Documento de Visión a 2030, GICI – Grupo Interplataformas de Ciudades Inteligentes, Smart Cities

Comunicación presentada al II Congreso Ciudades Inteligentes:

Autoría

• GICI – Grupo Interplataformas de Ciudades Inteligentes

Resumen

El documento plantea la visión de la ciudad inteligente para el 2030 desde el enfoque de 20 plataformas tecnológicas españolas que conforman GICI. A partir de la conceptualización de la ciudad desde una definición y un modelo, se describen los distintos elementos tecnológicos que influyen en la ciudad y cuyo desarrollo determina la inteligencia de la ciudad y, por lo tanto, la calidad de vida del ciudadano en un entorno más sostenible. El trabajo en el que han participado directamente más de 100 personas pretende ser una guía consensuada y completa de la oferta tecnológica para la ciudad inteligente, identificando adicionalmente las barreras y oportunidades para su desarrollo.

Introducción / Antecedentes

Debido a la transversalidad del concepto de ciudad inteligente, que implica la aplicación de soluciones y tecnologías de diversos sectores en un entorno concreto, en 2013 se crea el Grupo Interplataformas de Ciudades Inteligentes –GICI– un grupo de trabajo para la coordinación de acciones y con una visión común para dar respuesta a los retos que se plantean en este ámbito particular desde los distintos sectores representados por las 20 Plataformas Tecnológicas Españolas que lo conforman.

El documento pretende establecer el escenario de visión a 2030 de la ciudad inteligente desde un punto de vista tecnológico. No pretende suplantar ni replicar los diversos documentos que sobre las ciudades inteligentes ya han sido publicados a nivel nacional y europeo, sino ofrecer la visión conjunta de las Plataformas Tecnológicas Españolas representadas en el Grupo Interplataformas GICI.

La metodología seguida para la elaboración de este Documento de Visión a 2030 se basa en la caracterización de elementos tecnológicos, que son descripciones de tecnologías o funciones a desarrollar e implantar para mejorar las ciudades.

En una primera etapa, se extraen los elementos tecnológicos unitarios identificados y que tuvieran aplicación en el ámbito urbano. A partir de éstos, se sintetizan los elementos tecnológicos macro, que reúnen y unifican varios de los elementos unitarios identificados por cada Plataforma en elementos de mayor nivel descriptivo y relevancia para la ciudad.

Finalmente los elementos macro se agrupan en líneas y éstas a su vez en áreas para facilitar su organización. La descripción de estos elementos, líneas y áreas se puede conocer más adelante en las secciones 4 y 5 del presente documento.

Modelo de Ciudad Inteligente

La definición consensuada por GICI enfatiza la innovación como elemento clave en el desarrollo de la ciudad inteligente, manteniendo el objetivo la sostenibilidad y a las personas en el centro del interés. Esta definición es: “Ciudad inteligente es aquella que mediante la incorporación de tecnologías, procesos y servicios innovadores garantiza su sostenibilidad energética, medioambiental, económica y social, para mejorar la calidad de vida de las personas y favorecer la actividad empresarial y laboral.”

Este documento aporta un modelo de ciudad inteligente así como una oferta de soluciones tecnológicas que permiten avanzar hacia una ciudad más sostenible. Las tecnologías más adecuadas en cada caso, el nivel de desarrollo y aplicación, son distintos pero capaces de copar todas las necesidades en los diferentes entornos.

Basado en la definición de ciudad inteligente establecida por GICI, se ha desarrollado un modelo que permita ordenar y englobar todos los aspectos tecnológicos relacionados con las ciudades de un modo homogéneo y equilibrado. El modelo identifica 4 grandes áreas temáticas o verticales. A estos bloques se adhiere un área horizontal que integra tecnologías que son aplicables a cualquiera de las áreas temáticas verticales, y que comprende las Tecnologías de la Información y la Comunicación, Sensores, Seguridad y Materiales.

El esquema que se muestra a continuación resume el contenido del modelo. En total el modelo está compuesto por 5 áreas a su vez contiene varias líneas o aplicaciones sobre las que se agrupan los elementos tecnológicos que se identifican más adelante en el documento.

Elementos tecnológicos

Para la elaboración del presente Documento de Visión a 2030 se ha seguido la siguiente metodología:

Un elemento tecnológico es una función o tecnología de aplicación (a corto, medio o largo plazo) en la ciudad inteligente bajo el modelo definido en este documento.

La construcción del Documento de Visión a partir de la identificación de elementos tecnológicos se debe a la necesidad de homogeneizar y concretar las distintas aportaciones de las Plataformas Tecnológicas en el ámbito de las ciudades para poder llegar a una visión integrada de la ciudad inteligente.

Existen dos niveles de elementos tecnológicos: “micro” y “macro”. El elemento tecnológico “micro” describe una función o tecnología aplicable a la ciudad y es aportado por cada Plataforma Tecnológica a partir de su conocimiento específico y aplicado al ámbito urbano.

Los elementos “micros” están ligados por lo tanto a cada Plataforma Tecnológica pero también se incluye la orientación a los ocho Retos de la Sociedad definidos en el Programa Estatal de Investigación Orientada a los Retos de la Sociedad, su grado de relevancia para la ciudad así como un horizonte temporal de aplicación:

1. Nombre del elemento

2. Función o Tecnología

3. Retos Sociales con los que se relaciona

4. Relevancia para la ciudad inteligente (Alta / Media / Baja)

5. Aplicación (Largo / Medio / Corto Plazo)

6. Descripción de detalle

La categoría ‘tecnología’ abarca los elementos “micro” relacionados con en el desarrollo, validación e implementación de instrumentos y/o procedimientos, así como con técnicas que permiten un aprovechamiento práctico de los recursos de la ciudad. La categoría ‘función’ engloba los elementos “micro” que corresponden a servicios, herramientas, aplicaciones TIC, sistemas de gestión y soluciones que permiten que la ciudad sea más eficiente y sostenible.

Los 142 elementos “micro” identificados se agrupan y sintetizan en los elementos tecnológicos “macro”. La metodología para agrupar dichos elementos se basa en dos premisas. La primera es generar unos elementos “macro” que tengan cabida dentro del modelo de ciudad inteligente descrito, evitando que un mismo elemento “macro” pudiese estar posicionado en diferentes lugares del modelo. La segunda premisa es evitar la duplicidad de un elemento tecnológico “micro” en varios “macro” para trabajar en la dirección de una estructura lo más sencilla posible. Tras esta agrupación, el número de elementos “macro” consensuados en esta visión es de 49.

Líneas / aplicaciones

Los elementos “macro” se agrupan a su vez en entidades de mayor nivel llamadas líneas o aplicaciones. Estas líneas o aplicaciones están ubicadas en las distintas áreas del modelo de ciudad inteligente.

Esta metodología de trabajo ha permitido generar un modelo equilibrado y homogéneo con una estructura sencilla para definir la ciudad inteligente, ya que ésta es un marco amplio y complejo por la cantidad de factores y elementos que lo componen.

Descripción del modelo

Con el objeto de analizar en mayor profundidad la contribución de cada área tecnológica al modelo de ciudad inteligente teniendo en cuenta los elementos tecnológicos identificados, en esta sección se describen las áreas, líneas y los elementos tecnológicos macro.

Área tecnológica de energía y medio ambiente

Esta área tecnológica aborda medidas de gestión de la energía como la integración de fuentes de energía renovables tanto para generación eléctrica como térmica, así como estrategias para intensificar el ahorro y la eficiencia energética, todo ello dentro de un equilibrio entre el medio ambiente y el consumo sostenible de los recursos naturales.

• Línea de gestión de redes energéticas, 2 E. M., 10 E. m.: Adaptación de redes de transporte y distribución, en coordinación con clientes conectados. Incremento del seguimiento y control del consumo y la producción energética. Aprovechamiento de la electricidad generada a partir de fuentes renovables y creación de redes urbanas de climatización.
• Línea de recursos energéticos, 4 E. M., 18 E. m.: Penetración de la generación distribuida gestionable de origen renovable en entornos urbanos y periurbanos. Gestión de la demanda eléctrica y acoplamiento a la generación y al almacenamiento energético, a la vez que se aumenta la eficiencia del sistema eléctrico.
• Línea de medioambiente, 3 E. M., 10 E. m.: Implementación de herramientas y estrategias para gestionar los recursos de forma sostenible, reducir las emisiones de CO2 y otros contaminantes, así como para contribuir a la eficiencia en la gestión del agua y al control de su calidad.

Área tecnológica de edificios e infraestructuras

Esta área tecnológica analiza los sistemas de transporte que ofrezcan mejoras en la movilidad y en su monitorización, a la vez que se produce una reducción del consumo energético.

• Línea de infraestructuras, 2 E. M., 5 E. m.: Desarrollo de sistemas de transporte urbano e interurbano eficientes y sostenibles que permitan una movilidad mejor y más segura a una población cada vez más desarrollada demográficamente.
• Línea de gestión de elementos urbanos, 3 E. M., 7 E. m.: Sensorización y monitorización de las infraestructuras para una correcta gestión de la ciudad. Diseño de nuevos sistemas de iluminación de vehículos y gestión más eficiente del alumbrado en las ciudades. Potenciación y mejora de la conexión entre los diferentes modos de transporte.
• Línea de edificación sostenible, 3 E. M., 10 E. m.: Reducción del consumo energético y la integración de energía procedente de fuentes renovables en la edificación (sector doméstico y terciario).

Área tecnológica de movilidad e intermodalidad

Esta área tecnológica considera los sistemas de gestión eficiente del transporte de personas y mercancías, de manera que se cubran las necesidades de movilidad en el entorno urbano, reduciendo emisiones contaminantes y ruido.

• Línea de vehículos en el entorno urbano, 3 E. M., 9 E. m.: Desarrollo de tipos de vehículos privados/públicos, para personas/mercancías, y los elementos e infraestructuras para su despliegue. Uso de biocombustibles y de vehículos eléctricos alimentados con electricidad procedente de fuentes renovables para el transporte urbano para configurar una red de transporte sostenible y baja en emisiones.
• Línea de sistemas inteligentes de transporte en el entorno urbano, 4 E. M., 12 E. m.: Tecnologías de la Información y Comunicación para la gestión del tráfico, que faciliten la intermodalidad y promuevan el uso del transporte público, a la vez que mejoran la seguridad y la eficiencia de los diferentes medios de transporte.
• Línea de logística y gestión de flotas urbanas, 3 E. M., 6 E. m.: Implementación de nuevas plataformas logísticas que permitan ahorros en costes, tiempo y emisiones. Adaptación de sistemas de gestión y mantenimiento de flotas de vehículos eléctricos y con combustibles alternativos.

Área tecnológica de gobierno y servicios sociales

Esta área tecnológica plantea actuaciones enfocadas a garantizar un acceso sencillo a los servicios que ofrece la administración y mejorar la calidad de vida (salud) de los ciudadanos.

• Línea de salud y accesibilidad, 3 E. M., 10 E. m.: Desarrollo de tecnologías de ayuda al diagnóstico, tratamiento y seguimiento de pacientes realizando intervenciones menos invasivas.
• Línea de administración, 3 E. M., 9 E. m.: Desarrollo de tecnologías para dotar a la ciudad de servicios que ayuden a los ciudadanos al uso eficiente de la ciudad y sus recursos.
• Línea de promoción urbana, 2 E. M., 4 E. m.: Incorporación de Tecnologías de la Información y Comunicación (TICs) a la administración pública de manera que el ciudadano pueda ser partícipe del proceso de toma de decisiones sobre su ciudad. Herramientas y aplicaciones TIC para caracterizar la ciudad como destino turístico.

Área tecnológica horizontal

Ésta área tecnológica aborda actuaciones, transversales al resto de áreas, que consideran tecnologías base que pueden atender necesidades en cualquiera de las cuatro áreas verticales descritas en el modelo.

• Línea de tecnologías de información y comunicación, 6 E. M., 14 E. m.: Diseño y despliegue de infraestructuras para alojar y gestionar sistemas de información. Generación de un software fiable y eficiente a la vez que se diseña una interfaz amigable y eficaz para favorecer el acceso y la aceptabilidad de la tecnología correspondiente. Dotación de conectividad a Internet a elementos para que puedan interactuar con el entorno virtual.
• Línea de sensores, 3 E. M., 6 E. m.: Tecnología de sensores o dispositivos electrónicos para ofrecer una funcionalidad en el contexto de la ciudad.
• Línea de seguridad, 4 E. M., 12 E. m.: Aseguramiento del correcto funcionamiento de un modelo integral de seguridad de servicios esenciales, así como incorporación de innovación en su desarrollo y una mayor colaboración ciudadana. Gestión avanzada de los activos de las infraestructuras Creación de entornos de trabajo más saludables y seguros.
• Línea de materiales, 1 E. M., 3 E. m.: Desarrollo de materiales funcionales, adecuados para necesidades extraordinarias, adaptables y tecnologías de aplicación personalizada.

Finalmente indicar que la frontera entre las distintas áreas tecnológicas no es estanca y los elementos tecnológicos incluidos en un área tecnológica pueden tener componentes incluidos en otra área tecnológica. La definición de los elementos, las áreas y en general la organización podrán evolucionar en función de los desarrollos tecnológicos y de las necesidades de las ciudades previstos en distintos escenarios de visión.

Conexión con los retos sociales

La tecnología debe acompañar y prestar servicio a la sociedad en aras de hacer la vida más fácil al conjunto de la ciudadanía, y permitir avances en el desarrollo de un entorno urbano inteligente basado en una visión común que tenga en cuenta parámetros sociales, medioambientales y económicos de las ciudades.

Este documento nace con la vocación de servir de guía tecnológica a los diversos agentes que representan a la ciudadanía, identificando los elementos que dan respuesta a los retos que plantea el desarrollo de las ciudades, como entorno de vida de los ciudadanos que las habitan.

A continuación se reflejan los retos de la sociedad a los que responden principalmente cada una de las áreas que integran el modelo de ciudad inteligente, aunque todas las áreas tecnológicas abordan los ocho retos en cierto modo.

Barreras y oportunidades

Barreras

• Falta de financiación. La situación de crisis económica que está atravesando Europa en general y España en particular, dificultan el acceso al crédito bancario y, en este marco, son de gran importancia los planes de financiación específicos que aparecen desde la administración europea y española para desarrollar el plan de negocio que dé soporte a la implantación de las nuevas soluciones, productos y servicios.
• Marco regulatorio adecuado. En los distintos niveles de regulación (local, autonómica, nacional, europea) es necesario crear el marco que permita la competencia de distintas soluciones y sea ágil promoviendo los potenciales cambios requeridos por nuevas formas de hacer las cosas, tecnologías a desplegar y funcionalidades asociadas.
• Normalización. La falta de normalización es una barrera importante para la implantación masiva de soluciones. Una normalización que garantice la interoperabilidad es un principio básico que promueve una reducción de precios por competencia y una sostenibilidad de la solución hacia el futuro.
• Concursos públicos vs soluciones particulares. La propia dinámica de la administración pública dificulta la adopción de soluciones novedosas que en múltiples casos son únicas y suponen un extra coste inicial comparadas con las soluciones tradicionales. En este sentido, los incentivos como la compra pública innovadora permiten facilitar esta primera adquisición de soluciones novedosas.
• Privacidad de la información. Una parte de las soluciones de las ciudades inteligentes pasa por el uso de gran cantidad de información que son datos privados de los ciudadanos. Cómo crear valor y soluciones a partir de estos datos, garantizando la privacidad de la información, supone un reto y una barrera a superar.
• Dificultad de aceptación social. Formación, difusión, concienciación son necesarios para tener más probabilidades de éxito en la implantación de soluciones, ya que suponen un cambio de comportamiento de los ciudadanos. Los proyectos de demostración de cierta escala son un buen escaparate para interactuar con los clientes finales y ver la aceptabilidad de las soluciones.
• Transversalidad requerida por las soluciones. Las soluciones suelen implicar la colaboración entre distintos sectores o áreas dentro de las municipalidades que no siempre están coordinados o tienen las mismas prioridades.
• Localismo vs globalidad. Un principio de funcionamiento en las ciudades es extrapolar soluciones exitosas de una población a otras. Estas soluciones se pueden extrapolar fácilmente pero en ocasiones es necesario adaptarlas a las particularidades, tanto físicas como sociales, de la población destino.

Oportunidades

• Generación de nuevos productos/servicios y empresas. Las empresas que logren implantar y extender soluciones novedosas que impliquen un avance en la sostenibilidad de las ciudades, lograrán, de forma general, un incremento en su volumen de negocio, o incluso creación de nuevas empresas.
• Mejora de la eficiencia en uso de recursos. La ciudad inteligente implica un uso sostenible del medio ambiente y de sus recursos naturales, tanto en el consumo de energía y de agua, como en el reciclado y valorización energética de residuos, etc.
• Infraestructuras optimizadas. El uso más racional de las infraestructuras, elimina congestiones y prolongando su vida útil.
• Administración eficiente y cercana. La mejora de la administración en su propio funcionamiento y en relación con los ciudadanos redundará en una mejor apreciación por parte de la ciudadanía y una reducción de los costes de gestión en las relaciones con la administración pero también en las relaciones entre empresas.
• Mejora de la calidad de vida de los ciudadanos. Sin olvidar que lo que define a una ciudad es en gran medida su densidad de población, la ciudad inteligente debe permitir a sus ciudadanos mejorar su calidad de vida mediante soluciones que hagan que ésta sea más cómoda, saludable, duradera y autónoma, favoreciendo una mayor integración entre las personas y el medio ambiente.
• Atractivo como polo de inversión, inmigración, destino cultural y turístico. Las ciudades que más puntúen en el ranking de ciudad inteligente también serán más demandadas como destino para vivir o para ser visitadas.

Referencias

• Ministerio de Economía y Competitividad, 2013-2016 Plan Estatal de Investigación Científica, España.