Una de las tendencias tecnológicas más en boga en los últimos años es el digital twin o gemelo digital. Se trata de una réplica virtual de un producto o servicio real con el objetivo de someterlo a estudio, hacer un seguimiento del mismo y mejorar su eficacia. Este tipo de operaciones ya se utiliza en la llamada ‘Industria 4.0’ y se está extendiendo a sectores como el diseño y desarrollo de ciudades inteligentes.

Aunque el concepto de gemelo digital tiene su origen en la NASA, desde principios del siglo XXI se usa, según explican desde la Cámara de Comercio de Valencia, “en el ámbito empresarial para establecer un punto de contacto entre aquellas mejoras tecnológicas que, aun incidiendo sobre espacios físicos, como una oficina o una fábrica, operan mediante entornos virtuales, digitalizados a través de la nube o sistemas de inteligencia artificial”.

Laboratorios de pruebas virtuales

En la planificación de ciudades, los gemelos digitales incluyen modelados espaciales del entorno, modelos matemáticos de sistemas eléctricos y mecánicos, y datos de sensores en tiempo real obtenidos de plataformas de Internet de las Cosas (IoT, por sus siglas en inglés). Se espera que para 2025 su uso se extienda a 500 urbes, según recoge la consultora ABI Research en su informe ‘Digital twins, smart cities and urban modeling’.

Los usos más importantes de esta tecnología son la simulación de movimientos de personas y evacuaciones de emergencia, riesgos de inundación, diseño inteligente de edificios y gestión de energía a través del seguimiento de ocupación. También resultan fundamentales para hacer simulaciones de tráfico, monitoreo y predicción de la calidad del aire, modelado de infraestructura verde, economías urbanas circulares, y análisis de amenazas cibernéticas.

Dominique Bonte, vicepresidente de End Markets en ABI Research explica que el gemelo digital no se crea “para una ciudad entera, sino más bien una agregación e integración de gemelos digitales específicos para sistemas concretos, como edificios inteligentes, infraestructura de tráfico, redes de energía y gestión del agua».

El gemelo digital de Singapur

Una de las ciudades que ya ha desplegado gemelos digitales es Singapur. Esta ciudad Estado ha desarrollado Singapur Virtual, un modelo dinámico tridimensional y plataforma de datos colaborativa que, cuando se complete, podrá ser utilizada por diferentes sectores para resolver los desafíos de esta urbe.

El desarrollo del proyecto ha sido impulsado por la Fundación de Investigación Nacional (NRF), la Oficina del Primer Ministro de Singapur, la Autoridad de Tierra (SLA) y la Agencia de Tecnología del Gobierno (GovTech). NRF lidera el desarrollo, mientras que SLA apoya con sus datos de mapeo topográfico 3D y se convertirá en el operador y propietario cuando se complete Singapur Virtual. Por su parte, GovTech proporciona su experiencia en tecnologías de la información y las comunicaciones. Al aprovechar las tecnologías Big Data y agregar información del sector público y privado, los usos potenciales de este gemelo digital para abordar los problemas de habitabilidad son casi ilimitados.

En cuanto al diseño de las ciudades, esta plataforma proporciona información sobre cómo la temperatura ambiente y la luz solar varían a lo largo del día. Los planificadores urbanos pueden visualizar los efectos de la construcción de nuevos edificios o instalaciones.

Por ejemplo, cuál será la consecuencia de utilizar cubiertas ajardinadas sobre la temperatura y la intensidad de la luz en una finca. También pueden superponer mapas de calor y ruido para generar simulaciones y, así, crear un ambiente más cómodo y fresco para los residentes.

Singapur Virtual también admite la planificación semiautomatizada, donde se pueden filtrar los edificios en función de los parámetros preestablecidos. Por ejemplo, es posible identificar cuáles son los bloques adecuados para instalar paneles solares según el número de pisos y el tipo de techo. Un análisis adicional estima cuánta energía solar se puede generar en un día típico, así como el ahorro y coste.

Los beneficios del uso de gemelos digitales en la organización urbanística no solo permite optimizar los recursos de una ciudad, también abrir el paso a ciudades inteligentes más sostenibles y pensadas en quienes las habitan: las personas.

Imágenes: iStock/ronniechua, Singapur Virtual