As cidades estão evoluindo. E esse avanço vai muito além da automação de serviços públicos ou do uso de sensores conectados: trata-se de uma transformação estrutural e tecnológica que envolve o uso inteligente de dados, energia e conectividade para garantir mais eficiência, sustentabilidade e qualidade de vida para os cidadãos.
Neste contexto, as tecnologias da Indústria 4.0, Internet das Coisas (IoT), Edge Computing, Inteligência Artificial (IA) e redes elétricas inteligentes (Smart Grids), têm desempenhado um papel crucial no desenvolvimento das chamadas cidades inteligentes.
E é exatamente na intersecção entre a digitalização da infraestrutura energética e os avanços tecnológicos das TICs (Tecnologias da Informação e Comunicação) que estamos assistindo à construção das cidades do futuro.
O elo entre cidades inteligentes e Indústria 4.0
A Indústria 4.0 e as cidades inteligentes compartilham um princípio comum: a conectividade integrada de dispositivos e sistemas para tomada de decisão baseada em dados em tempo real. Ambas buscam otimizar processos, reduzir custos, aumentar a eficiência operacional e, acima de tudo, melhorar a vida das pessoas.
As cidades inteligentes, por exemplo, já estão adotando pilares fundamentais da Indústria 4.0:
- Internet das Coisas (IoT): Permite a coleta e troca de dados entre dispositivos, otimizando sistemas urbanos como transporte, iluminação pública, abastecimento de água e energia. Trens autônomos que ajustam seus horários conforme o fluxo de passageiros e sensores de presença que controlam iluminação são exemplos reais de aplicação;
- Big Data e Inteligência Artificial: Analisam grandes volumes de informações para gerar previsões e decisões mais assertivas. Isso permite desde a gestão dinâmica do tráfego até a previsão de consumo energético em diferentes horários e regiões;
- Governança algorítmica: Utiliza algoritmos complexos para gerenciar redes urbanas em tempo real, otimizando recursos e prevenindo falhas, com base em padrões históricos e dados instantâneos.
Essas tecnologias não apenas tornam as cidades mais inteligentes, mas redesenham sua infraestrutura, sobretudo no setor energético.
Digitalização da infraestrutura energética: um novo paradigma urbano
A chamada Utilities 4.0 representa a digitalização de serviços públicos essenciais como energia, água e saneamento. E quando falamos de energia, o impacto é ainda mais profundo. As cidades inteligentes estão se estruturando sobre uma nova matriz energética, mais sustentável, digital e resiliente.
1. Redes elétricas inteligentes (Smart Grids)
As Smart Grids transformam a maneira como a energia é gerada, distribuída e consumida. Integradas com fontes renováveis (como solar e eólica), essas redes utilizam sensores, IA e conectividade para:
- Antecipar falhas e interrupções no fornecimento;
- Reduzir perdas técnicas e melhorar a qualidade do serviço;
- Equilibrar automaticamente a oferta e demanda de energia;
- Integrar sistemas de armazenamento para horários de pico.
Com modelos preditivos e monitoramento em tempo real, as redes se tornam proativas, capazes de se autorregular e responder rapidamente a imprevistos.
2. Edge Computing e resposta em tempo real
Um dos grandes desafios da digitalização urbana é o tempo de resposta. Aplicações como controle de semáforos, vigilância inteligente e gerenciamento energético exigem decisões instantâneas.
O Edge Computing resolve essa questão ao processar dados localmente – em vez de enviá-los a data centers remotos –, reduzindo a latência e o tráfego de rede. Com isso, sistemas de energia podem operar com maior precisão e autonomia, e estruturas críticas, como hospitais e estações de bombeamento, têm seu funcionamento garantido mesmo em situações adversas.
3. Eficiência energética e sustentabilidade
Ao automatizar a gestão da energia, é possível reduzir drasticamente o desperdício. Sensores inteligentes em edifícios, sistemas de climatização autônomos e iluminação adaptativa são soluções que tornam a cidade mais eficiente e ecológica.
Além disso, a dessalinização inteligente e o reúso de água tratada estão ganhando espaço em áreas urbanas, contribuindo para a segurança hídrica de grandes centros.
4. Cibersegurança em ambientes críticos
Toda essa infraestrutura digital aumenta a vulnerabilidade a ataques cibernéticos. Por isso, medidas como:
- Segmentação de redes,
- Arquitetura Zero Trust,
- IA aplicada à segurança e
- Uso de blockchain para rastreabilidade
são essenciais para proteger sistemas elétricos, de água e de mobilidade urbana. Casos recentes, como o ataque a um sistema de tratamento de água nos EUA, alertam para a importância da cibersegurança como parte da transformação digital.
Modelos de investimento: o papel das ICTs e das PPPs
Transformar uma cidade não é apenas uma questão de tecnologia, mas também de estruturação financeira e institucional.
As ICTs (Instituições de Ciência e Tecnologia), como o Instituto Atlântico, têm papel estratégico nesse processo. Por meio de parcerias com a Embrapii, o Atlântico atua como articulador entre poder público, empresas e academia, desenvolvendo projetos de P&D sob demanda com alto grau de inovação tecnológica.
Além disso, as parcerias público-privadas (PPPs) têm se mostrado fundamentais para viabilizar projetos de infraestrutura inteligente. Modelos de concessão para iluminação pública, por exemplo, já demonstraram eficácia em várias cidades brasileiras, com redução de custos e melhoria nos serviços.
Com incentivos como os créditos de carbono e os fundos verdes para energia renovável, é possível estruturar projetos sustentáveis com retorno financeiro viável e impacto social positivo.
Exemplos práticos de cidades inteligentes no Brasil e no mundo
- Barcelona (Espanha): usa sensores e IoT para gestão de resíduos, mobilidade e iluminação. Reduziu em 25% o consumo de água e em 30% o uso de energia em áreas públicas;
- Curitiba (Brasil): adotou semáforos inteligentes, transporte público integrado e sensores de monitoramento ambiental, avançando em sustentabilidade urbana;
- Songdo (Coreia do Sul): uma cidade projetada do zero com conectividade total entre prédios, ruas, energia e transporte.
Esses exemplos mostram que o futuro urbano é digital, e já começou.
O futuro passa por uma infraestrutura elétrica digital
A infraestrutura elétrica digital representa uma nova fronteira no desenvolvimento urbano. Plataformas como o EcoStruxure, da Schneider Electric, permitem a integração de dispositivos, análise de dados em tempo real e automação de sistemas com segurança cibernética robusta.
A interoperabilidade, a coleta de dados por meio de sensores e o uso de IA para manutenção preditiva fazem dessas soluções as engrenagens por trás de cidades mais resilientes, inteligentes e sustentáveis.
As cidades inteligentes não são apenas um conceito futurista. Elas estão sendo construídas hoje, com base na digitalização da infraestrutura energética, no uso estratégico dos dados e na atuação coordenada de ICTs, empresas, governos e cidadãos.
O Instituto Atlântico, como unidade Embrapii, está à frente desse movimento, apoiando projetos de transformação digital com foco em eficiência energética, conectividade e sustentabilidade.
Quer entender como sua empresa ou cidade pode se preparar para esse futuro? Entre em contato conosco e saiba mais sobre nossas soluções em TIC e digitalização energética.
