Por Peter Diamandis
Solo cada semana, se estima que 1.3 millones de personas se mudan a ciudades, impulsando la urbanización en una escala imparable.
Para 2040, alrededor de dos tercios de la población mundial se concentrará en centros urbanos. A lo largo de las próximas décadas, se prevé que el 90 por ciento de este crecimiento de la población urbana florecerá en Asia y África.
Ya, 1.000 pilotos de ciudades inteligentes están en construcción o en sus etapas finales de planificación urbana en todo el mundo, impulsando innumerables visiones del futuro.
A medida que los datos se convierten en el oro del siglo XXI, las bases de datos centralizadas y las infraestructuras hiperconectadas permitirán que todo, desde ciudades inteligentes que responden a las entradas de datos en tiempo real, a servicios públicos inteligentes que revolucionen la gobernanza moderna.
Conectando innumerables industrias (bienes raíces, energía, sensores y redes, transporte, entre otros), las ciudades del mañana no presentan un sinfín de posibilidades creativas y pueden transformar completamente la experiencia humana.
En este blog, haremos un recorrido de alto nivel de las empresas urbanas de vanguardia de hoy que participan en estas tres áreas:
- Ecosistemas urbanos hiperconectados que responden a sus datos.
- Infraestructura inteligente y construcción.
- Ciudades verdes autocarga
¡Vamos a bucear!
Ciudades inteligentes que interactúan con sus datos
Cualquier discusión sobre ciudades inteligentes también debe involucrar el activo más indispensable de hoy: los datos .
A medida que las velocidades de conexión de 5G, los dispositivos vinculados a la IoT y las sofisticadas IA de las ciudades dan origen a economías de billones de sensores, las bajas latencias pronto permitirán que los vehículos se comuniquen entre sí y que los sistemas de infraestructura se corrijan a sí mismos.
Incluso el transporte público pronto puede validar su identidad con una simple mirada en cualquier dirección, usando el reconocimiento facial para cobrarle por paquetes de viaje individualizados y distancias.
Según lo explicado por la líder del sector público de Deloitte, Clare Ma, "la información en tiempo real sirve como el 'ojo' para la administración urbana".
En la mayoría de las ciudades hoy en día, los datos están fragmentados en corporaciones, pymes, instituciones públicas, organizaciones sin fines de lucro y bases de datos personales, con poca estandarización.
Sin embargo, para identificar y responder a las tendencias urbanas, necesitamos una forma de agregar múltiples capas de datos, que abarque flujos de tráfico, movimientos humanos, transacciones individuales, cambios en el uso de energía, actividad de seguridad y casi cualquier componente importante de las economías contemporáneas.
Solo a través del análisis en tiempo real de los flujos de información podemos aprovechar las tecnologías exponenciales para automatizar los servicios públicos, el tránsito simplificado, la seguridad más inteligente, la planificación urbana optimizada y la infraestructura receptiva.
Y ya, las ciudades de vanguardia en todo el mundo están construyendo plataformas de datos centralizadas para combinar diferentes estándares y extraer información procesable, desde el estacionamiento inteligente hasta la gestión de residuos.
Tomemos el Nanjing de China, por ejemplo.
Con sensores instalados en 10,000 taxis, 7,000 autobuses y más de 1 millón de vehículos privados, la ciudad agrega datos diarios a través de redes físicas y virtuales . Después de transmitirlo al Centro de información de Nanjing, los expertos pueden analizar los datos de tráfico, enviar actualizaciones de teléfonos inteligentes a los pasajeros y, finalmente, crear nuevas rutas de tráfico.
Reemplazando la necesidad de reconstrucción de tránsito público y de tránsito con uso intensivo de capital, los datos en tiempo real de las redes de tránsito físico permiten a los gobiernos maximizar el valor de losactivos preexistentes , ahorrando tiempo y aumentando la productividad entre millones de ciudadanos.
Pero más allá del enrutamiento del tráfico, los sensores en proliferación y la IoT urbana están dando lugar al monitoreo en tiempo real de cualquiersistema de infraestructura.
Trenitalia, el principal operador ferroviario de Italia, ha instalado sensores en todos sus trenes, obteniendo actualizaciones de estado en tiempo real sobre la condición mecánica de cada tren. Ahora capaces de calcular las predicciones de mantenimiento antes del fallo del sistema, las interrupciones del tránsito se están convirtiendo en algo del pasado.
Los Ángeles ha incorporado sensores en 4,500 millas de nuevos LED (que reemplazan las luces de la calle anteriores). En el momento en que una bombilla de una calle no funciona o se agota, puede repararse casi de inmediato, formando parte de un modelo de ciudad proactivo que detecta fallos antes de que se produzcan.
Y Hangzhou, hogar del gigante de comercio electrónico Alibaba, ahora lanzó un proyecto "City Brain", que apunta a construir una de las ciudades con mayor capacidad de respuesta de datos del planeta.
Con cámaras y otros sensores instalados en toda la ciudad, un centro de AI centralizado procesa datos sobre todo, desde condiciones de la carretera hasta datos meteorológicos, colisiones vehiculares y emergencias de salud para ciudadanos.
Al supervisar a una población de casi 8 millones de residentes, City Brain de Hangzhou gestiona las señales de tráfico en 128 intersecciones (coordinando más de 1,000 señales de carretera simultáneamente), rastrea ambulancias en ruta y despeja sus caminos a hospitales sin riesgo de colisión, dirige a la policía de tránsito a accidentes en tasas récord, e incluso ayuda a los funcionarios de la ciudad en la toma de decisiones acelerada. No se pierda más tiempo en una luz roja cuando obviamente no hay tráfico cruzado o peatones.
Ya, City Brain ha reducido la ambulancia y los viajes diarios a la mitad . Y según lo informado por el primer policía de tránsito asociado con AI, Zheng Yijiong, "el Cerebro de la ciudad puede detectar accidentes en un segundo ", lo que permite a la policía "llegar a [cualquier] sitio [dentro de] 5 minutos" a través de un área urbana de más de 3,000 millas cuadradas.
Pero más allá de la supervisión de carreteras, flujos de tráfico, colisiones y similares, los sensores convergentes y la IA ahora se están utilizando para monitorear multitudes y analizar el movimiento humano.
Compañías como SenseTime ahora ofrecen software para oficinas de la policía que no solo pueden identificar rostros en vivo, andar individualmente y placas de automóviles, sino que incluso monitorear el movimiento de la multitud y detectar concentraciones peatonales inseguras.
Algunos investigadores incluso han postulado el uso del aprendizaje automático para predecir la propagación de enfermedades a nivel de la población a través de datos de vigilancia de multitudes, construyendo análisis procesables a partir de datos de redes sociales, geolocalización masiva y sensores urbanos.
Sin embargo, aparte del autocontrol de las ciudades y los "cerebros" de la IA urbana, ¿qué pasaría si la infraestructura pudiera curarse a sí misma a pedido? Olvide los sensores, la conectividad y la inteligencia artificial: ingrese a la ciencia de los materiales.
Infraestructura autocurativa
El Departamento de Transporte de los EE. UU. Estima que se necesita un atraso de $ 542.6 mil millones solo para reparaciones de infraestructura en los EE. UU.
Y como he dicho a menudo, los problemas más caros del mundo son las oportunidades más rentables del mundo.
Introduzca materiales de construcción autorreparables.
En primer lugar, el hormigón.
En un esfuerzo por multiplicar la longevidad de puentes, carreteras y cualquier cantidad de fortificaciones infraestructurales, los ingenieros de la Universidad de Delft han desarrollado un prototipo de bio-concreto que puede reparar sus propias grietas.
Mezclados con lactato de calcio, los ingredientes clave de este nuevo 'bio-concreto' son cápsulas diminutas de bacterias productoras de piedra caliza distribuidas a lo largo de cualquier estructura de concreto. Solo cuando el concreto se agrieta, dejando entrar el aire y la humedad, las bacterias se despiertan.
Al igual que el reloj, la bacteria comienza a alimentarse del lactato de calcio circundante, ya que produce un sellador natural de piedra caliza que puede rellenar grietas en solo tres semanas, mucho antes de que las pequeñas grietas puedan amenazar la integridad estructural.
Como explica el investigador principal Henk Jonkers, “Lo que hace que esta bacteria productora de piedra caliza sea tan especial es que pueden sobrevivir en el concreto durante más de 200 años y entrar en juego cuando el concreto está dañado. [...] Si aparecen grietas como resultado de la presión sobre el concreto, el concreto sanará estas grietas por sí mismo ".
Sin embargo, otros investigadores han tratado de descifrar el código (sin juego de palabras) de concreto vivo, probando todo, desde hidrogeles que expanden 10X o incluso 100X de su tamaño original cuando entran en contacto con la humedad, hasta esporas de hongos que crecen y precipitan carbonato de calcio en el minuto Aparecen grietas.
Pero el bio-concreto es solo el comienzo de las tecnologías de autocuración.
A medida que las firmas de arquitectura futurista comienzan a imprimir casas de plástico y fibra de carbono, los ingenieros están abordando el plástico de auto curación que podría cambiar el juego con economías de escala.
El plástico no solo es prometedor en bienes raíces en la Tierra; También servirá como un material útil en el espacio. Los ingenieros de la NASA han sido pioneros en el uso de un plástico de autocuración que puede resultar vital en las misiones espaciales, previniendo las rupturas de hábitats y barcos a una velocidad récord.
Las implicaciones de los materiales de autocuración son asombrosas y nos ofrecen estructuras resistentes tanto en la tierra como en el espacio.
Un avance adicional que vale la pena mencionar es la magia del grafeno .
Quizás entre los más grandes descubrimientos físicos del siglo, el grafeno se compone de una red de panal en 2D más de 200 veces más fuerte que el acero, pero sigue siendo un átomo ultra delgado de espesor.
Si bien aún no ha bajado el costo, el grafeno abre un sinfín de posibilidades sin precedentes, desde recubrimientos resistentes a la intemperie y ultra fuertes para la infraestructura existente, hasta vidas de infraestructura multiplicadas. Algunos incluso han postulado el uso del grafeno en la construcción de edificios de 30 km de altura.
Y no termina ahí.
Dado que los biomateriales y los nuevos polímeros pronto permitirán que la infraestructura futura se cure por sí sola, los nanomateriales y micromateriales están iniciando una nueva era de edificios inteligentes, súper fuertes y autocargables.
Revolucionando la flexibilidad estructural, los nanotubos de carbono ya están aumentando dramáticamente la relación fuerza-peso de los rascacielos.
Pero imagínese si pudiéramos diseñar edificios que pudieran cargarse porsí mismos ... o mejor aún, producir energía para ciudades enteras, alimentando a la red sin problemas la energía.
Ciudades auto-energéticas
A medida que las tecnologías exponenciales a través de la energía y el agua irrumpen en escena, las ciudades con carga automática se están convirtiendo en el campo de pruebas de hoy para una gran cantidad de pilotos de infraestructura verde, que prometen un futuro de sociedades autosuficientes.
En línea con los nuevos materiales, una búsqueda caliente rodea la creación de ventanas de generación de energía solar comercializables.
En los últimos años, varios equipos de investigación han sido pioneros en las nanopartículas de silicio para capturar la luz cotidiana que fluye a través de nuestras ventanas. Pequeñas células solares en los bordes de las ventanas y luego cosechan esta energía para su uso inmediato.
Los científicos en el estado de Michigan, por ejemplo, han desarrollado "concentradores solares" novedosos. Capaces de colocarse sobre cualquier ventana, estos concentradores solares aprovechan las longitudes de onda no visibles de la luz (infrarrojo cercano y ultravioleta) y las empujan hacia las células solares incrustadas en el borde de cada panel de la ventana.
Al ser completamente invisibles, tales células solares podrían generar energía en casi cualquier pantalla orientada al sol, desde aparatos electrónicos hasta puertas de patio de vidrio o rascacielos reflectantes.
Y más allá de las ventanas de carga automática, innumerables futuros pilotos de la ciudad han apostado ambiciosos objetivos para las granjas de paneles solares y los objetivos de energía renovable.
Tome el "Plan Estratégico 2021" de Dubai, por ejemplo.
En 2015, el Primer Ministro de los Emiratos Árabes Unidos, Sheikh Mohammed bin Rashid Al Maktoum, lanzó una Estrategia de Energía Limpia de Dubai de varias décadas, y pretende obtener el 75 por ciento de su energía de fuentes limpias para 2050.
Con planes para lanzar el proyecto solar de un solo sitio más grande del planeta para el año 2030, con una capacidad proyectada de 5,000 megavatios, Dubai pretende obtener el 25 por ciento de sus necesidades energéticas de la energía solar en la próxima década.
Y en el "Plan Estratégico 2021" de la ciudad, Dubai pretende:
- Impresión 3D del 25 por ciento de sus edificios;
- Haga el 25 por ciento de tránsito automatizado y sin conductor;
- Instale cientos de “árboles” artificiales, todos aprovechando la energía solar y proporcionando a la ciudad WiFi gratis, pantallas de mapeo de información y puertos de carga;
- Integrar aviones no tripulados capaces de transportar personas a sistemas de transporte público;
- Eche a andar innumerables diseños de todo, desde plantas de desalinización subacuática hasta medidores y redes inteligentes.
Como líder mundial en tecnologías verdes y energía renovable, Dubai es un ejemplo brillante de que cualquier contexto ambiental puede dar lugar a eco-centrales prósperas y autosuficientes.
Esta es una de las razones, el 26 y 27 de marzo de 2019, tengo un programa Abundance360 de 2 días con los líderes y CEOs de Dubai y la región.Encuentra información aquí si estás interesado.
Pero Dubai no está solo, y otros están rápidamente siguiendo su ejemplo.
Liderando el paquete de los 500 pilotos de ciudades inteligentes de China, Xiong'an New Area (cerca de Beijing) apunta a convertirse en una zona económica próspera impulsada por electricidad 100% limpia.
Y a partir de este mes de diciembre, 100 ciudades de EE. UU. Están comprometidas y en camino hacia el mismo objetivo.
Las ciudades como organismos vivos.
A medida que los nuevos materiales avanzan para crear estructuras flexibles y de autocuración, las tecnologías de infraestructura verde están explotando en un mercado competitivo.
Ayudadas por la caída de los costos, las ciudades futuras pronto nos rodearán de edificios de carga automática, ecosistemas de ciudades verdes y residencias urbanas que generan mucho más de lo que consumen.
Y a medida que las redes de comunicaciones 5G, los sensores proliferantes y los centros de IA centralizados monitorean y analizan cada aspecto de nuestros entornos urbanos, las ciudades se están convirtiendo rápidamente en organismos inteligentes, capaces de ver y responder a nuestros datos en tiempo real.
En nuestra próxima instalación sobre el futuro de las ciudades, exploraré los servicios inteligentes y la gobernanza urbana receptiva, una nueva capa digital habilitada por la Web espacial y el auge de las mega y micro ciudades por igual.
Únete a mi
(1) A360 Executive Mastermind: Esta es una de las conversaciones clave que exploraré en mi grupo Executive Mastermind llamado Abundance 360. El programa es altamente selectivo, para 360 CEOs con mentalidad de abundancia y exponencial (con compañías de $ 10M a $ 50B) ). Si desea ser considerado, aplique aquí .
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(2) A360 Dubai: Únase a mí en Dubai, la Ciudad del Futuro, para la Cumbre Abundante 360 de Dubai que se celebrará del 26 al 27 de marzo de 2019. Presentado por la Fundación Dubai Future y el Príncipe Heredero de Dubai, esta experiencia de dos días. ofrece a los líderes exponenciales una mirada inmersiva sobre cómo la tecnología transformará cada industria. Lea más sobre el programa yhaga su solicitud aquí para unirse .
(3) Comunidad en línea de Abundance-Digital: También he creado una comunidad digital / en línea de emprendedores audaces y con mentalidad de abundancia llamada Abundance-Digital. Abundance-Digital es mi 'onramp' para emprendedores exponenciales, aquellos que quieren involucrarse y jugar a un nivel superior.
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