Las ciudades son claves para alcanzar la neutralidad climática en 2050, pero su transformación en espacios inteligentes afronta grandes desafíos. El informe Smart Cities de OBS Business School, dirigido por Víctor Ruiz Ezpeleta, analiza cómo la tecnología, la inteligencia artificial y el IoT están redefiniendo la movilidad, la gestión energética y la seguridad urbana. Sin embargo, la expansión de estas innovaciones trae consigo retos como la ciberseguridad, la privacidad y la confianza ciudadana.

Las ciudades desempeñan hoy un papel fundamental para lograr la neutralidad climática en 2050 (objetivo del Pacto Verde Europeo), pues ocupan solo el 4% de la superficie terrestre de la UE pero albergan al 75% de sus ciudadanos, consumen más del 65% de la energía mundial y son responsables de más del70 % de las emisiones globales de CO2. En España el 69% de la población reside actualmente en las ciudades y la expectativa es que la cantidad de personas en dichos espacios aumente significativamente.

Las ciudades inteligentes optimizan recursos mediante tecnología y datos.

Ciudades que piensan: el auge de la inteligencia urbana 

La incorporación del IoT y el análisis de datos impulsado por la IA está convirtiendo a las ciudades en espacios más eficientes y sostenibles, que mejoran la calidad de vida porque permiten gestionar el tráfico, las infraestructuras, la gestión energética, la contaminación y la seguridad pública. Los datos de ubicación compartidos de forma anónima, por ejemplo, pueden ayudar a las empresas de reparto a optimizar sus rutas, permitiendo más entregas exitosas en el primer intento y reduciendo la necesidad de visitas adicionales. 

En 2021 había más de 10 mil millones de dispositivos IoT y se proyecta que para 2025 la cantidad de datos generados globalmente supere los 73 zettabytes, y su gestión será un enorme desafío. Las ciudades inteligentes están desplegando miles de sensores y la nube juega un papel crucial en el almacenamiento y análisis de esta vasta cantidad de información. Sin embargo, a pesar de su relevancia, la nube requiere redes con alto ancho de banda y baja latencia, y actualmente la conectividad en muchas ciudades inteligentes es insuficiente. El despliegue de la tecnología 5G está en proceso de expansión, lo que ofrece una solución más rápida y asequible, pero además para superar estas limitaciones se está introduciendo la computación en el borde, un enfoque que acerca el procesamiento de datos a su fuente, es decir, al propio dispositivo, eliminando la necesidad de enviar datos a centros remotos y reduciendo los tiempos de respuesta. 

Las tecnologías emergentes van a permitir que las ciudades respondan dinámicamente a su entorno en lugar de limitarse a recolectar datos. Por ejemplo, los grandes modelos de lenguaje facilitarán la interacción entre ciudadanos y planificadores urbanos.

Los grandes retos de las smart cities son confianza ciudadana, ciberseguridad, humanización de servicios e IA con decisiones justas.

Los retos ocultos de la ciudad inteligente 

La implementación masiva de cámaras, sensores y sistemas de recolección de datos puede llevar a una invasión de la privacidad y existe el riesgo de que la vigilancia masiva sea explotada por gobiernos o empresas para controlar o manipular a la población, por tanto, será imprescindible una regulación clara y rigurosa. Uno de los grandes retos a los que se enfrentan las ciudades inteligentes es conseguir la confianza de los ciudadanos en torno a la gestión y seguridad de sus datos. Cerrar esta brecha de confianza permitiría la participación ciudadana. 

También es necesario que las empresas privadas y los gobiernos trabajen de manera conjunta, sin embargo, muchos líderes empresariales aún son reticentes a compartir datos con socios externos. El uso de tecnologías también conlleva un desafío en materia de ciberseguridad, pues un ciberataque podría llegar a paralizar servicios esenciales. Por ello se deben preparar planes de contingencia. Por otro lado, el uso excesivo de la IA podría desembocar en la deshumanización de los servicios públicos, aspecto especialmente crítico cuando hablamos de atención médica o servicios sociales, donde el contacto humano es crucial. El gran reto es determinar qué se debe enseñar a la IA para que sea capaz de tomar decisiones justas e igualitarias, porque la ética y los sentimientos son aspectos complejos para ser desarrollados por la tecnología. Ante todos estos desafíos se hacen necesarias nuevas regulaciones.

Movilidad 4.0

Un transporte inteligente incluye medidas de alto impacto como las tarifas de congestión (pago de una prima para acceder a las carreteras y los servicios en las horas punta), que en teoría proporcionan un fuerte desincentivo para unirse al tráfico durante los períodos de gran volumen; también tarifas de estacionamiento basadas en la demanda, algo que no tiene una gran complejidad de diseño, pero que precisa de una tecnificación basada en datos y sensores. O carriles de peaje en carreteras y autopistas, de manera que aquellos conductores que quieran utilizar los carriles rápidos paguen por ello, dejando exentos aquellos vehículos que transporten un cierto número mínimo de pasajeros.

Ante todos estos desafíos se hacen necesarias nuevas regulaciones.

También se está implantando el transporte bajo demanda y el smartparking que mediante sensores y aplicaciones permiten saber qué plazas de aparcamiento están disponibles en una determinada zona. Esta tecnología evita la circulación por zonas donde ya no hay lugar donde aparcar. Barcelona ya ha implantado algunas pruebas piloto con buenos resultados. 

También existen tecnologías que permiten al usuario escoger a través de su teléfono móvil el medio de transporte más rápido en cada momento. Y el proyecto The Copenhagen Wheel permite convertir cualquier bicicleta en eléctrica sustituyendo la rueda trasera por otra con un motor eléctrico. La bicicleta compartida también está muy presente en las ciudades más smart (España es tercer país del mundo por detrás de China y Francia). Cataluña, Andalucía y Madrid son las tres comunidades con mayor cantidad de bicicletas compartidas, con la dificultad que supone compatibilizar el aumento de carriles bici con el aparcamiento para vehículos privados. Algunos países ya limitan la compra de un coche a la posesión de una plaza de aparcamiento.

Algunas ciudades, como Nueva York, están adaptando su sistema de semáforos para favorecer el paso de los autobuses. Pero lo que revolucionará las ciudades sin duda será la llegada del coche autónomo, que dará una nueva visión de la conducción y del uso del tiempo, y que supondrá un enorme reto para adaptar el entorno. 

Eficiencia hídrica y energética 

La gestión del agua, junto con el suministro estable de la energía eléctrica, son enormes retos de esta etapa de digitalización. Una solución que mejoraría mucho las ciudades es acumular agua de lluvia en los edificios para que se pueda reutilizar en inodoros o para riego. Ya lo hace los edificios de nueva creación con certificaciones como la LEED platinum como el edificio One Bryant Park de Nueva York y el estadio de fútbol americano en Chicago.

Además, los edificios son responsables del 40 % de toda la energía consumida en el mundo y del 36 % de las emisiones de CO2 en la UE. Sin embargo, el 75 % de ellos son ineficientes energéticamente. Entre los objetivos de la Unión Europea está reducir el consumo de energía un 6 % y de las emisiones un 5 % en los próximos años mediante la modernización de edificios: el control de la calefacción por sectores, la iluminación y la ventilación. Para ello se están destinando fondos del programa Next Generation. Un ejemplo es el edificio del Ayuntamiento de Hospitalet de Llobregat (Barcelona), que ha sido remodelado recientemente consiguiendo un ahorro de en torno al 60 %.

Londres, pionera de la revolución urbana 

Londres es considerada la ciudad más smart   del mundo. Destaca por su avanzada infraestructura verde, es líder en la cantidad de cargadores públicos para vehículos eléctricos y edificios con certificaciones ecológicas en Europa. Su visión como ciudad inteligente se apoya en la disponibilidad de datos abiertos y un enfoque centrado en la información, que comparte gran cantidad de datos municipales. En el ámbito de la movilidad y el transporte, ha implementado sistemas de pago avanzados para el transporte público y aplicaciones como Go Jauntly, que fomentan caminos saludables y planes para mantener un mejor estado de forma. También ha asignado importantes fondos a la empresa pública de la gestión del transporte (Transport for London) para proyectos que incluyen iluminación LED, paneles solares en estaciones de metro y mejoras energéticas en sus edificios. 

El uso de bicicletas es cada vez más habitual (hay más de 12.000 bicicletas disponibles en 800 estaciones).  Y en el ámbito medioambiental, Londres se ha propuesto alcanzar emisiones netas cero para 2030, implementando zonas de ultrabajas emisiones y utilizando el calor residual del metro para mejorar la calidad del aire. Esta iniciativa está respaldada por un fondo de 500 millones de libras destinado a proyectos de energía renovable, transporte limpio y eficiencia energética. 

Además, el proyecto London Tideway, que ya está en su fase final, supone un túnel de más de 25 km y la ampliación de la estación depuradora que recoge el exceso de aguas residuales que el sistema actual no puede absorber, evitando que se viertan millones de toneladas de residuos al río. En términos de seguridad, la ciudad ha integrado una amplia red de tecnología 5G, sensores, cámaras, drones y robótica para garantizar un monitoreo eficaz y una respuesta rápida ante incidentes.

Barcelona y Madrid: el pulso smart de España

Barcelona ocupa un lugar destacado como ciudad inteligente a nivel europeo y mundial. Con sensores IoT monitoriza en tiempo real el flujo de residuos, lo que permite optimizar las operaciones de recogida. Además, es uno de los centros tecnológicos más importantes con el nuevo superordenador Mare Nostrum 5, uno de los ordenadores más potentes del mundo, que permitirá el estudio y la implementación de proyectos complejos que hasta ahora no se podían desarrollar. Su proyecto estrella a nivel urbanístico es la remodelación de la zona del estadio del Futbol Club Barcelona, que se está realizando con criterios de movilidad inteligente, sostenibilidad e inclusividad. 

La ciberseguridad es clave en la gestión de infraestructuras inteligentes.

En movilidad destacan los patinetes eléctricos equipados con IA, la ampliación de carriles bici y la reducción de espacio para los vehículos privados, las cabinas modulares capaces de crear espacios de trabajo en zonas públicas, las papeleras inteligentes que clasifican los residuos por sí solas, los autobuses autónomos para el transporte público, los coches plegables y los drones preparados para entregar mercancías y suministros farmacéuticos. Para poder centralizar y gestionar la cantidad ingente de datos, Barcelona utiliza una plataforma llamada Sentilo, un sistema de código abierto donde se pueden introducir y visionar los datos de manera fácil tanto para la ciudanía como para las empresas suministradoras.

Madrid también es una de las ciudades más inteligentes de España. Ha implantado una infraestructura inteligente para la gestión de residuos considerada la “más avanzada de Europa”. Ha avanzado mucho también en el uso de tecnologías de la información y la comunicación (TIC) en la gestión de residuos, con sensores de llenado que optimizan las rutas de los camiones de recogida. Los avances en movilidad, tanto en la flota de autobuses de la EMT, con la electrificación total, como en el sistema de Bicimad, con el nuevo sistema de pago MPass, también son clave para fortalecer su liderazgo como smart city. Madrid se encuentra entre las cinco ciudades del mundo con sistemas de transporte ejemplares, junto a Nueva York, Londres, París y Berlín. Es destacable la transformación tecnológica del Centro de Operaciones de La Elipa y su instalación fotovoltaica, considerada un referente a nivel mundial. 

Ciudades inteligentes: avances y desafíos

1. Impacto en el medio ambiente

• El 70% de las emisiones globales de CO2 provienen de las ciudades.
• La transición hacia las smart cities es clave para alcanzar la neutralidad climática en 2050.

2. Tecnología al servicio de la ciudad

• Más de 10.000 millones de dispositivos IoT activos en 2021.
• Se espera que los datos generados por ciudades inteligentes superen los 73 zettabytes este 2025.

3. Retos de las ciudades inteligentes

• La ciberseguridad es uno de los mayores desafíos para la infraestructura urbana digital.
• La privacidad y la confianza ciudadana son cruciales para el éxito de las smart cities.

4. Madrid y Barcelona: pioneras en tecnología urbana

• Barcelona utiliza sensores IoT para optimizar la gestión de residuos en tiempo real.
• Madrid implementa una de las infraestructuras de gestión de residuos más avanzadas de Europa.

5. Transporte del futuro

• El coche autónomo revolucionará la movilidad urbana en los próximos años.
• Las ciudades inteligentes están experimentando con nuevas formas de transporte como patinetes eléctricos y autobuses autónomos.

6. Londres: ciudad modelo de smart city

• Londres lidera la integración de la tecnología 5G y sistemas de transporte inteligente.
• El proyecto London Tideway, con más de 25 km de túnel, mejorará el sistema de gestión de aguas residuales.

7. Ahorro energético en la arquitectura

• El 75% de los edificios del mundo son energéticamente ineficientes.
• Edificios con certificación LEED Platinum como el One Bryant Park en Nueva York promueven la reutilización de agua de lluvia.