Los gemelos digitales están a la vanguardia de la innovación y están remodelando fundamentalmente la forma en que las personas interactúan con los entornos urbanos y los gestionan. A medida que surgen las ciudades inteligentes, que combinan la tecnología con la planificación urbana, esta tecnología se destaca como fundamental.
A continuación se ofrecen ideas sobre cómo mejoran la vida urbana, agilizan la gestión de la ciudad y allanan el camino para futuros avances. Su integración marca un salto significativo hacia ecosistemas urbanos más eficientes, sostenibles y receptivos.
¿Qué son los gemelos digitales?
Los gemelos digitales son clones virtuales de objetos o sistemas físicos creados utilizando tecnología digital. Son modelos dinámicos que reflejan entidades del mundo real en tiempo real. El tamaño del mercado global del programa alcanzó los $ 8.60 mil millones en 2022 y los expertos creen que puede aumentar a 137.67 millones de dólares en la próxima década.
Pero ¿cómo funciona esta tecnología? Consideremos un puente en una ciudad. Su gemelo digital sería un modelo generado por computadora que replicaría todos los aspectos del puente, desde su estructura física hasta su estado de uso actual.
Los sensores en el puente real recopilan datos sobre varios parámetros como la integridad estructural, la temperatura y el flujo de tráfico. Luego, el programa transmite al gemelo digital, lo que le permite actualizarse constantemente y reflejar con precisión el estado actual del puente.
La relación entre los gemelos digitales y el Internet de las cosas (IoT) es integral. IoT implica conectar objetos físicos a Internet a través de sensores, que recopilan datos de estos objetos.
Estos datos proporcionan información en tiempo real para mantener el modelo digital sincronizado con su contraparte física. La combinación de gemelos digitales con IoT permite a los usuarios tomar decisiones más efectivas e informadas, particularmente en entornos complejos como las ciudades inteligentes.
La evolución de las ciudades inteligentes
Una ciudad inteligente utiliza la tecnología para mejorar la calidad de vida de sus residentes, mejorar la sostenibilidad y optimizar los servicios urbanos. Integra tecnología de la información y la comunicación y varios dispositivos físicos conectados a la red IoT para optimizar las funciones de la ciudad e impulsar el crecimiento económico.
El concepto de ciudades inteligentes comenzó a surgir en la década de 1990, donde los actores participan activamente en la gestión urbana. Desde entonces, evolucionó hasta crear infraestructura digital, como conexiones a Internet de alta velocidad, esenciales para la vida urbana moderna.
Con el tiempo, a medida que avanzaba la tecnología, la atención se centró en integrar diversos sistemas (como el transporte, la energía, el suministro de agua, la gestión de residuos y la seguridad pública) en un marco cohesivo e interconectado.
La adopción generalizada de IoT ha permitido la recopilación y el análisis fluidos de datos de varios sensores y dispositivos repartidos por toda la ciudad. Estos datos mejoran la eficiencia, reducen costes y mejoran la calidad de vida de los ciudadanos.
Las tecnologías, como la inteligencia artificial, la realidad mixta, la computación en la nube y el análisis de big data, han Transformó aún más la forma en que estos programas gestionan las ciudades. y cómo evolucionan, permitiendo una toma de decisiones más reflexiva, un mantenimiento predictivo de la infraestructura urbana y mejores servicios públicos.
Beneficios del uso de gemelos digitales en ciudades inteligentes
Los planificadores de gemelos digitales pueden simular y analizar varios escenarios utilizando estos modelos, como cómo un nuevo edificio afectaría el flujo de tráfico o la sombra de las estructuras cercanas. Esta capacidad de probar y modificar planes virtualmente antes de cualquier cambio físico conduce a un desarrollo urbano más eficiente y eficaz.
Además, esta tecnología permite el seguimiento y control en tiempo real de los recursos de la ciudad, como el agua, la energía y los sistemas de residuos. Al analizar los datos de estos sistemas, las ciudades pueden optimizar el uso, predecir las necesidades de mantenimiento y reducir los residuos, lo que lleva a operaciones más sostenibles y rentables.
Para los servicios públicos y la seguridad, los gemelos digitales pueden simular emergencias y ayudar a las ciudades a planificar y preparar mejores estrategias de respuesta. También pueden mejorar la gestión del tráfico, ya que los gemelos digitales permiten monitorear el tráfico en tiempo real y optimizar la sincronización de las señales, reduciendo la congestión y mejorando la seguridad vial.
Además, los gemelos digitales reducir el riesgo de complicaciones inesperadas en proyectos urbanos. Proporcionar una visión integral y actualizada del proyecto ayuda a identificar problemas potenciales desde el principio, lo que permite tomar medidas proactivas. Esta previsión minimiza los retrasos, los sobrecostos y las interrupciones, garantizando una ejecución más fluida del proyecto y un desarrollo urbano más confiable.
Retos de integración y avances tecnológicos
La enorme complejidad y escala de los entornos urbanos dificultan la creación de modelos digitales completos y precisos. La infraestructura existente, que a menudo tiene décadas de antigüedad, puede necesitar más conectividad y redes de sensores para una recopilación de datos eficaz. Además, también está la cuestión de estandarizar los formatos de datos en diferentes sistemas y garantizar la interoperabilidad entre las nuevas soluciones digitales y los sistemas heredados.
Sin embargo, los recientes avances tecnológicos están facilitando esta integración. Los avances en la computación en la nube y el análisis de big data también brindan la potencia computacional y la capacidad de almacenamiento para manejar grandes cantidades de datos de una ciudad. Mientras tanto, la inteligencia artificial y los algoritmos de aprendizaje automático procesan estos datos de manera más efectiva, lo que permite análisis predictivos y modelos urbanos más matizados.
Cuando la gente mira hacia los próximos 30 años, cuando casi el 70% de la población mundial pueden vivir en ciudades, el papel de los gemelos digitales se vuelve aún más crítico. Ofrecen una vía para gestionar esta afluencia urbana de manera sostenible y eficiente, garantizando que las ciudades sigan siendo habitables y resilientes frente al rápido crecimiento demográfico y los desafíos ambientales.
El futuro de las ciudades inteligentes con gemelos digitales
A medida que las poblaciones urbanas crecen y la necesidad de un desarrollo eficiente se vuelve primordial, los gemelos digitales serán indispensables para dar forma a las ciudades inteligentes. Esta innovación ofrece una herramienta sofisticada para que los planificadores y administradores urbanos comprendan, analicen y mejoren los paisajes urbanos en expansión.
Los gemelos digitales se convertirán en una piedra angular de la planificación y gestión urbana, vital para el desarrollo sostenible de las ciudades inteligentes. Ayudan a crear espacios urbanos más eficientes y habitables y garantizan que estas áreas puedan afrontar los desafíos futuros de frente.
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- Fuente: https://www.iotforall.com/why-digital-twins-are-essential-for-smart-city-development
