Comunicación presentada al I Congreso Ciudades Inteligentes:
Autores
- Pablo E. Branchi, Investigador, Instituto Smart Cities, Universidad Pública de Navarra
- Carlos Fernández-Valdivielso, Dr. Ingeniero, Instituto Smart Cities, Universidad Pública de Navarra
- Ignacio R. Matías-Maestro, Director Instituto Smart Cities, Universidad Pública de Navarra
Resumen
Estamos frente a una revolución tecnológica que reconfigura el escenario tradicional urbano, descubriendo nuevas realidades que buscan nuevas soluciones, y con sistemas que a su vez generan nuevas necesidades. Por ello hemos desarrollado una metodología que elabora herramientas de evaluación para las diferentes tecnologías y sistemas que se aplican en el ámbito de las Ciudades Inteligentes. Con ellas, políticos y prescriptores podrán evaluar las ventajas y desventajas de cada iniciativa, las virtudes de las tecnologías y sistemas disponibles, y el modo óptimo de su aplicación conjunta en las estrategias de Ciudades Inteligentes. En este trabajo presentamos los resultados de aplicar esta metodología en la estrategia de Pamplona Smart City.
Introducción
En esta comunicación se describe el proceso que ha dado lugar al desarrollo de una matriz de estudio, primero, para el análisis de las diferentes tecnologías y sistemas que afectan a un entorno de Ciudades Inteligentes (CI) y, segundo, para poder elaborar un instrumento que sirva para contrastar el efecto que pueda tener la aplicación de estos sistemas en el marco de estrategias concretas de CI. Se fijan tanto los criterios generales como la forma de interrelacionarlos y ponderarlos, definiendo una serie de indicadores que ayudarán a alcanzar una suerte de calificación que permita, a primera vista, poder comparar y evaluar la aplicación de las nuevas tecnologías y sus efectos más inmediatos. Estos indicadores no pretender ser definitivos, sino una aproximación a la diversidad de criterios que afectan a una CI, así como una forma de aproximarse a las distintas soluciones, pero se plantean como un primer paso para el desarrollo de este nuevo instrumento. Una vez definida la matriz de análisis de tecnologías y sistemas, se definen los elementos que hipotéticamente deberían constituir una estrategia de CI, y por ello, a través de una segunda matriz, se realiza un alineamiento entre la evaluación individualizada de los sistemas y los efectos de su aplicación en un marco más global y complejo. Estos dos instrumentos no pretenden quedarse sólo en el apartado teórico, sino que se desarrollan varios ejemplos basados en tecnologías y estrategias de ciudades reales de la Red Española de Ciudades Inteligentes (RECI), con la que se ha colaborado estrechamente, y de forma más específica con la ciudad de Pamplona, gracias a un convenio firmado con este Ayuntamiento, valorando tanto las iniciativas que ya han ido aplicándose en ellas como las que pudieran estar planificadas, intentando contrastar la utilidad de estos instrumentos.
Se pretende entonces dar con una metodología útil y de fácil aplicabilidad, intuitiva y sencilla. Entendiendo que las nuevas tecnologías deparan aún un futuro de gran evolución, esta metodología no pretende ser un instrumento cerrado sino ampliable, escalable, revisable, buscando apoyar y sentar las bases que puedan regir el estudio y diseño de toda estrategia vinculada a la aplicación de nuevas tecnologías y sistemas en los entornos urbanos. Independientemente del nombre de estas nuevas iniciativas (Smart, inteligente, digital, sostenible, etc), parece ineludible que las ciudades ya no podrán desligarse de las tecnologías que ayudan a darle forma. Pero tampoco debe olvidarse que las ciudades son de las personas que las habitan, quienes acabarán de validar todo proceso de regeneración urbana, ya con base en las tecnologías, en los sistemas o, simplemente, en el sentido común. Es por esto que el objetivo que se persigue no es otro que el de poder brindar a los ciudadanos un instrumento que permita elegir y decidir qué tecnologías o sistemas se ajustan mejor a sus necesidades.
Descripción de la solución
Muchos son los sistemas desarrollados para la evaluación de sistemas y tecnologías. Desde las matrices desarrolladas por Kaoru Ishikawa en la década de los años ‘40, conocido por su forma como el “diagrama de las espinas de pescado”, hasta sistemas más complejos como los del Technology Assessment (TA) desarrollados en la década de los ’70 (Coates, 1976) y ampliados en décadas posteriores (Porter, 1995), incluso reconociendo su complejidad actual (Zhang et al., 2008). Sin embargo, ninguna de ellas se enfoca en el ámbito específico de las CI, aunque recientemente se han publicado algunos proyectos europeos basados en el VII Framework Program que intentan aproximarse a estos conceptos, como el proyecto SUME (Sustainable Urban Metabolism for Europe, 2014), que se enfoca en el modo en que los futuros sistemas urbanos pueden ser diseñados para ser consistentemente menos dañinos medioambientalmente que en el presente, introduciendo el concepto de metabolismo urbano, que ayuda a entender y analizar la forma en que las sociedades utilizan los recursos del medioambiente, tales como la energía y el territorio, tanto para mantenerse como para desarrollarse adecuadamente. Otro es el proyecto PROSUITE (Prospective Sustainability Assessment of Technologies, 2014), que busca la combinación de metodologías de predicción tecnológica con un enfoque orientado al ciclo de vida. Integra el análisis de las dimensiones económicas, medioambientales y sociales, en una forma estandarizada, comprehensiva y altamente aceptada, ofreciendo, según sus propios autores, un nuevo marco de análisis integral sobre la sostenibilidad.
Luego de este análisis, se ha visto que, a pesar de los diferentes esfuerzos, seguía existiendo un vacío en el estudio de sistemas y tecnologías específicas para ser aplicadas y contempladas por las estrategias de CI. Se consultó también con los distintos miembros de la RECI mediante una encuesta y diversas entrevistas realizadas en el marco de este trabajo, y se detectó esta necesidad: desarrollar una metodología que permita a políticos y planificadores poder evaluar los diferentes sistemas que se le proponen e, incluso, poder comparar distintas soluciones para un mismo problema. Asimismo, también se vio la necesidad de que, una vez evaluadas las diferentes opciones, se pudieran introducir en un sistema global que enlazase estos sistemas puntuales con la estrategia completa de CI de cada ciudad. Es por esto que, a lo largo de este estudio, se fueron desarrollando y perfeccionando dos herramientas. Por un lado, una matriz de análisis individualizado de Tecnologías y sistemas, denominada TAM (Technology Analysis Matrix) y otra que funciona como un gran cuadro de mando para estrategias de CI, denominada SCM (Smart City Matrix), las cuales se describen a continuación.
TAM: Technology Analysis Matrix
Como ya se ha presentado en diversas publicaciones durante este estudio (Branchi et al., 2012) La TAM debe contemplar, entre los efectos de la aplicación de la tecnología, además del impacto en el ciudadano, que es su usuario directo, la incidencia que puede tener en las diferentes variables que constituyen el Entorno: social, urbano, medioambiental, sus requisitos económicos y sus requisitos energéticos, generando un despliegue analítico necesario a la hora de aplicar las tecnologías, estudiando de forma encadenada y retroalimentada cada uno de estos aspectos y su influencia (Figura 1).
Debe tener en todo momento como centro y fin último al ciudadano, ya que es éste quien tiene una serie de necesidades que satisfacer, y para ello verá qué herramientas utilizar, a las cuales deberá analizar en función de su utilidad, su funcionalidad, su aplicabilidad, las necesidades infraestructurales y los resultados esperados. Se debe definir un modelo que funcione por capas, por etapas de análisis diferenciadas, y que pueda asimismo tener la capacidad de retornar al mismo punto de partida y que sea sólo así capaz de reconocer si una solución propuesta es la más idónea para satisfacer las necesidades que le han dado origen. Resulta conveniente definir una serie de elementos que puedan cruzarse permanentemente en una matriz de doble entrada en la cual, en las filas horizontales, se colocarán los elementos que definirán el Impacto, mientras que en cada columna, se evalúa dicho impacto y sus resultados esperados en cada uno de los ámbitos a los que se quiere atender con la tecnología que se está estudiando, es decir, en cada elemento del Entorno. Es así que en cada casilla en la que se cruza el impacto con el objeto, se definirá un indicador, el cual será cuantificado numéricamente, para poder así sumarlo y promediarlo con los demás indicadores, para poder alcanzar una calificación final de la tecnología.
Por otro lado, se ha estimado oportuno que a la puntuación obtenida en esta matriz TAM se le apliquen unos valores de corrección y análisis en función de los aspectos principales que debe atender dentro de una estrategia de CI, ya sea en los ámbitos de Movilidad, Eficiencia energética o Calidad de vida. Como es sabido, muchos son los indicadores que podrían definirse en cada uno de los ámbitos, pero luego de un profundo estudio y del trabajo desarrollado con la RECI y con Pamplona, se vio oportuno englobarlo dentro de estos tres grandes ámbitos. En esta metodología que ya se ha presentado de forma más detallada en diferentes publicaciones (Branchi et al., 2015), además de obtener una clasificación global de la propia tecnología, se obtiene su incidencia concreta en cada ámbito y, finalmente, una valoración de impacto real en función de su aplicación dentro de una estrategia SC. Para poder percibir a simple vista el impacto en cada uno de estos puntos, se define un sistema de letras (similar a los etiquetados de eficiencia energética), obteniendo un label tanto global de la tecnología (label TT) , el de cada uno de los apartados así como el de posible implantación en una estrategia CI (label SC) (Figura 2).
SCM: Smart City Matrix
Como ha podido observarse en el apartado anterior, para el desarrollo de la TAM se utilizan los principios analíticos que permiten obtener el promedio del promedio, consiguiendo de este modo una calificación objetiva basada en una suma de indicadores, en ocasiones objetivos (es decir, cuantitativos, paramétricos) y en otras quizás no tanto (cualitativos). Al realizar un juego de promedios se consigue obtener un dato final más objetivo que subjetivo, a la vez que contempla la superposición que se produce en una ciudad de los elementos más diversos. Es por todo ello que toda SC debiera disponer de una herramienta de estudio que siga ese juego de ir de lo particular a lo general, que contemple tanto objetividades como subjetividades, a la vez que formalismos e informalidades.
Para el desarrollo de la base de la SCM se entiende que cada ciudad debe tener la capacidad de evaluar lo que tiene y lo que le falta para ser una CI en función de su entorno urbano, social y ambiental, así como de sus capacidades. Por ello, se pretende establecer una metodología que permita sumar y ponderar todas las iniciativas, tanto las que se redacten inicialmente, como las que puedan ir añadiéndose a posteriori. Todo ello sobre la base de un juego de promedios que no tendrá tanto en cuenta si se habla de pequeñas o grandes acciones, pequeñas o enormes inversiones, confrontándolas entre ellas, sino ponderándolas y poniéndolas a un mismo nivel, entendiendo que tanto lo grande como lo pequeño puede tener un impacto equilibrado en el ciudadano. En definitiva, poder disponer de un instrumento que evalúe en forma de procesos, que trabaje inductivamente y que busque señales singulares. La metodología que se plantea tiene en cuenta los tres ámbitos definidos anteriormente de forma paralela, pudiendo cada tecnología o sistema tener un impacto determinado en cada uno de ellos. Es por ello que esta matriz SCM se convierte en un gran cuadro de mando para la estrategia CI, aportando una visión global del grado de implantación de los diferentes sistemas en cada una de las áreas a cubrir.
Del mismo modo, esta nueva herramienta SCM debe permitir evaluar también de forma visual e intuitiva (con letras, como en el caso de la TAM) el label obtenido por la propia estrategia aún en el caso de que no hayan sido implantadas las diferentes iniciativas, el label iniciado, contemplando sólo las iniciativas puestas en marcha, y el label implantado, contemplando el grado de incidencia en función de la superficie urbana afectada por cada una de estas iniciativas. Asimismo, se puede analizar si la estrategia está equilibrada o no, en función de si se han cubierto satisfactoriamente los tres ámbitos principales (movilidad, energía y calidad de vida), o si se han puesto más esfuerzos en unos que en otros. De este modo, aunque una estrategia acabe siendo bien valorada por el uso de tecnologías y sistemas innovadores y solventes per se, con esta matriz puede verse su impacto real y compensado en su conjunto, tanto en su globalidad como en cada uno de estos ámbitos (Figura 3).
Resultados
Tal como se comentaba al inicio de esta comunicación, se ha trabajado de forma muy estrecha con el Ayuntamiento de Pamplona para evaluar y validar estas herramientas, estudiando tanto su estrategia de CI en su conjunto como de forma más pormenorizada, cada una de sus iniciativas. Para ello se firmó un Convenio entre la Universidad Pública de Navarra (UPNA) y el Ayuntamiento con fecha 5 de agosto de 2014. La estrategia de Pamplona Smart City fue redactada en colaboración con la consultora IDOM, presentada al público el día 29 de abril de 2013 y está disponible en la web municipal (Pamplona, 2013). Se analizaron las 39 iniciativas planteadas por esta estrategia, obteniendo los datos que se resumen en el siguiente gráfico (Figura 4):
Como puede observarse, la TAM sirve para evaluar cuáles de estos sistemas cubren de mejor manera cada uno de los ámbitos (azul continuo, movilidad; verde a trazos, energía; rojo a puntos, calidad de vida), así como se puede ver que, aunque haya sistemas que por sí solos parecen muy buenos (puntos amarillos) por estar todos con una puntuación comprendida entre 3 y 4 (en un máximo de 5), cuando se los evalúa dentro de la estrategia CI con la TAM y la SCM, no todos son tan buenos como puede parecer de inicio (puntos naranja) dejando ver cuando se les ordena del mejor al peor evaluado, el gap que se genera entre la puntación definida por el label TT y la del label SC.
Cuando se vuelcan todas estas iniciativas en la matriz SCM, el resultado final obtenido por Pamplona es muy bueno (label C), siendo también buenas las evaluaciones en cuanto a las iniciativas ya iniciadas como las totalmente implementadas. Esto se debe en gran medida porque casi todo lo planteado por la estrategia de Pamplona ya está en marcha y, además, porque gran parte de estas iniciativas tienen un impacto global en la totalidad del espacio urbano de la ciudad, ya que no se trata de experiencias piloto, sino de sistemas de gran escalabilidad y en los que el Ayuntamiento ha hecho un gran esfuerzo para que abarquen gran parte de la ciudad. A la vez, se ha visto que se han implantado iniciativas de forma equilibrada en los tres ámbitos principales (movilidad, energía y calidad de vida), por lo que cumple las expectativas planteadas en todos ellos (Figura 5)
Conclusiones
Como comentan algunos autores (Fusero, 2008), las nuevas tecnologías ayudarán a la mejor gestión de las redes de comunicación, la movilidad y las energías, aunque la implementación y monitorización de estos sistemas ha sido siempre el talón de Aquiles del planeamiento urbano. Por ello, toda iniciativa urbana y, sobre todo, las que implican nuevas tecnologías e infraestructuras, deben estar apoyadas en una estrategia evaluable y cuantificable, que sirva de base a su aplicación en función de unas necesidades concretas, sean actuales o futuras. Una estrategia que marque un camino, un objetivo global, pero que tenga la capacidad de ser revisada, corregida y ampliada a partir de posibles nuevas necesidades y soluciones. Cada iniciativa plasmada en estas estrategias de CI debe poder ser medible, cuantificable, plantear un estado actual y una meta a alcanzar. Como se ha podido comprobar luego del trabajo realizado en Pamplona, prácticamente cualquier iniciativa CI es fácilmente evaluable con la TAM, y luego extrapolable a la SCM para su evaluación conjunta. Esto debe servir para poder validar las diferentes opciones y su impacto en la estrategia global de una Ciudad Inteligente. No obstante, siempre se debe mantener una puerta abierta a la virtud de políticos y planificadores, que son quienes deben poder valorar las necesidades puntuales de cada ciudad, territorio y naturaleza social, elaborando estrategias concretas para cada entorno urbano. Luego podrán utilizar estas metodologías como apoyo para el diseño de estas estrategias, evaluando su equilibrio e impacto en contraste con los resultados esperados a partir de las premisas planteadas y, sobre todo, de las necesidades de las personas que habitan las ciudades. Como todo dentro de una ciudad -y más aún si a ésta le pedimos inteligencia-, su objetivo principal debe ser que las personas prosperen y se desarrollen aprovechando las nuevas tecnologías, pero teniendo siempre en cuenta la sostenibilidad económica, social y medioambiental.
Agradecimientos
Se agradece la colaboración del Instituto Smart-Cities de la UPNA, así como la de todos los miembros de la RECI, y más específicamente al Ayuntamiento de Pamplona, sin cuyo apoyo no hubiera sido posible obtener tan valiosa información.
Referencias
- Ayuntamiento de Pamplona, 2013, Estrategia Smart City Pamplona. Disponible on-line en: Ayuntamiento de Pamplona
- Branchi, Pablo; Fernández-Valdivielso, Carlos; Matías, Ignacio, 2012, “La gestión de la diversidad en las Smart Grids”, I Congreso SMART-GRIDS, Libro de Comunicaciones. Ed. Grupo Tecma RED, S.L., Madrid; pp. 9-14
- Branchi, Pablo E.; Fernández-Valdivielso, Carlos; Matías, Ignacio R., 2014, “Analysis Matrix for Smart Cities”, Future Internet 6, no. 1; pp.61-75.
- Branchi, Pablo; Fernández-Valdivielso, Carlos; Matías, Ignacio, 2015, «Urban Technology Analysis Matrix”, Management of Environmental Quality. Volume 26 Issue 3. Ed. Emerald Group Publishing
- Coates, J.F., 1976, “Technology Assessment – A Tool Kit”, Chemtech, (June); pp. 372-383.
Fusero, Paolo, 2008, E-City, digital networks and cities of the future, Ed. List, Barcelona.
Porter, A.L.,1995, “Technology Assessment”, Impact Assessment, Volume 13; Summer; pp. 135-151 - PROSUITE, 2014, “Sustainability impact assessment of technology: a novel methodology.” Disponible on-line en: http://www.pre-sustainability.com/download/prosuite-sustainability-impact-assessment-method-for-technology.pdf (consultado el 2 de agosto de 2014)
SUME, 2014, “Sustainable Urban Metabolism for Europe”. Disponible on-line en:- Sume
- Zhang, J.; Daim, T.U.; Choi, B.C.; Phan, K., 2008, “A multiple-perspective model for technology assessment: Case of mobile broadband technologies selection in China”, Journal of Technology Management in China, Vol. 3 Iss: 3; pp.264-278
Nota: Este artículo fue presentado y publicado en el Libro de Comunicaciones del I Congreso Ciudades Inteligentes.