2. Prof Michael Batty
Professor de Planejamento
University College London - UCL
3. Termos Importantes
• ICT - Information and Communications Technology ( Tecnologia da
Informação e Comunicação - TIC)
• Crowd-sourcing - a prática de obtenção de serviços, idéias ou conteúdo
solicitando contribuições de um grande grupo de pessoas e, especialmente, da
comunidade on-line[...](Merriam-Webster dictionary)
• FuturICT - Projeto internacional científico multidisciplinar
– Objetivos: Compreender e gerenciar complexos, globais, sistemas socialmente
interativos com foco na sustentabilidade.
– Desenvolver de novas informações e tecnologias de comunicação (TIC) ,
robustas, confiável e adaptativas, com base em paradigmas socialmente
inspiradas.
4. Our Visionary approach
No século XX a idéia de que cidade inteligente era ficção
cientifica mudou rapidamente com a proliferação de
equipamentos computadorizados.
A expectativa de que a cidade pudesse se tornar
inteligente, e sensível, está se tornando a nova realidade
com a convergência de tecnologias da informação e de
comunicação - TIC.
5. Abordagem visionária
• As cidades estão se tornando
inteligente não apenas em
rotinas automatizadas para
O termo Smart City tem várias
funções especificas (a exemplo
faces:
de um sist. de tráfego) mas
também possibilitando a analise,
- Intelligent Cities;
o monitoramento, e o
- Virtual Cities;
planejamento urbano;
- Digital Cities;
- Information cities;
• As cidades só podem ser
inteligentes se existirem funções
A TIC fundamental para
capazes de integrar e sintetizar operação da cidade do futuro
dados com algum objetivo,
proporcionando eficiência,
igualdade, sustentabilidade e
qualidade de vida nas cidades.
6. Metas para pesquisa:
7 metas :
• Uma nova compreensão dos problemas urbanos;
• Maneiras efetivas e viáveis para coordenar tecnologias urbanas;
• Modelos e métodos para a utilização de dados urbanos através de
escalas espaciais e temporais;
• Desenvolvimento de novas tecnologias de Comunicação e
Divulgação;
• Novas Formas de Governança Urbana e Organização;
• Definição dos problemas críticos relacionados para Cidades,
Transportes e Energia;
• A incerteza, Risco e Perigo na Cidade Inteligente.
7. Desafios para pesquisa
• São definidos seis desafios de pesquisa para:
• Relacionar a infra-estrutura das cidades inteligentes para o seu
funcionamento operacional e planejamento através do controle,
gestão e otimização;
• Explorar a noção da cidade como um laboratório para a inovação;
• Fornecer portfólios de simulação urbana que informam os projetos
futuros;
• Desenvolver tecnologias que assegurem a igualdade, justiça e
melhor qualidade de vida da cidade;
• Desenvolver tecnologias que assegurem a participação esclarecida
e a criação conhecimento compartilhado para a gestão
democrática da cidade;
• Garantir a mobilidade maior e mais efetiva e o acesso a
oportunidades para populações urbanas.
8. Estado da Arte
O termo Smart (inteligente) tem sido cada vez mais utilizado no
contexto urbano, associado ao clichê de Crescimento Inteligente:
Coordenação das forças de crescimento das cidades, Transportes
especulação imobiliária e desenvolvimento econômico.
SMART CITY - Cidade inteligente é uma síntese de infra-
estrutura pesada (ou capital físico) com a disponibilidade e
qualidade da comunicação do conhecimento e infra-
estrutura social. (Definição de Carangliu, Del Bo e Nijkamp,
vista também no Wikipédia)
Comunicação do conhecimento (knowledge communication):
Atividade (intencional) de interativamente transmitir e co-
construir idéias, avaliações, experiências ou habilidades por
meios verbais e não-verbais.
Cidades digitais tendem a focar-se na infra-estrutura pesada enquanto as
cidades inteligentes em como a infra-estrutura é utilizada.
9. O termo Smart City tem sido utilizado por empresas (CISCO, IBM,
ORACLE, MS) para uma gama de produtos de infra-estrutura e
software, focado neste novo mercado.
A figura ilustra um conjunto de serviços que a companhia vislumbra
como parte de suas iniciativas para Cidades Inteligentes.
10. Representação: Mensurando e minerando dados
urbanos
• A computação digital surgiu de uma preocupação com a coleta de
dados do censo, na utilização dos Cartões perfurados no senso de
1890 dos EUA dando origem a IBM.
• Os sistemas de tráfegos foram os primeiros dados a serem
coletados automaticamente.
• Desde de 1990 dados tem sido rotineiramente coletados e
exibidos utilizando tecnologias GIS (geographic information
systems) e os primeiros sistemas visuais a serem amplamente
disponibilizados na web foram os mapas para navegação. (BATTY,
M. et al. 2012)
Crowd-sourcing - Nos próximos 20 anos a maior parte dos dados
urbanos será proveniente de sensores digitais de nossas
transações, incluindo tags de tempo e de localização.
Para interpretar estes dados, é necessário explorar e ampliar um
variedade de técnicas de extração de dados por meio do qual a
visualização de correlações e padrões de tais dados será
essencial.
11. Representação: Mensurando e minerando dados
urbanos
• Projeto FuturICT focado em como integrar estes dados utilizando
novos banco de dados projetados para escala urbana.
• A base destas novas analises urbanas na ultima década, abordam
grandes quantidade de dados sobre a mobilidade humana, alimentada
pela difusão das tecnologias sem fio (wireless), posicionamento por
satélite (GPS), e redes de telefonia móvel. Estes dados são um
poderoso “microscópio social” que ajudam a compreender a
mobilidade humana.
• O projeto europeu GeoPKDD, foi precursor na extração de dados de
mobilidade humana, desenvolvendo vários métodos de mineração e
análise de dados espaço-temporais. Este e outros projetos
internacionais mostram como
• Este e outros projetos, na Europa e internacionalmente, mostraram
como apoiar o processo de descoberta de conhecimento complexo a
partir dos dados brutos de trajetórias individuais até alto nível de
conhecimento sobre mobilidade coletiva, capazes de apoiar as
decisões de gestores de mobilidade e transporte, revelando assim o
impressionante poder analítico de grande quantidade de dados de
mobilidade.
12. Representação: Mensurando e minerando dados
urbanos
• Experimentos em larga escala têm mostrado como é
possível encontrar respostas para muitas questões sobre o
comportamento de mobilidade, tais como:
– Quais são os itinerários mais populares em viagem individual,
e qual a distribuição espaço-temporal destas viagens?
– Como as pessoas se comportam quando se aproxima de um
ponto de atração chave, como uma grande estação ou
aeroporto?
– Como prever áreas de tráfego intenso no futuro próximo?
Como caracterizar congestionamentos de trânsito?
• Modelos correntes de tráfego não são adequados para
modelar a evolução do tráfego sob fortes mudanças na
topologia de rede. (ex. Novas formas de transportes)
• Os dados de tráfego proporcionarão novas formas de
analisar e criar novos modelos.
13. Representação: Mensurando e minerando dados
urbanos
• A mineração de realidade envolvendo detecção de sistemas
sociais complexos, e utilizando a onipresença dos telefones
celulares é um fator determinante de como os cidadãos que
interagem uns com os outros em cidades que estão se
tornando mais inteligente.
• Mineração de realidade depende de software, localização,
rede comunicação, bem como o uso de outros serviços e
aplicações. Estes dados têm um enorme potencial de prover
novas perspectivas sobre processos dinâmicos urbanos, em
alta resolução temporal e espacial na escala das cidades.
• A partir da mineração de dados e da análise de redes, é
possível criar um atlas mobilidade urbana, ou seja, um
catálogo abrangente dos comportamentos de mobilidade
em uma cidade.
14. Conexão: a idéia de redes acopladas
• O tecido social de uma cidade é o resultado de muitas redes
entrelaçadas de relações entre pessoas, instituições e lugares.
Além de mobilidade, é preciso levar em conta as redes sociais e
econômicas.
• A percepção fundamental para a compreensão da cidade está em
entender a estrutura dessas redes acopladas, e como essa
estrutura evolui.
• Um exemplo importante de acoplamento / ligação das diferentes
facetas da vida urbana é entre mobilidade, consumo no varejo e
redes sociais.
• A grande penetração do celular na sociedade auxilia na coleta de
dados acoplados de mobilidade e relações sociais.
• Os registros de comunicações fornece dados extensos de
trajetórias individuais e relações sociais, mantendo registro de
cada telefonema e a localização no espaço e tempo da chamada.
• Esses dados estão em rede e o acoplamento dessas redes de
bases de dados será fundamental para dar sentido a esse
material.
15. Coordenação: A necessidade de planejamento
conjunto
• O planejamento é muito mais amplo do que os quadros
institucionais tradicionais, exercidos a nível nacional, regional,
metropolitano, cidade, bairro e especialidades como o
planejamento rural, ambiental e de transportes representa mais
especializado.
• Planejamento exercido em função dos diversos grupos
comunitários e de empresas, através de cada atividade que tem
um interesse distinto na cidade.
• Planejamento integrado: Integração que permite que os efeitos de
todo o sistema seja monitorado, entendido e incorporado em
respostas e projetos que caracterizem as operações e funções da
cidade.
• Este assunto é fortemente relacionado aos temas que envolvem
conexão, redes e integração de dados.
16. Participação: Ciência Cidadã
• Idéia de que as cidades inteligentes são baseadas em
comunidades inteligentes cujos cidadãos podem desempenhar um
papel ativo na sua operação e design.
• Atualmente os sistemas que promovem a participação ainda são
passivos, mas cada vez mais, a interação de baixo para cima
aumenta.
Somente um sistema informatizado
público, capaz de fornecer
informações de alta qualidade, em
um cenário de confiança, tem o
potencial de prover um grau elevado
de participação, e só a participação,
ampla e democrática (do cidadão)
pode garantir a criação de informação
confiável, oportuna e confiável sobre
os fenômenos coletivos.
17. ENTENDO A CIDADE INTELIGENTE
• Coletando e Mensurando - GPS, Celulares, Satélite, Sistemas
Interativos online, Crowdsourcing, Redes sociais, fornecem grandes
possibilidades no fornecimento novas fontes de dados espaciais,
essenciais para uma melhor compreensão de como as cidades
inteligentes funcionará.
• Movimento e Redes - Viagem é o preço mínimo a pagar para
participar de atividades fora de casa, como indivíduos. As redes são a
infra-estruturas disponibilizadas coletivamente para reduzir esses
custos. O crescente volume de informações geradas sobre as redes de
transportes permitirão melhorar seu planejamento e operação.
• Comportamento de Viagem - O desenvolvimento de sistemas de
planejamento e alertas para viagens multimodais estão nos
primórdios e espera-se que o FuturICT estimule o desenvolvimento
destas aplicações.
• Uso do Solo e Transporte - A rede, tanto física quanto social,
precisa ser explorada com uma riqueza de detalhes que a atual
computação e sistemas de telecomunicações podem gerar. A avaliação
de sua estrutura deve abranger toda a gama de impactos econômico
e ambiental, tanto no estado normal e em crise, e em relação às
possibilidades de controle governamental e sua capacidade de
controle social emergente.
18. ENTENDO A CIDADE INTELIGENTE
• Mercados Urbanos e Trocas - As cidades são essencialmente
conjuntos de mercados onde os indivíduos e os grupos se reúnem
para troca. O impacto das TIC no mercado é complexo e em grande
parte não explicado. É necessário entender claramente estes
mercados na economia de rede, com as mudanças na indústria de
logística.
• Empresas e organizações - Necessidade de desenvolver
representações de empresas considerando tipo, tamanho, setor e seu
comportamento espacial, para utilização em novos modelos de uso do
solo, transporte e economia.
• Comunidades e Redes - FuturICT irá explorar a forma como as
redes comunitárias podem ser geradas utilizando novas mídias sociais
e conectividades relacionadas. No planejamento de comunidades mais
inteligentes existe uma dimensão de projeto para redes sociais, que
precisa ser considerada em novas formas de gerar planos, envolvendo
a própria comunidade na análise de seus próprios dados.
19. Tipologia das Funções da Smart City
Economia, Pessoas, Governança, Mobilidade, Mobilidade, Meio
Ambiente, e Qualidade de Vida.
20. Planejando Cidades Inteligentes
• A necessidade de coordenação e acoplamento
• Novos sistemas de dados e integração
• Governança em Cidades Inteligentes
• Novos métodos para Projeto e Planejamento
• Comunicações de participação e Online
Estes temas são parte do programa de pesquisas
relacionadas à nova infraestrutura organizacional
para cidades inteligentes, construídas em torno de
novos desenvolvimentos no domínio das TIC.
21. Planejando Cidades Inteligentes
A necessidade de coordenação e acoplamento
• Coordenação, comunicação, acoplamento e integração são
diferentes perspectivas no desenvolvimento da cidade
inteligente vista como um programa de conectar
infraestruturas e serviços para que a cidade possa funcionar
de forma mais eficaz.
• Isso vai exigir novas formas de banco de dados, novos
métodos de análise de mineração e padrão, novos software
para a integração de diversos componentes até então
desconectados com setores urbanos em funcionamento, e
novas formas de organização e de governança, o que
permitirá a conectividade se tornar efetiva e justa.
22. Planejando Cidades Inteligentes
Novos sistemas de dados e integração
Na busca para dominar a complexidade do processo de descoberta de
conhecimento para a cidade inteligente, precisamos construir um sistema
holístico totalmente novo para a aquisição de dados integrado, consulta e
mineração. O sistema deve suportar o seguinte:
• A aquisição de dados de múltiplas fontes distribuídas, incluindo serviços de
sensoriamento participativo e comunidades online
• A gestão de fluxos de dados - Transformações de dados e preparações
• A integração de dados heterogêneos em um banco de dados coerente
• Definição de novos parâmetros para extrair informações relevantes
• Métodos para mineração de dados distribuído e análise de rede
• A gestão de modelos e padrões extraídos e a contínua composição de padrões,
modelos e dados com outras análises e mineração
• Ferramentas para avaliar a qualidade dos modelos e padrões extraídos
• Análise visual para a exploração de padrões de comportamento e modelos
• Métodos de simulação e previsão construídos em cima dos padrões minerados e
modelos
• Estratégias de mineração incrementais e distribuída necessárias para superar os
problemas de escalabilidade que surgem quando se trata de dados grandes.
23. Governança em Cidades Inteligentes
• A idéia de governança que se estende as muitas funções
idealizadas e que serão coordenadas na cidade inteligente, é
uma perspectiva relativamente nova e faz parte do debate
mais amplo sobre a descentralização da governança na era da
informação.
• Considera-se que o papel tradicional do planejamento, que
agora inclui regeneração, tráfego, desenvolvimento econômico
e habitação, irá envolver questões do funcionamento de
serviços públicos, o acesso dos cidadãos aos serviços de
saúde, de educação, de fato quaisquer funções que tenha
efeito espacial na cidade em termos de localização e
movimento.
24. Novos métodos para Projeto e Planejamento
• Ao longo dos últimos 50 anos, vários modelos de simulação que operam
em diferentes escalas espaciais e sobre diferentes intervalos temporais
têm sido desenvolvidos para a compreensão de como as cidades
funcionam.
• Estes modelos têm-se centrado em grande parte, simulando a localização
de atividades físicas, ainda que através de uma lente econômica e
demográfica, que permite o transporte de material e a localização de usos
da terra a ser previsto usando modelos computacionais de vários tipos.
• Muitas funções rotineiras das cidades estão sendo substituídas ou
complementadas pelo uso do computador e várias formas de automação
estão cada vez mais sendo misturadas as ações humanas.
O fornecimento de dados dessas novas funções eletrônicas na cidade
oferece a perspectiva de um mundo em que as implicações de como a
cidade está funcionando está disponível continuamente e tal
imediatismo está comprimindo escalas de tempo de tal forma que o
planejamento de longo prazo enfrenta a perspectiva de se tornar
contínuo, assim como os dados são atualizados em tempo real.
25. Comunicações Online e Participação
• Novas formas de participação no desenvolvimento da cidade inteligente
precisam ser geradas a partir de novas formas de TIC. A participação
baseada na WEB é atualmente em grande parte passiva e só
recentemente, com tecnologias da Web 2.0, se presume que uma
verdadeira interatividade entre em operação.
• Quatro principais modos de interatividade:
o Portais e outros pontos de acesso a informações úteis
sobre qualquer aspecto da rotina de vida e trabalho nas
cidades;
o Forma para os cidadãos poderem interagir com software
que permita aprender mais sobre a cidade pelo
envolvimento com outros usuários online e a
manipulação de informações ;
o Envolver os cidadãos com sistemas Crowd-sourced em
que eles estão respondendo a consultas e fazendo upload
de informações;
o Sistemas refinados de apoio à decisão que permite aos
cidadãos participar de projeto real e de planejamento
próprio da Smart City;
26. Uma amostra de exemplos
contemporâneos
Sete exemplos de como as TIC está sendo
incorporada em cidades, produzindo novos dados
para compreender seus principais problemas,
permitindo um melhor funcionamento e gerando
novas soluções que melhorem o desempenho
urbano e sua qualidade de vida.
27. 1. Sensoriamento em Tempo Real: Crowd-
sourcing e Mapeamento de Media Social
• Geolocalização da origens de
mensagens enviadas pelo Twitter
• Extrair informações úteis pode
estar ligado a novos modelos de
gestão da mobilidade;
• Mapas de feeds do Twitter
mostrando os tumultos de Londres
de 2011, e mapa da densidades de
postagens no Twitter (fig.A)
produzido em Paris durante 24
horas em 21 de junho de 2010 (B). (a)
• Crowd-sourcing: Open Street Map
que é produzido por exércitos de
voluntários registrando
informações sobre a posição
usando GPS
(b)
28. 2 . Redes múltiplas:
Dados do The London Oyster Card
Fluxos diários (a) e
volumes (b) Entre
e em Hubs da rede
ferroviária de
Londres a partir de
dados do Cartões
Oyster
• Utilização de CARTÕES eletrônicos recarregáveis: Em Londres todo
ônibus, trem e metrô, podem ser utilizados por um cartão
integrado;
• Banco de Dados de quase 1 bilhão de eventos correspondentes a
entrada, saídas,transferências e baldeações, no período em 6 meses
(jun 2011);
• Dados Minerados e Visualizados em busca de padrões e modelos;
• Algoritmos estão sendo desenvolvidos para a construção de viagens
multimodais.
29. 3. Novos sistemas de dados urbanos: Dados
Abertos
• Abertura de dados públicos
para o público interessados e
profissionais;
• Muitas prefeituras estão
disponibilizando dados públicos
em diversos formatos:
• Parte da agenda de
transparência no governo atual,
baseada na prestação de
contas, mas também diz
respeito a questões de
confidencialidade e privacidade;
• Em termos de cidades
inteligentes, se prevê que
muitos destes portais vão surgir
na próxima década.
Portais de dados abertos UK e NYC
30. 4. Novos Modelos de Movimento e
localização: MATSim e Simulacros
• A gama de interações entre os diferentes agentes do sistema de
transporte e uso do solo requer abordagens baseadas em agentes
para capturar seus impactos;
• MATSim - Open-source agent-based micro-simulation - Simulador
baseado em agente, de código aberto,tem um excelente histórico
de velocidade computacional e do tamanho dos problemas que ele
pode resolver;
• Base para uma versão aprimorada que inclua múltiplos agentes
em versões diferentes de equilíbrio;
• O projeto FuturICT também irá melhorar a velocidade e a
qualidade destes modelos em termos desenvolvimento de infra-
estrutura computacional e, a série de questões que tais sistemas
de modelagem são capazes de resolver.
31. 4. Novos Modelos de movimento e
localização: MATSim e Simulacros
• Aplicação em Tel-Aviv (Figura A), onde o
modelo é usado para simular tráfego em
diferentes escalas espaciais onde a
interação com atividades em ambas as
escalas é modelado.
• Simulação utilizando modelos
agregadores tradicionais na Figura (B)
para a região de Londres
(B)
(a)
32. 5. Análise de Risco de Caminhos de
Desenvolvimento
• Avaliação de risco de um sistema tão
complexo como uma área metropolitana
está além da capacidade de computação
atual: existe um grande número e tipos
de agentes.
• Objetivo de desenvolver sistemas
inteligentes para capturar a dimensão e a
estrutura de correlação dos muitos
fatores de condução do desenvolvimento
urbano.
33. 6. Novos Modelos e Sistemas para Descoberta de
Comportamentos de Mobilidade: M-ATLAS
• O M-Atlas foi concebido como um sistema framework para
dominar a complexidade do processo de descoberta mobilidade do
conhecimento.
• É um sistema de consulta e mineração integrada, centrado sobre
o conceito de uma trajetória,ou seja, uma seqüência de locais
com tempo gravado, coletados no itinerário de um objeto em
movimento.
• As Trajetórias referentes a viagem humana ou movimento pode
ser reconstruída a partir de dados detectado em vários contextos,
incluindo GPS de veículos, dados de celulares GSM, Sensores,
serviços online, etc.)
34. 6. Novos Modelos e Sistemas para Descoberta de
Comportamentos de Mobilidade: M-ATLAS
• M-Atlas suporta o processo de descoberta de conhecimento
complexo de dados brutos de trajetórias individuais e de
mobilidade coletiva, por meio de métodos para:
– Reconstrução de trajetórias por meio de dados brutos de localização
– Gerenciamento e consulta de banco de dados de trajetória
– Mineração de trajetória: extração de padrões, agrupamentos, previsão
e classificação
– Análises visuais de trajetória e apresentação/exploração de modelos
Trilhas de GPS no Metro de Milão e Agrupamentos de Trajetos preferidos
35. 7. Novas Ferramentas para
Governança da Demanda de Mobilidade
• Na Itália, 3% por cento dos veículos são monitorado para fins de
seguros, fornecendo informações sobre as trajetórias individuais
• O exemplo mostra os dados de georreferenciamento para a área
metropolitana de toda Roma (40.000 veículos) em Maio de 2010 e
da área metropolitana de Turim (16.000 veículos) em setembro de
2007.
(a) Volumes de GPS em Roma e (b) Velocidades em Turim
36. 7. Novas Ferramentas para
Governança da Demanda de Mobilidade
Reconstrução de Trajetória (a) Estatística de Comportamento de Mobilidade (b)
• No exemplo a reconstrução do trajetória onde também são
traçados as dados históricos para apontar a relevância dos hábitos
de comportamentos dos indivíduos. A análise dos dados sugere a
existência de comportamentos individuais gerais relacionados com
o uso do espaço-tempo urbanos.
37. 7. Novas Ferramentas para
Governança da Demanda de Mobilidade
• Estas pesquisas serão o ponto de partida de uma nova geração de
modelos baseados na mobilidade individual, e permitirá realizar uma
reconstrução em tempo real do estado do tráfego através de toda
rede urbana, para integrar a mobilidade privada com a mobilidade
pública, realizando políticas de transporte sustentáveis e de baixa
energia capaz de prever cenários futuros e simular eventos de crise.
• Para ajudar a entender o comportamento de mobilidade humana, as
TIC nos permitem investigar a dinâmica multidão usando uma
abordagem microscópica. O exemplo mostra a reconstrução do fluxo
de pedestre coletados por meio de GPS no carnaval Veneza em 2007.
Reconstrução
da Dinâmica de
movimento de
pedestres em
diferentes
escalas no
Carnaval de
Veneza, 2007
38. 7. Novas Ferramentas para
Governança da Demanda de Mobilidade
• Usando esta base de dados, é possível modelar e simular a
mobilidade de pedestres na rede, além da aglomeração em
lugares-chave e nas proximidades gargalos críticos.
• Figura (a) mostra um instantâneo de uma simulação de fluxos de
pedestre próxima Punta della Dogana (esquerda) e de fluxos
similares em 3D como um instantâneo da mobilidade da multidão
na Praça San Marco (b).
(a)
Dinâmica do movimento de pedestres em 2D (a) e 3D (b) (b)
39. Cenários para Smart City
Entre as diversas iniciativas de Smart City, são definidos seis
cenários:
• Novas cidades intitulando-se como inteligente;
• Cidades mais antigas regenerando-se como inteligente;
• Desenvolvimento de parques de ciência, cidades tecnológicas, e
tecnopolos focados em tecnologias de ponta;
• Desenvolvimento de serviços urbanos utilizando TIC atuais;
• Utilização das TIC para desenvolver novas funções de inteligência
urbana;
• Desenvolvimento de formas on-line e móvel de participação.
Todos estes cenários são associados
ao desenvolvimento de TICS
40. Cenários
1 - Desenvolvimento de Novas cidades intitulando-se como
inteligente
Estão se proliferando em países de crescimento rápido. Masdar em Abu
Dhabi, Paredes em Portugal, Dongtan no delta do Yangtze, Songdo na
Coréia do Sul, são exemplo de cidades onde empresas como a CISCO, GE,
Microsoft estão implantando projetos de neutralização de
carbono,conexão,eficiência energética (Smart-green eco-town).
2 - Desenvolvimento de Cidades mais antigas regenerando-se
como inteligente
Incluem cidades que estão a incorporação de novas TIC naturalmente.
Exemplos de boas práticas encontram-se em cidades do mundo onde o
desenvolvimento espontâneo de novas tecnologias estão surgindo em
lugares como Silicon Alley (Nova York), Silicon Roundabout (Londres) e
Akihabara (Tokyo).
41. Cenários
3 - Desenvolvimento de parques de ciência, cidades
tecnológicas, e tecnopolos focados em tecnologias de ponta
Vale do Silício e da Rota 128 são os exemplos clássicos, mas idéia de
parque da ciência ainda é altamente ressonante com relação ao
desenvolvimento econômico local onde a produção de alta tecnologia se
funde com o seu consumo em fazer tais áreas inteligentes.
4 - Desenvolvimento de serviços urbanos utilizando TIC atuais
Sob a forma de banco de dados em rede, computação em nuvem e redes
de pontos fixos e móveis, é mais focado na coordenação de diversos
interesses e setores que irão fazer a cidade inteligente na sua concepção e
planejamento.
42. Cenários
5 - Utilização das TIC para desenvolver novas funções de
inteligência urbana
São novas concepções da maneira que a cidade funciona e utilizar as
ciências da complexidade para criar novas e poderosas formas de simular
modelos e métodos de otimização que gerem estruturas da cidade e
formas que promovam a eficiência,a igualdade e a qualidade de vida.
6 - Desenvolvimento de formas on-line e móvel de
participação
Onde cidadãos são maciçamente envolvidos no trabalho de para melhorar
a cidade ao lado de planejadores e projetistas do governo e de empresas.
Noções de governança descentralizadas e ação comunitária são
fundamentais para essas novas formas de participações com uso
extensivo de TIC.
43. Nossa abordagem inovadora
• AS TENSÕES ESSENCIAIS
– Cidades tornando-se cada vez maior em população e em base de
conhecimento estão no núcleo da cidade inteligente. A globalização
agrava o quadro.
– As grandes cidades devem mobilizar as TIC para se tornar cada vez
mais inteligentes em busca de vantagem competitiva. TIC é a chave
para um mundo melhor e será mais claramente demonstrado nas
grandes cidades.
• OS TEMAS-CHAVE
– Pode parecer à primeira vista que programas relacionados com as
cidades inteligentes sejam fortemente focados em hardware e redes,
mas o foco está muito mais nas questões de organização, implicando o
desenvolvimento de software e gestão em larga escala de recursos
computacionais, redes e dados.
– Desenvolvimento e acoplamento de bancos de dados gerados novos
tipos de mídia, sensores, mineração online, etc, é um dos focos chaves
da pesquisa.
– Um dos principais temas será o desenvolvimento de novos modelo de
simulação que abrangem as novas formas de complexidade sendo
desenvolvidas em cidades inteligentes.
44. Projetos Propostos
• Trabalha juntamente com os interesses das empresas, como IBM e Cisco,
para relacionar o que eles estão fazendo em relação às questões
envolvidas;
• Organiza o rumo da pesquisa em sete áreas distintas que se sobrepõem,
mostrada no diagrama;
45. 7 Projetos Propostos
1. Bancos de Dados Integrados para a Cidade Inteligente,
2. Detecção, e Criação de Redes e o Impacto das Novas Mídias
Sociais;
3. Modelagem de Redes de Performance, Mobilidade e
Comportamento de Transportes;
4. Modelagem de Uso do Solo Urbano e Transportes ;
5. Modelagem de Atividades Transacionais Urbanas em Mercados De
Trabalho, Habitação e Transportes;
6. Apoio à Decisão como Inteligência Urbana: Modelagem em Tempo
Real e Participação na Elaboração de Políticas;
7. Estruturas de Governança para a Cidade Inteligente.
46. Projetos Propostos
1. Bancos de Dados Integrados para a Cidade Inteligente:
• Será selecionada uma série de bancos de dados de diferentes
setores da cidade, não necessariamente disponíveis em tempo
real.
• Estas bases de dados podem ser enriquecidas pela adição de
dados de fontes mais convencionais, como censos.
• Exemplo da vinculação de dados do censo de população com
dados eletrônicos sobre os preços da terra e transações
residenciais.
• Não há nada equivalente a este tipo de integração disponível em
qualquer lugar, embora haja tentativas começando na comunidade
GIS.
• Em termos de dados de transporte, serão agrupados fluxos de
dados disponíveis de diferentes países europeus o que vai exigir
uma terminologia comum e para torná-los comparáveis.
47. 2. Detecção, e Criação de Redes e o Impacto das Novas
Mídias Sociais;
• Não serão desenvolvidos sensores próprios, pois a pesquisa está
voltada para a mineração de dados disponíveis, agregando valor à
sua interpretação;
• Os dados de sites de medias sociais podem ser ligados a outras
redes de dados , para prover uma melhor compreensão sobre
como comunidades, mercados, governo e negócios se relacionam.
3. Modelagem de Redes de Performance, Mobilidade e
Comportamento de Transportes;
• Serão desenvolvidas teorias para entender melhor o tráfego e
desempenho da rede de transporte, para explicar colapsos no
tráfego e a cinética do trânsito;
• Desenvolvimento de novos mecanismos de escolha de rota;
• Comportamento de viagem integrada de grande escala e
simulação de modelos de logística;
• Melhoria na integração e performance de sistemas de transportes.
Serão também construídas ferramentas para preparação para
crises no transportes de pessoas, por exemplo, o fechamento do
trafego aéreo por erupção de um vulcão.
48. 4. Modelagem de Uso do Solo Urbano e Transportes;
• Vários grupos no FuturICT estão trabalhando com diferentes tipos
de modelos de uso da terra e de transporte;
• Pretende-se desenvolver e utilizar o simulador MATSim, que
fornece uma extensa base para a implementação de modelos
ligando comportamento de viagens, uso da terra, mobilidade e
redes sociais;
• Estes modelos servirão também para construir ferramentas para a
preparação de crise em logística. O mercado de serviços de
logística é mais complexo do que o mercado de transportes de
passageiros devido ao comprimento das cadeias de abastecimento
e maior número de tomadores de decisão e atores envolvidos.
49. 5. Modelagem de Atividades Transacionais Urbanas em
Mercados De Trabalho, Habitação e Transportes;
• Planeja-se um novo foco na modelagem das operações de mercado
que determinem a forma como terra, propriedade, e trabalho são
desenvolvidos, adquiridos, alocados e recompensados no ambiente
urbano;
• Sabe-se pouco sobre como sistemas urbanos respondem a crise
financeira - Serão desenvolvidos modelos do mercado da
habitação, sintetizando várias bases de dados referentes a
operações financeiras desses mercados.
• Serão abordados como mercados de trabalho locais se comportam
em relação ao abastecimento das empresas, o papel do governo, a
qualidade ambiental, e a inovação.
• A migração é um componente-chave que liga habitação com
mercados de trabalho.
50. 6. Apoio à Decisão como Inteligência Urbana: Modelagem em
Tempo Real e Participação na Elaboração de Políticas;
• Nosso trabalho na integração de bases de dados e modelos apoiará o
desenvolvimento da inteligência integrada para apoio a decisão, e
também:
• Novas formas de visualização de dados e problemas urbanos,
• Ferramentas que informam e prever os impactos de cenários futuros;
• E formas em que cidadãos possam participar, remodeladas em
sistemas integrados que operem de forma contínua e confiável.
7. Estruturas de Governança para a Cidade Inteligente.
Este e o projeto anterior são agrupados no esquema apresentado por
causa dos recursos de modelagem que se pretende que sejam
construídos sobre os sistemas de dados integrados a serem
desenvolvidos;
• Assim como a cidade está mudando devido às TIC e assim os modelos
de seu funcionamento, as instituições devem também incorporar um
grau de flexibilidade muito diferente de organizações existentes que
lidam com o futuro de nossas cidades;
• A TIC será central, assim como questões de responsabilidade,
transparência, abertura de acesso a dados públicos e os regulamentos
que as agências governamentais podem impor sobre os cidadãos.
51.
52. Mudanças Esperadas de Paradigmas
• O desenvolvimento da computação moderna tem representado,
mais do que uma mudança de paradigma, a transição de uma vez
por todas de um mundo baseado em energia e materiais para um
mundo baseada em informações;
• Muitas abordagens tradicionais para cidades não são mais
relevantes, os sistemas de planejamento em que se trabalha
atualmente não são adequados à sua finalidade;
• Uma mudança importante é desenvolvimento de infra-estrutura
de informação que sustenta a cidade através de computação
distribuída e de redes disponíveis, que gera serviços onde dados
são coletados rotineiramente podendo ser usado para tornar as
cidades mais inteligentes sobre diferentes escalas espaciais e
temporais;
• Este é um momento sem precedentes no passado, que produz
oportunidades para resolver os problemas humanos de forma
nunca vista antes.
53. A Estratégia de Pesquisa Proposta
• Disciplinas e Campos Relevantes
– As cidades podem somente serem estudadas em um contexto
interdisciplinar. Além das ciências humanas e sociais o estudo
de cidades envolve sua organização física e espacial.
– Planejamento urbano e de transportes são área relevantes
nesta pesquisa. Ciência da Computação é ponto chave no
desenvolvimento de banco de dados, redes, etc.
• Referências Importantes e Patentes
– A maioria das inovações e softwares desenvolvidos pela
pesquisa será de domínio público, licenciados por Creative
Commons. Contudo alguns softwares poderão estar sujeitos
aos direitos de propriedade intelectual e a patentes.
54. Demonstração de resultados
Possíveis problemas que esta ciência pode informar:
• Booms e recessões na habitação em grandes cidades, ligadas a
crises financeiras
• Impactos nas mudanças de energia em sistemas de transportes
urbanos
• O quebra de redes de transporte devido a problemas de curto
prazo relacionados com o conflito urbano, intempéries e eventos
isolados
• O impacto das alterações climáticas sobre as cidades na Europa,
particularmente aumento do nível do mar e o aumento das
temperaturas no local
• A participação dos cidadãos no desenvolvimento de planos para
cidades inteligentes do futuro centrando na mobilidade, habitação,
melhor e estética e design, e o acesso a oportunidades
• O impacto de fenômenos de imigração em um mundo global.
55. Questões Éticas
• Os sistemas que envolvem sensoriamento de
comportamentos individuais geram preocupações com a
privacidade. Ao mesclar dados de diferentes fontes para
produzir sistemas integrados e acoplados, existem
questões claras de direitos de autor e direitos de
propriedade intelectual, que terão de ser abordadas.
• Deve-se considerar que informação está acessível a quem,
e isto se torna crucial quando tal informação está
disponível em uma escala espacial onde os indivíduos
podem ser identificados. Uma extensa base de
conhecimento sobre como a confidencialidade pode ser
assegurada auxiliará na construção de sistemas de dados e
seu uso e acesso.
56. Impactos Esperados
Os impactos, amplamente apresentados, se aplicam na Ciência, na
Tecnologia e Competitividade e na Sociedade
• Impacto na Ciência
– A pesquisa irá resolver os enigmas da evolução social por meio da
lente da cidade. Isso implica no desenvolvimento de estratégias e
metodologias que lidam com a evolução sistemas que estão se
tornando mais complexo, devido à inovação tecnológica e a crescente
prosperidade.
– Busca-se progredir a ciência e a arte da simulação urbana que se
acredita ser fortemente enraizada na robusta teoria de como a cidade
funciona no espaço e no tempo como uma entidade econômica e
artefato social.
– Serão desenvolvidos novos métodos de integração espacial de bancos
de dados relacionados e continuar a evoluir na mineração de conjunto
de dados muito grandes, na ordem de terabytes.
57. Impactos Esperados
• Impacto na Tecnologia e Competitividade
– Cidades inteligentes são cidades competitivas. Busca-se
identificar formas em que as cidades possam responder a novas
iniciativas e aumentar a sua vantagem competitiva.
– Serão desenvolvidos novos contextos interativos baseados na web,
que permitirão inserir uma ampla gama de cidadãos ativistas e grupos
na compreensão e no planejamento da cidade e da comunidade em
que eles têm interesse e participação.
• Impactos na Sociedade
– Cidades inteligentes são cidades justas. Serão desenvolvidas
infra-estruturas acessíveis a uma ampla gama de interesses e grupos
com diferentes níveis de experiência e ativismo, de modo que todos
estejam envolvidos. Os sistemas interativos baseados na web são
fundamentais neste contexto.
– Este trabalho representa uma base para futuras discussões sobre a
questão de que as novas tecnologias têm tanto efeitos revolucionário
quanto
58. “Today, we know more about the
universe than about our society.
It's time to use the power of
information to explore social and
economic life on Earth and discover
options for a sustainable future.
Together, we can manage the
challenges of the 21st century,
combining the best of all
knowledge. “ (FuturICT.eu)
