporcionar uma boa e padronizada qualidade na oferta de serviços públicos.

O objetivo é transformar a capital inglesa na cidade mais inteligente do mundo.

Desse modo, a governança do município tem uma abordagem interessante: focar em serviços projetados para os usuários, de modo que a tecnologia não seja o fim, mas o meio para melhorar a comodidade dos moradores, conforto dos turistas e condições de emprego de forma geral.

Viena

No embalo da fama de ser uma das cidades com melhor qualidade de vida da Europa e do mundo, Viena também possui um projeto de modernização com foco em reforçar serviços públicos, como o enriquecimento da educação e maiores esforços na conservação de recursos naturais.

Amsterdã

Uma das cidades que há mais tempo investe na ideia de se tornar smart, Amsterdã tem como foco ser um polo de uso eficiente de energia e de sustentabilidade.

Por isso, entre seus principais objetivos, está reduzir em até 40% as emissões de CO2 até 2023 e que 20% da energia consumida na cidade seja proveniente de fontes renováveis.

Além disso, a cidade busca ser referência em mobilidade — algo que já conquistou, sendo uma das capitais do mundo em uso de bicicletas em detrimento de veículos próprios.

Copenhague 

Já na Dinamarca, a famosa Copenhagen se destaca por seu compromisso com a sustentabilidade: nos momentos em que não há trânsito, os semáforos desligam automaticamente.

Além disso, vários espaços públicos são iluminados com a força da energia solar.

Outro ponto é a acessibilidade aos serviços públicos, como um aplicativo que indica as vagas de estacionamento disponíveis nas ruas.

Por fim, a cidade também conta com gerenciadores de consumo de energia residencial.

Barcelona 

Muito embora não seja uma cidade totalmente conectada, Barcelona se destaca em ações para modernizar sua infraestrutura pública.

Entre elas, a implementação de redes de sensores e atuadores, com objetivo de dinamizar as estruturas da cidade.

Além disso, uma rede sem fio gratuita já é composta por 700 pontos que atendem até 250 mil usuários por mês.

Songdo 

Finalmente, temos Songdo, na Coréia do Sul. A cidade ficou famosa por ser projetada do zero para ser uma cidade inteligente.

Algumas das suas principais características são: conectividade total, uso de energia limpa e uma infra-estrutura muito moderna.

Songdo também tem um sistema automatizado de coleta de lixo e todos os edifícios estão equipados com sistemas de eficiência energética.

Além disso, há um sistema de transporte público que facilita a locomoção dos moradores sem a necessidade de um carro.

Oficialmente, a construção foi concluída em 2015, mas seus habitantes começaram a popularizar o local já em 2009.

Quais são os principais desafios e problemas das cidades inteligentes?

Apesar de todas as vantagens que listamos, é importante notar que as cidades inteligentes não estão sem seus desafios.

Por exemplo, um dos principais problemas é o alto custo de implementação tecnológica.

Um exemplo isolado é a própria rede 5G. Para sua correta aplicação, seria necessário rever toda infraestrutura de antenas, já que a tecnologia nova prevê uma densidade muito maior de dispositivos para replicar o sinal de internet.

Essa pode ser uma grande barreira para várias cidades, especialmente aquelas em países em desenvolvimento.

Além disso, outro desafio é o potencial para ciberataques.

Dado que tudo está interligado, se houver uma falha na segurança, ela pode potencialmente afetar um grande número de pessoas e causar muitos danos. Por isso, os investimentos em tecnologias de segurança, firewalls e criptografia devem ser levados a sério.

Finalmente, também vale a pena notar que nem todos estão satisfeitos com a ideia de viver em uma cidade em que tudo é constantemente monitorado.

Como uma cidade pode se tornar inteligente?

Mas afinal, quais os passos para que uma cidade se torne inteligente, conectada e adepta de tecnologias inovadoras?

Não há uma receita precisa, mas podemos listar alguns passos-chave:

  1. Criar uma visão inteligente da cidade, o que significa entender as necessidades do município e de seus residentes, e mapear como seria a realidade de uma smart city aplicada à realidade.
  2. Reunir uma equipe de especialistas que podem ajudar a tornar a smart city algo real e palpável. Esta equipe deve incluir pessoas de diferentes disciplinas, tais como planejadores urbanos, arquitetos, engenheiros e especialistas em TI. É também necessário contar com empreendedores e investidores interessados em financiar o projeto, bem como desenvolvê-lo para o futuro. Nesse sentido, como falamos da administração pública, é natural que a prefeitura tenha que realizar audiências públicas para contar com a opinião e aprovação dos habitantes.
  3. Criar um roteiro para implementação. Este roteiro deve detalhar os passos que precisam ser dados, assim como o cronograma para cada passo.
  4. Implementar a visão da smart city, o que vai exigir investimento em tecnologia, infraestrutura, entre outras áreas.
  5. Monitorar o progresso da implementação da smart city e fazer os ajustes necessários. Esse envolvimento próximo vai garantir que a cidade esteja no caminho certo para atingir seus objetivos.

Expectativas quanto aos cenários futuros para cidades inteligentes

O futuro das cidades inteligentes é muitas vezes dito ser muito promissor. Na verdade, a ONU estima que até 2050, 70% da população mundial viverá em cidades.

O aumento na urbanização trará consigo muitos desafios, mas também criará oportunidades para cidades para se tornarem mais eficientes, sustentáveis e habitáveis.

Como vimos, os principais desafios para as cidades inteligentes são o alto custo de implementação e o potencial para ciberataques.

Entretanto, estes desafios podem ser superados com planejamento e investimento adequados. Além disso, à medida que mais e mais cidades se tornam inteligentes, os custos provavelmente diminuirão, tornando-as mais acessíveis para todos os municípios.

Ao olhar para o futuro, podemos esperar que as cidades inteligentes continuarão a crescer em popularidade e que eventualmente se tornarão a norma.

Cidades que não abraçam as novas tecnologias estarão em desvantagem e terão dificuldades para se manterem a par de seus concorrentes.

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Conclusão

E você, entendeu tudo sobre as smart cities e seu potencial para a sociedade como um todo?

Ao redor do mundo, iniciativas de modernização das infraestruturas, objetivos e metas das cidades já são comuns.

Por isso, o conceito de smart city ganha força aos olhos de governos e dos poderes privados.

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