As cidades podem ser vistas como uma complexa e multidimensional rede de componentes interligados, ou sistemas de sistemas, que constituem sua infra-estrutura basica, como transporte, energia, comunicações, educação e sáude.Suas caracteristicas culturais, econômicas, sociais e geográficas criam contextos unicos, tornando absolutamente necessario uma visão analítica e holística para compreendermos seus desafios e propormos soluções específicas para se tornarem cidades inteligentes.

Os desafios são imensos. Muitas cidades dispõem de uma infra-estrutura obsoleta e inadequada para sustentar seu crescimento populacional e econômico. Outras tem que criar a infra-estrutura, ainda praticamente inexistente. Por exemplo, estima-se que a China terá que criar 170 novos sistemas de transporte de massa até 2025.

Os orçamentos são limitados. Aumento de impostos não é mais solução em nenhum país do mundo. Torna-se necessário aumentar a arrecadação tornando seus sistemas arrecadatórios mais eficientes e transparentes, eliminando os “buracos” que permitem evasão fiscal e reduzindo os custos operacionais dos próprios sistemas das cidades. Muitas das cidades tem departamentos e órgãos que atuam de forma independente e não sincronizada, desenvolvendo tarefas de forma redundante e mais dispendiosa.

E um risco que se torna cada vez mais presente, principalmente pelas mudanças já sentidas provocadas pelo aquecimento global, são os riscos fisicos, como tempestades mais violentas e intensas, que provocam deslizamentos e inundações, alterações nos microclimas, com aumento das temperaturas médias em determinadas regiões, como nos centros das cidades mais populosas do mundo e a maior poluição do ar devido a sistemas de transporte ineficientes e os crescentes congestionamentos de trânsito.

Todos estes desafios levam a uma crescente pressão nos sistemas de infra-estrutura das cidades e sabemos que uma interrupção neles tem um impacto dramático no bem estar da população e na economia da cidade.

Mas, os avanços tecnológios tem permitido que as cidades busquem soluções diferentes e inovadoras para estes problemas. O avanço tecnológico permite instrumentar melhor as infra-estruturas. Por exemplo, o uso de sensores e medidores inteligentes podem monitorar em tempo real as redes de energia e água, identificando problemas de forma rapida e eficiente. A água é um exemplo importante. As cidades consomem 60% de toda água potável disponibilizada no mundo anualmente para uso humano doméstico. As estimativas apontam que nos próximos 50 anos a demanda por água potável crescerá pelo menos seis vezes. E algumas cidades perdem hoje cerca de 50% de toda sua água devido a uma infraestrutura obsoleta e ineficiente. O uso de sensores inteligentes podem identificar e localizar vazamentos assim que eles ocorram, reduzindo o desperdício. A propósito, o desafio da água potável no planeta é analisado em um relatório muito interessante acessável aqui (PDF, 3.20MB)

O mundo está cada vez mais interconectado e através da Internet não apenas as pessoas se comunicam, mas veremos mais e mais objetos “falando” uns com os outros criando uma verdadeira Internet das coisas. A Internet das Coisas vai criar uma rede de centenas de bilhões de objetos identificáveis e que poderão interoperar uns com os outros e com os data centers e suas nuvens computacionais. A Internet das Coisas vai aglutinar o mundo digital com o mundo físico, permitindo que os objetos façam parte dos sistemas de informação. Com a Internet das Coisas podemos adicionar inteligência à infraestrutura física que molda nossa sociedade.

Com tecnologias cada vez mais miniaturizadas podemos colocar inteligência nos limites mais externos das redes, permitindo que os processos de gestão e operação das cidades sejam mais descentralizados, com decisões sendo tomadas localmente, melhorando o seu desempenho, escalabilidade e aumentando a rapidez das decisões. Por exemplo, sensores que equipam um automóvel podem enviar sinais em tempo real para um algoritmo sofisticado em um processador no próprio veículo, que pode tomar decisões que melhoram a segurança da sua condução, evitando colisões ou mau uso dos seus componentes. Outras informações podem ser repassadas a uma central que monitore o percurso, gerenciando a forma do usuário dirigir o veiculo e retribuir esta forma de direção em descontos ou taxas adicionais de seguros. Podem enviar informações que mostram que o veículo está sendo furtado e portanto decisões como o bloqueio de sua condução e acionamento da força policial podem ser tomadas.

A Internet das Coisas implica em uma relação simbiótica entre o mundo físico e o mundo digital, com entidades fisicas tendo também sua única identidade digital, podendo com esta comunicar-se e interagir com outras entidades do mundo virtual, sejam estes outros objetos ou pessoas. E não é futurologia, mas algo que já é realidade.

Todo este rápido avanço tecnológico permite criarmos soluções inovadoras, que podem ser aplicadas a todos os sistemas de sistemas que compõem uma cidade. Com instrumentação e inteconexão podemos criar sistemas inteligentes que controlem de forma mais eficiente o trânsito, melhorem os níveis de segurança e criem infraestruturas muito mais eficientes e seguras.

A única saida, pelo que podemos ver para os crescentes desafios que as cidades enfrentam é torná-las cidades inteligentes. As soluções tradicionais estão atingindo seus limites e torna-se necessário explorar de forma muito mais abrangente o potencial da tecnologia para criamos soluções inovadoras. Uma cidade inteligente é a que desmaterializa e acelera seus processos burocráticos e de gestão, que instrumenta e interconecta sua infra-estrutrura, criando soluções inovadoras.

Mas, como começar? Claro, um passo de cada vez.

O primeiro passo é compreender os atuais desafios, suas complexidades e as oportunidades (bem como os fatores inibidores) de transformação para a cidade. Um plano estatégico é fundamental e uma visão de longo prazo deve orientar o direcionamento desta estratégia.

O segundo passo é definir e priorizar as iniciativas em direção à cidade inteligente. Como de maneira geral os recursos financeiros são escassos, as transformações devem ser efetuadas de acordo com o retorno de seu resultado para a economia da cidade e para o bem estar da sua própria população. O próprio uso da tecnologia permite aos gestores criar e propor diferentes cenários e modelos, de forma a visualizar os efeitos dos investimentos nos processos de transformação da cidade.

Os processos operacionais e de gestão também devem ser revistos. O uso intenso da tecnologia pode automatizar e integrar muitas das atuais operações efetuadas de forma manual e ineficiente. O uso de recursos analíticos permite aos gestores tomar melhores decisões e as tecnologias de midia social podem inserir no contexto a própria população, tornando mais transparente a alocação e gestão dos recursos públicos.

Tornar uma cidade inteligente não é uma tarefa simples e rapida. São anos e anos de esforços, investimentos e mudanças. Transcende gestões e demanda uma nova mentalidade dos gestores publicos, com visão holistica e de mais longo prazo. Existem muitos casos reais de esforços neste sentido. No Rio de Janeiro um bom exemplo foi a criação do Centro de Operações, no final do ano passado, que pode ser visto no YouTube aqui (Youtube, 00:04:49) e aqui (Youtube, 00:01:29). Também vemos esforços em outras cidades, como visualizamos no artigo, embora de 2009, ainda atual, "The World’s Smartest Cities" , publicado pela Forbes. Recomendo também a leitura do paper "Informed and Interconnected: a Manifesto for Smarter Cities" (PDF, 191KB), publicado pela Harvard Business School.