A medida que se hacen nuevos avances en Inteligencia Artificial y otros campos de interés como el Internet of Things (IoT) y la Ciberseguridad, es muy probable que se desarrollen nuevas aplicaciones de utilidad que podamos utilizar en nuestro día a día. Sin duda, los nuevos descubrimientos y mejoras en estos campos traerán novedades sorprendentes que se implementen en la tecnología de las smart cities, creando verdaderas ciudades inteligentes, prósperas y seguras para sus ciudadados.
En este artículo nos gustaría exponer algunas ideas de proyectos destinados a smart cities que, si bien actualmente puedan parecer revolucionarias, es probable que con el tiempo se vean implementadas en las grandes ciudades, dotándolas de una ventaja tecnológica importante, y facilitando la vida a las personas que residen en ellas.
Tenemos un artículo publicado en nuestro portal web en el que hablamos de las principales aplicaciones de la Inteligencia Artificial y el Machine Learning en smart cities en el mundo. No obstante, en este artículo trataremos de ir más allá, exponiendo ideas de proyectos que sean útiles para las ciudades inteligentes, y que marquen la diferencia en labores de vigilancia medioambiental y sostenibilidad. En OverStand, nos dedicamos a desarrollar soluciones que permitan a los humanos incrementar su rendimiento y obtener en máximo beneficio posible en diferentes áreas, y consideramos que la Inteligencia Artificial tiene el poder de transformar la manera en que vivimos y nos relacionamos entre todos.
Estado actual de la IA en la vigilancia y sostenibilidad ambiental
En el panorama actual, la Inteligencia Artificial constituye la base de muchas de las operaciones de revisión y cuidado que se llevan a cabo para mantener un estado óptimo del medio ambiente. Desde sensores y cámaras en parques naturales para detectar la aparición de especies invasivas, hasta los complejos sistemas que emplean las agencias de meteología para estudiar el comportamiento del clima en el planeta, y proteger y advertir a las personas con suficiente antelación. En estos ejemplos citados, la Inteligencia Artificial resulta clave, y permite lograr resultados que dificilmente podríamos obtener en tan poco tiempo si prescindieramos de esta tecnología.
No obstante, consideramos que la Inteligencia Artificial se encuentra en una etapa temprana de su implementación dentro de este campo, y que, con el tiempo, a medida que evoluciona la tecnología, surgirán más y más opciones que amplien el espectro de aplicaciones de la IA. Introducimos algunas de estas ideas en los siguientes puntos.
Vigilancia Inteligente en Smart Cities
En algunos países como China podemos ver cómo los sistemas de vigilancia en ciudad son procesados en tiempo real para detectar cualquier tipo de infracción que pueda poder en riesgo la vida del resto de personas, lo que, con el tiempo, ha ayudado a reducir considerablemente los índices de criminalidad, sobre todo en grandes ciudades.
El ejemplo anterior constituye un potencial caso de aplicación de la Inteligencia Artificial que no está tan extendido, debido en parte a las políticas de privacidad y derechos que existen en regiones como Europa, a pesar de los beneficios que podría acarrear su uso para esta finalidad. No obstante, no nos centraremos en aplicaciones que estén destinadas exclusivamente a la seguridad de los ciudadanos, sino que buscamos desarrollar ideas que prioricen el mantenimiento y sostenibilidad del medio ambiente en las futuras Smart Cities.
Un caso de aplicación de la IA destinada al mantenimiento del entorno en las ciudades sería la implementación de cámaras de vigilancia que envíen información a los servidores donde se alojen los modelos de Machine Learning destinados al procesamiento en tiempo real de estas grabaciones, obteniendo resultados casi inmediatos al momento en que son grabados. Estas cámaras estarían situadas en lugares clave, como parques naturales, en los que la alerta de los modelos de Inteligencia Artificial permitan actuar con rápidez en casos donde sea necesaria la intervención humana. Las cámaras podrían detectar la aparición de nuevas especies invasivas con respecto a las autóctonas, a la vez que son utilizadas para llevar un registro poblacional de la fauna existente. Bajo cualquier situación, los modelos de Machine Learning permiten la detección de casos de riesgo, priorizando la sostenibilidad del medio en estas ciudades.
Monitoreo acústico avanzado en Smart Cities
Somos humanos y, por lo general, nuestro oído es capaz de detectar todo tipo de sonidos que transcurren en nuestro día a día, lo suficientemente bien como para permitirnos relacionarnos correctamente con nuestro entorno. Históricamente, este sentido ha ido evolucionando y perfeccionándose debido a la gran importancia que tiene en nuestra supervivencia. No obstante, si bien la mayor parte de nosotros logra tener una vida plena en lo que a este sentido se refiere, la capacidad auditiva de los humanos dista mucho de otros animales en el planeta, capaces de oir frecuencias más altas que las que admite nuestro oído.
Es aquí donde la Inteligencia Artificial y los sistemas de monitoreo acústico avanzado entran en juego, superando las limitaciones del oído humano y proporcionando una "audición aumentada" a nuestras ciudades inteligentes. Estos sistemas, equipados con micrófonos de alta sensibilidad y algoritmos de aprendizaje profundo, podrían detectar, clasificar y localizar una amplia gama de sonidos urbanos, incluyendo aquellos que están fuera del rango auditivo humano.
La implementación de redes de sensores acústicos distribuidos por toda la ciudad nos permitiría crear un "mapa sonoro" dinámico, el cual recibiese información en tiempo real. Además de capturar los sonidos audibles para nosotros, también contaríamos con la capacidad de detectar ultrasonidos e infrasonidos, los cuales serían categorizados con ayuda del Machine Learning para entender la influencia de ciertos eventos o cambios dentro del entorno urbano que causen estos sonidos.
Se sabe que las fugas de gas emiten frecuencias ultrasónicas imperceptibles para los humanos, lo que nos impide detectar estos eventos hasta que ya suele ser demasiado tarde. Un sistema de monitoreo acústico avanzado como el que planteamos tendría la capacidad de evitar ciertas situaciones de riesgo, como las explosiones por fuga de gas. Por otro lado, las actividades sísmicas pueden llegar a asociarse con ciertos patrones de infrasonido que un sistema como este podría ayudarnos a detectar con anticipación.
Además, la IA puede analizar patrones sonoros complejos y extraer información valiosa que el oído humano podría pasar por alto. Un sistema de monitoreo acústico podría complementar a otros empleados para la detección temprana de fallos en maquinaria urbana, o incluso ayudar en la identificación de especies de aves para monitorear la biodiversidad urbana, o la detección de cambios sutiles en el ruido del tráfico que podrían indicar congestiones o accidentes, lo que sería útil para ayudar a ajustar dinámicamente los señales de control de tráfico en esos momentos, como ocurre con los semáforos.
Sostenibilidad medioambiental en Smart Cities
El mantenimiento del medio ambiente resulta clave en el entorno que se busca crear dentro de una Smart City, y existen ciertos aspectos que sin duda se beneficiarían de la implementación de Inteligencia Artificial en el cometido de lograr una sostenibilidad medioambiental plena.
Para ello, uno de los puntos clave sería la gestión de residuos. En este aspecto, las rutas de recolección estarían optimizadas mediante IA, gracias a la información que se recibe en tiempo real de los dispositivos actuales IoT, colocados estratégicamente por todo el plano urbanístico. Con el tiempo, a medida que estas tecnologías evolucionan, la ciudad dispondría de datos más precisos y algoritmos más capaces en lo que a eficiencia de la gestión de residuos y reducción de emisiones urbanas se refiere.
En conjunto con la gestión inteligente de residuos que planteamos, la Inteligencia Artificial y el IoT pueden utilizarse en conjunto para mantener estable la calidad del aire en estas ciudades. Entre los objetivos que se persigue con la idea de crear Smart Cities, está contar con un entorno idóneo para la vida de sus habitantes, y tecnologías como el Deep Learning son capaces de ayudar en la implementación de estrategias de mitigación y cuidado basadas en datos.
El pasado año 2024 se adoptó un enfoque de este estilo en Nueva Delhi, India, con el fin de utilizar el Deep Learning para detectar partículas en suspensión en el aire peligrosas para los seres humanos. Fragmento de mención a la implementación de estas tecnologías en países como India.
Estas son algunas de las ideas que es probable que veamos dentro de unos años implementadas en mayor cantidad de ciudades en el mundo, a medida que se extiende el uso de tecnologías clave como la Inteligencia Artificial y el IoT. En el mundo ideal que se buscaría dentro de una Smart City con respecto a sus habitantes están, por supuesto, algunos aspectos que deberían ser primordiales al momento de trabajar con datos y utilizarlos para construir mejores entornos en las ciudades. Listamos algunos de estos a continuación:
- Privacidad y seguridad de los datos. La implementación de las ideas que se mencionan en este artículo conllevan una recogida de datos de nuestro entorno mucho más amplia y eficaz de la que pueda existir hoy día. Este hecho podría causar aversión a los ciudadanos hacia la evolución de las ciudades que conocemos hoy, y resulta de vital importancia que se trabaje en conjunto para implementar medidas robustas que protegan la información personal y privacidad de las personas.
- Accesibilidad. En una Smart City, la tecnología debe ser un factor de inclusión, no de división. Es imperativo que los futuros desarrollos se guíen por estrategias que garanticen que las ventajas de la ciudad inteligente sean accesibles para todos los ciudadanos, incluyendo a personas con discapacidades y grupos minoritarios o desfavorecidos. Esto implica que, además de la adaptación física de las infraestructuras, se tenga en cuenta el diseño de interfaces digitales intuitivas y la provisión de servicios adaptados a diversas necesidades.
Por su parte, las instituciones deben fomentar el desarrollo de marcos éticos que permitan el uso de IA en la vigilancia urbana, priorizando la seguridad y confianza de los ciudadanos hacia las nuevas tecnologías.
La colaboración entre tecnología, política y participación ciudadana es fundamental para mantener el enfoque en un desarrollo urbano sostenible e inclusivo. Esta colaboración debe materializarse en programas de educación y capacitación que empoderen a todos los segmentos de la población en el uso de las tecnologías digitales implementadas. Además, es crucial establecer mecanismos de retroalimentación continua que permitan a los ciudadanos contribuir activamente en la evolución de su Smart City, asegurando que la tecnología sirva verdaderamente a las necesidades de la comunidad en su conjunto.
