Hoy en día, las grandes ciudades se enfrentan a grandes problemas como la congestión del tráfico, la contaminación atmosférica y el consumo de energía. Estos grandes problemas de las grandes ciudades pueden resolverse utilizando grandes datos (lo que implica el tratamiento de grandes volúmenes de datos).
Eso es precisamente la informática urbana. Puede definirse simplemente como el uso de big data para hacer frente a los grandes problemas de las grandes ciudades.
Profundicemos en ello.
La informática urbana implica un proceso de adquisición, integración y análisis de datos voluminosos y heterogéneos generados por diversas fuentes en espacios urbanos. Estas fuentes de datos incluyen sensores, dispositivos móviles, vehículos, edificios y seres humanos.
¿Qué es la informática urbana?
En el documento titulado "Informática urbana: conceptos, metodologías y aplicaciones", los autores presentan un marco general para la aplicación de la informática urbana.
La informática urbana conecta tecnologías de detección no intrusivas y ubicuas, gestión avanzada de datos, modelos analíticos y novedosos métodos de visualización para crear soluciones que mejoren el entorno urbano, la calidad de vida humana y los sistemas de funcionamiento de las ciudades.
También hay que destacar que la Informática Urbana es un campo interdisciplinar. Integra la informática con otros campos como el transporte, la ingeniería civil, la economía, la ecología y la sociología en el contexto de los espacios urbanos.
Probablemente, la gran pregunta que ronda su mente en estos momentos es: ¿cómo implantar la informática urbana para superar los problemas de las grandes ciudades?
Buenas noticias: ¡existe un marco para ello!
Marco informático urbano
En el documento titulado "Informática urbana: conceptos, metodologías y aplicaciones", los autores presentan un marco general para la aplicación de la informática urbana.
El marco se compone de cuatro capas: Detección urbana, Gestión de datos urbanos, Análisis de datos y Prestación de servicios. Cada capa tiene una función específica.
El Sensores urbanos se encarga de recoger datos de los espacios urbanos. Esta recogida de datos puede realizarse mediante diferentes técnicas, como la detección participativa, la detección colectiva y la detección móvil.
El Gestión de datos urbanos permite organizar los datos mediante una estructura de indexación que incorpora tanto la información espacio-temporal como los textos para facilitar un análisis eficaz de los datos.
En el Capa de análisis de datos, diferentes técnicas como Minería de datos, Aprendizaje automáticoy Visualización de datos se utilizan para identificar patrones en los datos y obtener de ellos información valiosa para la posterior toma de decisiones.
El Prestación de servicios comprende varias soluciones y servicios destinados a mejorar la experiencia de conducción de los ciudadanos, reducir la congestión del tráfico, la contaminación atmosférica y el consumo de energía. Por ejemplo, en caso de detectar alguna anomalía en el tráfico, esta información se entregará a la autoridad de transporte para que disperse el tráfico y diagnostique la anomalía.
¿A qué retos se enfrenta la informática urbana?
Para una aplicación ideal, la informática urbana se enfrenta a tres grandes retos:
1.Detección y adquisición de datos.
Este reto trata de cómo recopilar datos urbanos de forma no intrusiva y continua teniendo en cuenta las limitaciones en el número de sensores distribuidos por la ciudad.
La construcción de nuevas infraestructuras de detección podría lograr el objetivo, pero aumentaría la carga de las ciudades.
El ser humano como sensor es un nuevo concepto que puede ayudar a afrontar este reto utilizando sus publicaciones en las redes sociales o sus rastros en el GPS para comprender los acontecimientos que ocurren a su alrededor.
El ser humano como sensor conlleva nuevos retos como:
- Aumento del uso de la energía de los dispositivos;
- Privacidad de la información personal;
- Datos sesgados, ya que los usuarios no están distribuidos uniformemente y no envían lecturas de detección con la misma frecuencia;
- Datos desestructurados, implícitos y ruidosos aportados por los usuarios. En cambio, los datos generados por los sensores tradicionales están bien estructurados, son explícitos, limpios y fáciles de entender.
2. Datos heterogéneos.
Las técnicas de minería de datos y aprendizaje automático suelen tratar un solo tipo de datos. Sin embargo, la resolución de retos urbanos implica un amplio abanico de factores (por ejemplo, explorar la contaminación atmosférica implica el estudio simultáneo del flujo de tráfico, la meteorología y los usos del suelo).
3. Sistemas híbridos.
A diferencia de un motor de búsqueda o un juego digital, donde los datos se generan y consumen en el mundo digital, la informática urbana suele integrar los datos de ambos mundos (combinando el tráfico con las redes sociales).
El diseño de sistemas híbridos es mucho más difícil que el de los convencionales, ya que el sistema tiene que comunicarse con muchos dispositivos y usuarios simultáneamente y enviar y recibir datos de distintos formatos.
¿Cuáles son las principales aplicaciones de la informática urbana?
Las aplicaciones de la informática urbana podrían ser innumerables.
Las aplicaciones pueden agruparse en siete categorías: planificación urbana, transporte, medio ambiente, seguridad pública, energía, economía, ecología y asuntos sociales.
He aquí una breve descripción de cada uno de ellos:
- Urbanismo.
La planificación es importante para construir ciudades inteligentes. Esta categoría incluye la detección de problemas subyacentes en las redes de transporte, el descubrimiento de regiones funcionales en una ciudad (como zonas que atienden diferentes necesidades de las personas y sirven de técnica organizativa, como zonas educativas o distritos empresariales) y la detección de los límites de la ciudad para comprender su evolución.
- Transporte.
Esta categoría incluye: mejora de la experiencia de conducción, servicios de taxi y sistemas de transporte público.
- Medio ambiente.
El rápido avance de la urbanización se convertirá en una amenaza potencial para el medio ambiente de las ciudades. La informática urbana para el medio ambiente incluye: mejorar la calidad del aire en las ciudades y reducir la contaminación acústica.
- Seguridad pública.
Aquí podemos enumerar las siguientes aplicaciones: detección de anomalías del tráfico, detección de catástrofes y detección de accidentes.
- Consumo de energía.
El rápido avance de la urbanización consume cada vez más energía. Las aplicaciones de esta categoría son la reducción del consumo de gas y electricidad.
- Economía.
La dinámica de una ciudad puede indicar la tendencia de su economía. Un ejemplo de aplicación en esta categoría es la predicción de la tendencia de un mercado bursátil.
- Social.
Las aplicaciones de esta categoría son las recomendaciones de ubicación, la planificación de itinerarios, la recomendación de ubicación-actividad y la comprensión de la dinámica de las ciudades.
¿Existen tecnologías que permitan la informática urbana?
Existen varias tecnologías habilitadoras de la informática urbana que se agrupan en categorías. Las categorías más frecuentes son:
Técnicas de detección urbana. La detección y medición tradicionales mediante la instalación de sensores, la detección pasiva de multitudes, que utiliza la infraestructura existente para recoger los datos generados por las multitudes, y la detección participativa, en la que las personas contribuyen activamente con la información que les rodea;
Las técnicas de gestión de datos urbanos permiten organizar múltiples fuentes de datos heterogéneas para el siguiente proceso de minería de datos;
Las técnicas de fusión de conocimientos permiten fusionar eficazmente los conocimientos aprendidos a partir de múltiples fuentes de datos heterogéneas;
Las técnicas de visualización de datos urbanos no sólo deben mostrar datos brutos y presentar resultados, sino que también deben permitir detectar y describir patrones, tendencias y relaciones en los datos.
Como ve, la informática urbana puede ser una herramienta muy útil para resolver los grandes problemas de las ciudades modernas.
Los retos a los que se enfrenta la informática urbana acabarán superándose, lo que nos permitirá tener un futuro mejor para nuestras ciudades.
Referencias
T. Kindberg, M. Chalmers y E. Paulos. 2007. Introducción de los editores invitados: Informática urbana. Pervasive Computing 6, 3, 18-20
Haga clic en la siguiente imagen para consultar las ilustraciones de informática urbana de Mind the Graph.
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