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En el bullicio de las ciudades modernas, donde la tecnología y la vida urbana se entrelazan cada vez más, surge una innovación poco conocida pero potencialmente transformadora: los gemelos digitales.
Estos complejos modelos virtuales están revolucionando la manera en que las ciudades se gestionan, se planean y se experimentan. A pesar de su impacto prometedor, el concepto de gemelos digitales en el ámbito de las ciudades inteligentes sigue siendo, para muchos, un misterio escondido en las sombras del avance tecnológico.
De la simulación a la realidad: Un nuevo paradigma urbano
Por: Gabriel E. Levy B.
El término «gemelo digital» se originó en la industria manufacturera y aeroespacial, donde se emplea para crear réplicas virtuales exactas de productos o sistemas físicos, permitiendo a los ingenieros realizar pruebas y simulaciones sin necesidad de recurrir a costosos prototipos físicos.
Esta tecnología se trasladó rápidamente a otras industrias, y hoy en día, las ciudades están comenzando a adoptar este enfoque para mejorar su planificación y operación.
Un gemelo digital urbano es una representación digital de la ciudad en su totalidad o de sus partes individuales, como edificios, redes de transporte, o sistemas de gestión de residuos.
Esta copia virtual se actualiza en tiempo real con datos provenientes de sensores y dispositivos conectados, lo que permite a los urbanistas y a los gestores de la ciudad prever problemas antes de que ocurran, optimizar el uso de recursos y mejorar la calidad de vida de los ciudadanos.
El profesor Michael Batty, autor de The New Science of Cities, sugiere que los gemelos digitales pueden cambiar radicalmente nuestra comprensión de la dinámica urbana.
«Estos modelos nos permiten experimentar con el futuro de la ciudad en tiempo real», señala Batty, «dándonos la capacidad de responder proactivamente a desafíos como el tráfico, la contaminación y el cambio climático» (Batty, 2013).
Ciudades que se piensan a sí mismas
Para entender el potencial revolucionario de los gemelos digitales, es crucial reconocer cómo transforman la relación entre las ciudades y sus habitantes. Tradicionalmente, las decisiones urbanas se han basado en datos históricos y en predicciones estáticas.
Sin embargo, con los gemelos digitales, las ciudades pueden «pensar» y adaptarse en tiempo real.
Imagine una ciudad equipada con sensores que monitorean el flujo de tráfico, la calidad del aire, el consumo de energía y hasta el comportamiento de las multitudes en eventos públicos.
Estos datos, alimentados constantemente al gemelo digital, permiten predecir y mitigar embotellamientos antes de que ocurran, ajustar la iluminación pública para ahorrar energía o redirigir los recursos de emergencia de manera más eficiente durante un desastre.
Un ejemplo pionero de esta tecnología es Singapur, que ha desarrollado Virtual Singapore, un gemelo digital 3D que permite a las autoridades visualizar, analizar y simular tanto problemas urbanos como desastres naturales. «El gemelo digital nos proporciona un espacio de pruebas sin riesgos donde podemos experimentar con diferentes políticas y proyectos», explica Kok Ping Soon, director de GovTech Singapore (Lee, 2018).
Sin embargo, el potencial de los gemelos digitales va más allá de la gestión municipal eficiente. Se trata de crear ciudades que respondan de manera dinámica y personal a las necesidades de sus ciudadanos. Estos modelos pueden, por ejemplo, diseñar rutas de transporte público optimizadas para las necesidades de movilidad de los usuarios, mejorar la gestión de residuos adaptando la frecuencia de recolección a la cantidad real de basura producida o incluso ajustar la oferta cultural y de ocio según las preferencias y el comportamiento de los habitantes.
El poder de predecir lo impredecible
Aunque los gemelos digitales representan un salto cualitativo en la planificación urbana, su adopción también plantea interrogantes cruciales sobre privacidad, seguridad y equidad. La recopilación y el uso de datos en tiempo real pueden mejorar la eficiencia, pero también podrían derivar en un control excesivo y una vigilancia invasiva.
Por ejemplo, en la ciudad de Toronto, un proyecto de ciudad inteligente liderado por Sidewalk Labs, una filial de Alphabet, despertó preocupaciones significativas sobre la privacidad de los datos. Los ciudadanos y defensores de la privacidad temían que la extensa recopilación de datos necesarios para alimentar los gemelos digitales pudiera ser utilizada indebidamente, tanto por empresas como por gobiernos, para fines que van más allá del bien común.
Shoshana Zuboff, en su obra *The Age of Surveillance Capitalism*, alerta sobre los peligros del uso masivo de datos en entornos urbanos inteligentes. «El uso de datos para mejorar la vida urbana debe estar sujeto a un control estricto y transparente», afirma Zuboff, «de lo contrario, podríamos enfrentar una nueva forma de capitalismo de vigilancia, donde cada movimiento y decisión se convierte en un producto comercializable» (Zuboff, 2019).
Además, la implementación de gemelos digitales requiere una infraestructura tecnológica avanzada y costosa, lo que podría exacerbar las desigualdades existentes entre las ciudades ricas y pobres. Mientras que algunas metrópolis avanzadas pueden permitirse invertir en tecnologías de punta, muchas otras luchan por mantener incluso los servicios básicos.
Exploraciones en la vanguardia: Casos específicos
En varias ciudades del mundo, los gemelos digitales ya están demostrando su valor en diferentes contextos y aplicaciones, proporcionando ejemplos tangibles de cómo esta tecnología puede transformar la vida urbana.
En el Reino Unido, la ciudad de Cambridge ha desarrollado un gemelo digital que ayuda a gestionar el tráfico urbano de manera más efectiva. Utilizando datos en tiempo real, el sistema predice congestiones y sugiere rutas alternativas para los conductores, lo que ha reducido significativamente los tiempos de viaje y ha mejorado la calidad del aire en áreas congestionadas.
Por otro lado, en Helsinki, Finlandia, el gemelo digital de la ciudad no solo ayuda en la gestión del tráfico, sino que también se utiliza para simulaciones medioambientales, como el impacto del cambio climático en la infraestructura urbana. Al modelar escenarios futuros, Helsinki puede planificar de manera más efectiva la adaptación de sus sistemas urbanos a fenómenos climáticos extremos, como inundaciones y olas de calor.
En América Latina, la ciudad de Guadalajara, México, ha comenzado a explorar el uso de gemelos digitales para mejorar la gestión de su red de agua. En una región donde el agua es un recurso escaso, el gemelo digital permite a las autoridades monitorear el consumo y las fugas en tiempo real, optimizando así la distribución y reduciendo el desperdicio.
Estos casos demuestran que, aunque el concepto de gemelos digitales todavía se encuentra en sus primeras etapas de implementación, su potencial para transformar las ciudades es inmenso. Sin embargo, también resaltan la necesidad de abordar los desafíos éticos y tecnológicos que acompañan a esta tecnología emergente.
En conclusión, los gemelos digitales representan una frontera nueva y fascinante en el desarrollo de ciudades inteligentes. Al proporcionar una representación virtual dinámica y precisa de las ciudades, estas herramientas pueden mejorar la planificación urbana, optimizar la gestión de recursos y, en última instancia, crear entornos urbanos más habitables y sostenibles.
No obstante, como ocurre con cualquier innovación tecnológica, es crucial que se implementen de manera equitativa y transparente, asegurando que los beneficios de estos avances se compartan de manera justa entre todos los ciudadanos y que sus riesgos se gestionen de manera adecuada. La ciudad del futuro ya no es solo una visión, es una realidad digital en constante evolución.