Como criar o gêmeo digital de uma cidade

O gêmeo digital de uma cidade ajuda a criar sistemas urbanos cada vez mais inteligentes e sustentáveis. Descubra os benefícios da tecnologia!

O conceito de cidades inteligentes está inevitavelmente ligado ao de gêmeo digital, ou seja, a um modelo digitalizado que refleta fielmente as características das cidades reais, alavancando tecnologias inovadoras (como a Internet das Coisas e a Inteligência Artificial) para melhorar a qualidade, a sustentabilidade e a eficiência dos sistemas urbanos.

Descubra neste artigo todas as vantagens que os gêmeos digitais podem oferecer às nossas cidades, inclusive por meio de alguns exemplos.

Comece você mesmo a experimentar o potencial de ter o gêmeo digital de uma cidade com um software para gêmeos digitais, o sistema que permite replicar virtualmente os ativos físicos das cidades e o apoia em todos os processos relacionados à gestão, manutenção e monitoramento de recursos urbanos.

O que é o gêmeo digital de uma cidade?

O conceito de gêmeo digital refere-se a um modelo computadorizado capaz de replicar virtualmente um recurso físico e atuar como uma contraparte digital para uma série de propósitos, incluindo simulação, planejamento, teste, monitoramento, manutenção, etc.

A principal característica dos gêmeos digitais é a conectividade, pois eles usam tecnologias inteligentes para criar uma conexão bidirecional com o mundo físico e coletar informações relevantes em tempo real. Embora os gêmeos digitais sejam usados há muito tempo em muitos setores, como manufatura, saúde e automotivo, a sua disseminação está em constante crescimento e pudemos testemunhar aplicações bem-sucedidas também na área de engenharia e construção graças à sua integração com o BIM.

O futuro desses modelos está agora se movendo em direção à representação virtual e à gestão inteligente de cidades inteiras.

O gêmeo digital de uma cidade pode ser considerado como a cópia virtual de uma cidade real, a ser usada como uma ferramenta colaborativa para o projeto do espaço urbano e para a gestão de todos os aspectos relacionados à mobilidade, poluição, consumo de recursos, acessibilidade dos serviços públicos.

A importância dos gêmeos digitais para cidades inteligentes

Os gêmeos digitais desempenham um papel essencial no desenvolvimento e operação de cidades inteligentes por vários motivos. Os mais importantes referem-se à capacidade desses modelos de:

• melhorar o planejamento e o design urbanos: a criação de um gêmeo digital permite que planejadores urbanos e planejadores visualizem e simulem diferentes cenários. Por meio da representação virtual do ambiente físico (incluindo edifícios, infraestrutura e serviços públicos), os planejadores podem tomar decisões mais informadas sobre o desenvolvimento urbano e melhorar o zoneamento e a alocação de recursos. Isso permite otimizar o layout da cidade e criar um ambiente urbano mais eficiente, seguro e sustentável.
• Aumentar a eficiência operacional dos serviços públicos: os gêmeos digitais permitem gerenciar e monitorar a infraestrutura e os serviços urbanos em tempo real. São capazes de integrar dados de sensores inteligentes localizados em pontos estratégicos da cidade, a fim de fornecer informações úteis sobre abastecimento de água, gestão do tráfego, operação de redes de energia, gestão da segurança pública, eliminação de resíduos, etc. Esta abordagem baseada em dados permite uma manutenção proativa que melhora o desempenho dos recursos e garante uma resposta atempada a quaisquer problemas ou emergências.
• Prever e otimizar as operações urbanas: os gêmeos digitais aproveitam a inteligência para realizar análises preditivas. Através da análise de dados históricos e aqueles coletados em tempo real, eles são capazes de antecipar potenciais problemas, prever tendências futuras e otimizar a gestão de serviços. Com a ajuda de um gémeo digital, é possível, por exemplo, prever padrões de congestionamento de tráfego, melhorar as rotas de mobilidade urbana, otimizar o consumo de energia dos edifícios com base em padrões de emprego, etc.
• Garantir maior envolvimento do cidadão: Gêmeos digitais facilitam a participação do cidadão na tomada de decisões e no planejamento urbano. Eles fornecem uma plataforma de compartilhamento que permite que as partes interessadas explorem e interajam com o gêmeo digital de sua cidade. O uso de um gêmeo digital permite, por exemplo, que as pessoas envolvidas no desenvolvimento urbano analisem as mudanças propostas, forneçam seu feedback e contribuam ativamente para o crescimento de sua comunidade.
• Otimizar o gerenciamento de recursos: a capacidade dos gêmeos digitais de monitorar os recursos urbanos em tempo real permite maior controle sobre o consumo de energia, uso de água, gerenciamento de resíduos e assim por diante. Usando um gêmeo digital, as cidades podem então identificar ineficiências e implementar as estratégias mais apropriadas para reduzir o desperdício.
• Melhorar a resiliência e a gestão de riscos: os gémeos digitais da cidade são capazes de simular cenários hipotéticos e avaliar o seu impacto nos sistemas urbanos. Eles são, portanto, a única ferramenta que pode ajudar nossas cidades a se tornarem mais resilientes e melhorar sua capacidade de responder adequadamente a desastres naturais, mudanças climáticas e emergências de vários tipos.

Planejamento de uma cidade graças ao gêmeo digital

Três exemplos de gêmeos digitais da cidade

Para ajudar a entender melhor o papel crucial que os gêmeos digitais desempenham na criação e desenvolvimento de cidades inteligentes, aqui estão três exemplos de todo o mundo:

• Copenhague, já famosa por suas iniciativas focadas em sustentabilidade e qualidade de vida, explora o potencial dos gêmeos digitais para monitorar o uso de energia, melhorar a gestão de resíduos e promover soluções de transporte sustentáveis, como compartilhamento de bicicletas e veículos elétricos.
• Barcelona implementou inúmeros sistemas baseados em Inteligência Artificial (incluindo sistemas inteligentes de estacionamento, iluminação pública adaptativa e sistemas de gestão de resíduos) que contribuem para melhorar a qualidade dos serviços públicos. Esta cidade também promove uma abordagem colaborativa para o desenvolvimento urbano, através do uso de plataformas digitais que permitem aos cidadãos relatar problemas e sugerir possíveis melhorias.
• Singapura desenvolveu um gêmeo digital da cidade que integra dados em tempo real de diferentes fontes. Utiliza sensores inteligentes e dispositivos IoT para aumentar a eficiência dos transportes, melhorar a gestão de energia, promover a segurança pública e garantir um acesso fácil aos serviços para os cidadãos.

Como criar o gêmeo digital de uma cidade

A criação de um gêmeo digital envolve cinco estágios fundamentais:

1. coleta de dados: o primeiro passo é coletar dados confiáveis sobre a infraestrutura física da cidade (incluindo edifícios, estradas, serviços, espaços públicos, etc.) para serem integrados a outros tipos de dados (como geoespaciais, demográficos, ambientais, etc.). Este processo pode ser realizado através do uso de diferentes métodos e ferramentas, que podem incluir sensoriamento remoto, levantamentos terrestres, levantamentos, o uso de dispositivos IoT e assim por diante.
2. Integração de dados: os dados coletados na primeira fase podem ser derivados de diferentes fontes. É importante, portanto, estruturar esses dados em um formato coerente, organizando e integrando-os dentro de uma plataforma digital compartilhada.
3. Criação do modelo: o passo seguinte passa pela realização do modelo 3D da cidade, que deve representar fielmente os edifícios, as características naturais, as infraestruturas e todos os elementos urbanos, evidenciando as relações que existem entre estes elementos. Entre as técnicas adotadas para a construção do gêmeo digital da cidade estão a fotogrametria, o escaneamento a laser e a modelagem BIM.
4. Conexão com o mundo real: para tornar o gêmeo digital “vivo” e dinâmico, é necessário conectá-lo à sua contraparte física através do uso de dispositivos IoT e sensores inteligentes. Isso permite que você crie um fluxo constante de informações com o mundo real, o que ajuda você a tomar decisões mais informadas e acompanhar as atividades do dia-a-dia da cidade.
5. Análise e simulação: Uma vez devidamente configurado, o City Digital Twin pode ser usado para realizar análises e simulações de vários tipos, necessárias para avaliar o desempenho dos sistemas e infraestrutura da cidade. Você pode, por exemplo, simular o fluxo de tráfego, o consumo de energia ou os impactos ambientais para identificar áreas de melhoria e otimizar a alocação de recursos.

Se você trabalha com planejamento urbano ou gestão de ativos de infraestrutura e está procurando uma plataforma para ajudá-lo a criar o gêmeo digital da sua cidade, experimente agora um software para gêmeos digitais. Com este sistema é possível integrar diversas fontes de dados e obter um modelo completo e interativo do ambiente urbano. Você também poderá visualizar, analisar e gerenciar diferentes aspectos da cidade, facilitando o desenvolvimento de sistemas urbanos cada vez mais inteligentes e sustentáveis.