Los gemelos virtuales ya son los nuevos cimientos de la ciudad del futuro

A estos desarrollos se unen los propios del modelado 3D y los procesos de realidad aumentada (RA) y realidad virtual (RA), para colaborar, segundo a segundo, en la supervisión y prospección en seguridad, en suministros, información ciudadana, gestión de residuos, acciones para mejorar la eficiencia del sector turístico, etc. Digitalización y sostenibilidad más unidas que nunca, como en el caso de Vigo, desde cuyo ayuntamiento destacan la relevancia de incrementar «las capacidades de resistencia y resiliencia» en la gestión urbanística… aún más cuando el Banco Mundial estima que la población urbana llegará desde cerca del 60% actual al 70% en 2050.

El proyecto de 'smart city' viguesa, enmarcado en el proyecto DUSI (Desarrollo Urbano Sostenible e Integrado) Vigo Vertical, permitirá a la ciudadanía, empresas e instituciones acceder a información 3D interactiva de los servicios municipales, además de servir como 'laboratorio urbano' sobre el que realizar análisis avanzados y simulaciones sobre el territorio y mostrar los resultados. Un desempeño, en el que, como destacan desde el ayuntamiento, «se podrá emplear en la integración en futuras plataformas 3D de realidad aumentada como el metaverso».

Análisis de energía solar, mapas de ruidos, estudios de zonas inundables o de sombras y calor, reconstrucciones… todo un universo ya también probado en Zaragoza, cuya alcaldesa, Natalia Chueca, presentó, en julio de 2024, la estrategia de Transformación Digital Zityverse. Como destacó Checa, uno sus cinco pilares es «la gestión inteligente de la ciudad física a través de los gemelos digitales y tecnologías IoT, con precedentes como el piloto que 'mapeó' el casco histórico como germen del gemelo digital completo de toda la ciudad».

En este recorrido, el 28 de enero se presentó el primer gemelo geodemográfico destinado a medir la vulnerabilidad en toda la ciudad con el estudio más ambicioso hasta ahora de España basado en 50 variables, como miembro del proyecto europeo USAGE. «Se trata (destacó Checa) de un indicador sintético y multiescalar más exigente y preciso que el demandado por la UE y que facilitará, mediante esta información detallada y protegida, tomar decisiones a todas las áreas municipales».

Dentro de las aportaciones privadas, Tecnalia es una de las empresas con más actividad en este sentido, como señala Patricia Molina, directora de Ciudad, Territorio y Medioambiente: «Llevamos más de diez años trabajando en modelos digitales en 3D, y con el gemelo digital hemos dado un paso más allá, integrando información en tiempo real y favoreciendo el cruce entre diferentes fuentes de datos y modelos para enriquecer el análisis. Hay ya ejemplos de aplicación de los gemelos digitales en varias ciudades. Singapur fue una de las primeras en simular y modelar procesos e integrarlos en las decisiones de planificación urbana. Y a ella se suman Rotterdam, Helsinki, etc.».

Molina comenta casos de uso españoles de Tecnalia como el de Santander, «que desarrolló uno para mejorar la accesibilidad de la ciudad, que cuenta con una orografía complicada, para facilitar la vida cotidiana de las personas mayores. Y en Euskadi, Vitoria-Gasteiz fue pionera en el desarrollo de un modelo virtual para la transición energética del parque edificado, en el marco del proyecto europeo 'SmartEnCity', liderado por nuestra compañía». 'Replicate' en San Sebastián, para la toma de decisiones, y la iniciativa puesta en marcha en Bilbao «para sentar las bases cartográficas para disponer de un gemelo digital que le permitirá analizar, simular y predecir diversos factores, como la calidad ambiental» son otros ejemplos de 'work in progress'.

Como representante de la investigación y la academia, Jordi Viñolas, director de los grados de Ingeniería de Sistemas Industriales, Ingeniería de la Industria Conectada e Ingeniería Mecánica de la Universidad Francisco Vitoria, apunta cómo «en la formación universitaria, y de manera especial para los alumnos de ingeniería, ser capaces de entender, crear y manejar con soltura gemelos digitales de máquinas, instalaciones y procesos es esencial».

Viñolas señala cómo la palabra 'gemelo digital' se empezó a usar con frecuencia a principios de siglo… «pero no era un concepto nuevo, puesto que desde hacía décadas se hablaba de 'modelos virtuales'. En todo caso, el especialista subraya cómo los gemelos digitales deben tener una doble cara, algo que consiguen con mayor eficiencia gracias a los prodigios tecnológicos del siglo XXI: «Pueden ser muy complejos o relativamente sencillos, la decisión corresponde a los que lo desarrollan, interesa que sean lo suficientemente complejos para ser copias fiables del sistema real, lo suficientemente sencillos para ser manejables».

Desafíos que incrementan aún más su complejidad y su escalabilidad en ciudades como Barcelona o Madrid. En el caso de la primera, Eduard Martín, CIO de Mobile World Capital Barcelona, destaca cómo «llevamos años impulsando estos desarrollos en el marco del MWC, junto a partners estratégicos como el Barcelona Supercomputing Center. Hemos apostado por mostrar cómo los gemelos digitales pueden convertirse en herramientas clave para una transformación digital realista en el entorno industrial, el entorno de la salud y la gestión urbana. Hablamos de una tecnología que no olvida que sólo tiene sentido si mejora la vida de las personas». Y añade cómo «la digitalización, entendida en su sentido más pleno, no debería limitarse a una simple modernización de procesos, porque una digitalización bien orientada no gira en torno a la tecnología en sí, sino a su capacidad para impulsar el progreso humano».

Un contexto en el que los gemelos digitales se consolidan como herramientas clave. «No se trata sólo (añade Martín) de simular, sino de anticipar consecuencias, optimizar recursos y tomar decisiones mejor fundamentadas. Gracias a la clonación virtual, hoy ya es posible probar procesos sin riesgos, reducir costes y prever el impacto real de cada innovación. Lejos de ser un experimento, esta tecnología está transformando sectores esenciales de forma tangible».

En el caso de Madrid, en su concepto de Gemelo de Gemelos, definido en su estrategia Madrid Capital Digital, se destaca la esencia de esta aplicación: «Una ciudad está viva y cada área, servicio, infraestructura tiene un gemelo integrador, con capacidad de acceso, consumo y procesamiento de diferentes fuentes de datos y fuentes de información heterogéneos, etc. Un modelo abierto, interoperable, reutilizable y modular, que responde a las diferentes características de la ciudad».

Este gemelo de gemelos está en fase de licitación, que contempla además el escaneo de la ciudad y la identificación y clasificación de activos para que puedan compartirse y reutilizarse, reforzando con ello el gegoportal y otros gemelos sectoriales, como Sueña Madrid.

Su sitio web incluye información detallada, con ejemplos como doce casos de uso de esta aplicación tecnológica, fruto de un trabajo de 'benchmark' de 50 ciudades para identificar y evaluar las mejores prácticas. Este trabajo previo ha permitido «evaluar capacidades y mejores configuraciones que hemos incluido en el modelo Madrid Capital Digital, que está despertando especial interés a nivel internacional. Nos visitan asiduamente para compartir nuestro modelo y recientemente hemos tenido reuniones de trabajo en Cibeles con Singapur, Bélgica-Bruselas, Kuwait, Riad y delegaciones de Perú, Chile y Colombia. Esta misma semana, en el marco del congreso Govtech4impact, celebrado en Madrid, se ha compartido con Helsinki, Ámsterdam y Barcelona».

Simulaciones, por lo tanto, sobre el terreno (también aplicables al subsuelo) sobre las que la asociación tecnológica Ametic (que cuenta con comisión de 'smart cities') incide, además de lo comentado, en sus prestaciones para un presente y futuro más sostenibles: «Así sucede con la gestión inteligente de redes eléctricas y sistemas de agua. Modelan el consumo energético de barrios enteros, facilitando estrategias de eficiencia y uso de renovables. Según un estudio del BID (Banco Interamericano de Desarrollo), en el sector energético promueven la eficiencia y sostenibilidad de sistemas e infraestructuras. También se simulan cómo afectan eventos climáticos extremos en la red de energía o agua, mejorando la resiliencia».

Un importante aporte, también, como comentan desde Ametic, a la sostenibilidad social: «Contribuyen a unas mejores calidad de vida y cohesión social: generan entornos urbanos más inclusivos, con información anonimizada de residentes (población con discapacidad, distribución socioeconómica...) para ajustar servicios públicos a necesidades específicas, miden el confort urbano (por ejemplo, zonas tranquilas o con sombra) y orientan la creación de parques o zonas recreativas para mejorar la habitabilidad…».

Como balance de la confluencia entre realidad y virtualidad: «A nivel global, contribuyen a ciudades más adaptadas a sus habitantes, manteniendo un enfoque en sostenibilidad y equidad».