Las ciudades ya se perciben como seres vivos. Una ciudad sensible capta esta intuición y la convierte en acción: utiliza sensores, datos y redes inteligentes para detectar lo que está sucediendo, recordar patrones y predecir lo que podría ocurrir a continuación. Se trata más que de dispositivos, de ciclos de aprendizaje que conectan las calles, los edificios, los servicios y los ciudadanos para que la vida cotidiana funcione mejor.
En su mejor expresión, la percepción urbana implica la interacción de cuatro elementos: percepción, memoria, inferencia y acción. La percepción recopila señales como la densidad del tráfico o la calidad del aire. La memoria las almacena en formatos que la ciudad puede consultar. La inferencia convierte estos datos históricos en predicciones. La acción cambia las señales del mundo, como reajustar la sincronización de los semáforos o cambiar la ruta de los autobuses. Los gemelos digitales, como Virtual Singapore, muestran cómo se pueden combinar estas capas para simular opciones antes de que una ciudad pase a la acción. Esto reduce el riesgo y ayuda a que las decisiones se ajusten a los objetivos públicos.
La sensibilidad siempre conlleva problemas de gobernanza. ¿Quién es el propietario de los datos, quién es responsable de las decisiones recomendadas por los algoritmos y cómo se involucra a los ciudadanos en este proceso? Los proyectos reales han puesto de manifiesto aspectos prometedores y otros que entrañan dificultades. Por lo tanto, a la hora de evaluar las propuestas, resultan útiles las definiciones que, además de la automatización, hacen hincapié en las previsiones.
Fundamentos conceptuales de la arquitectura sensible
La definición del concepto de «sensibilidad» en el contexto urbano.
Una ciudad sensible es una ciudad capaz de percibir, relacionar y prever. En otras palabras, recuerda lo que ha sucedido, relaciona esos recuerdos con el presente y los utiliza para decidir qué hacer a continuación. Este marco, ampliamente utilizado en el discurso arquitectónico, distingue la sensibilidad de la mera conectividad. Se centra tanto en la infraestructura como en la experiencia de la ciudad.
Conceptos clave
- Percepción y memoria: los sistemas urbanos recopilan constantemente señales y las almacenan de manera que resulten útiles no solo para los paneles de control, sino también para el aprendizaje.
- Previsión y retroalimentación: los modelos predicen futuros posibles, luego se activan políticas o sistemas de control y se extraen lecciones de los resultados.
- Concreción: La sensibilidad se manifiesta tanto en el software como en la forma construida; por ejemplo, en fachadas adaptables o en redes de calles que reestructuran el tráfico.
Aplicaciones del mundo real
- Gemelos digitales a escala urbana: Virtual Singapore permite a las instituciones probar escenarios como inundaciones, movilidad o fases de construcción antes de su implementación, integrando modelos 3D detallados con datos en tiempo real y históricos. Se trata de una combinación de percepción, memoria y deducción en una sola herramienta.
- Fachadas inteligentes: Las torres Al Bahar de Abu Dabi utilizan una mashrabiya dinámica que se abre y se cierra para gestionar la exposición a la luz solar a lo largo del día, y convierte los datos de los sensores en cambios físicos en la fachada exterior del edificio.
Antecedentes históricos y precedentes
Las raíces de la arquitectura sensible se remontan a la ciencia cibernética de mediados del siglo XX. La obra Fun Palace, de Cedric Price y la directora de teatro Joan Littlewood, imaginaba una máquina cultural que se reconfiguraba constantemente en función de su uso. Price, junto con el cibernético Gordon Pask, trabajó en sistemas de control y mecanismos de retroalimentación que permitirían a la arquitectura aprender de las personas. Aunque nunca se construyó, este proyecto sentó las bases para experimentos posteriores que vinculaban la información, el comportamiento y el cambio espacial.
En la década de 1970, el proyecto Generator, llevado a cabo por Price junto con John Frazer, propuso un entorno capaz de reorganizarse según las necesidades de los usuarios. Se trataba de un ejemplo temprano de edificio «inteligente», entendido como un sistema más que como un objeto fijo. En la misma época, el Architecture Machine Group de Nicholas Negroponte, del MIT, investigó las posibilidades de los ordenadores para diseñar junto con las personas y documentó métodos para crear entornos adaptables. Estos trabajos situaron la arquitectura no como una obra única, sino como un diálogo continuo entre los usuarios, la computación y el espacio.
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Lecciones que se pueden extraer de sus carreras:
- En primer lugar, comentarios: los proyectos más eficaces se centraron en los ciclos de percepción, aprendizaje y reestructuración.
- Personas con información privilegiada: el objetivo no era la automatización total, sino potenciar la influencia humana haciendo que los entornos respondieran al uso público.
- De la teoría a la práctica: las fachadas dinámicas y las ciudades gemelas de hoy en día son las herederas de estos prototipos especulativos.
Diferenciarse de las ciudades «inteligentes» y «sensibles»
Las iniciativas de ciudades inteligentes suelen centrarse en mejorar la eficiencia de los servicios mediante el uso de tecnologías digitales en los ámbitos del transporte, la energía, el agua y la administración. El diseño sensible suele referirse a edificios o zonas que responden en tiempo real a los estímulos, como una fachada que se abre con la luz del sol o una plaza cuya iluminación cambia según el uso. La arquitectura sensible va más allá, haciendo hincapié en la memoria a largo plazo, la previsión y la gestión de estos sistemas de aprendizaje.
Diferenciación práctica
- Inteligente: digitalice y optimice los servicios. Ejemplo: gestión coordinada del tráfico o portales de datos abiertos para servicios urbanos.
- Sensitive: instantaneous response to inputs. Example: Al Bahar Towers’ kinetic shading system, which reduces heat gain by tracking the sun’s position.
- Sensible: memoria más previsión más acción controlada. Ejemplo: La capacidad de Singapur virtual, junto con la gobernanza interinstitucional, de simular políticas antes de ponerlas en práctica.
La importancia de esta distinción
- Licencia social y confianza: El proyecto Quayside de Toronto experimentó algunas dificultades debido a la imposibilidad de encontrar una solución convincente en materia de derechos de datos y control público. Esta situación demostró que, sin una estructura de gobernanza aceptada, la tecnología sofisticada puede llegar a un punto muerto.
- Vitalidad urbana: La experiencia de Songdo recuerda a los diseñadores que la integración técnica no garantiza la vitalidad. Los sistemas de aprendizaje deben valorar no solo la eficiencia, sino también la adaptabilidad, la vida pública y la inteligencia local.
Propuesta de diseño
No se centre solo en las personas, sino en sistemas que aprendan junto con ellas. Utilice declaraciones públicas de valor abiertas, políticas de datos transparentes y ciclos de retroalimentación que los residentes puedan ver y moldear. Esta es la esencia práctica de una ciudad sensible.
Fundamentos teóricos y marcos filosóficos
Las ciudades no son solo físicas. Son sistemas cognitivos, sensoriales y culturales que ayudan a las personas a pensar, moverse y crear significado. La arquitectura sensible aprovecha estas tradiciones para responder a una pregunta sencilla: ¿cómo puede un espacio hacer que las personas se sientan, recuerden y se muevan mientras las mantiene bajo control?
Las ideas fundamentales que verá como referencia
- Percepción ecológica y posibilidades: Los espacios invitan a realizar determinadas acciones. Las escaleras, los bancos, los pasillos y los umbrales muestran lo que se puede hacer antes de que ninguna señal lo indique.
- Mente ampliada y distribuida: las herramientas, los signos, las calles y los sistemas digitales pueden convertirse en parte de nuestra forma de pensar. La ciudad es un esqueleto sociocognitivo.
- Informática y percepción omnipresentes: la tecnología debe «desaparecer» de la vida cotidiana y permitir que los entornos apoyen silenciosamente la atención y la actividad.
El lugar donde se unen la teoría y la práctica
- La sintaxis espacial aborda los diseños urbanos y los planos de edificios como estructuras de información que dan forma al movimiento y la vida social. Está dando resultados tangibles en estaciones, hospitales y centros urbanos.
- Los gemelos digitales urbanos, como el Singapur virtual, permiten a las instituciones y comunidades probar sus opciones antes de actuar, al conectar la percepción, la memoria y la simulación.
Filosofía espacial cognitiva y basada en sensores
1) Percepción ecológica: posibilidades y diseño
El concepto de «posibilidades» de James J. Gibson se refiere a la forma en que las personas perciben directamente en su entorno las posibilidades de acción. Un buen diseño urbano hace que estas posibilidades sean comprensibles sin necesidad de señales adicionales. Las aceras táctiles que indican que hay que reducir la velocidad, los bordillos que invitan a girar con seguridad y los bancos que invitan a sentarse son ejemplos sencillos. Las investigaciones y aplicaciones demuestran cómo las posibilidades pueden fundamentar la teoría arquitectónica y las decisiones de diseño cotidianas.
La lente del mundo real: los debates sobre el diseño hostil demuestran este punto. Las puntas afiladas, los bancos con compartimentos o el banco de Camden «permiten» la exclusión por su diseño. Si un espacio puede ser acogedor, también puede ser disuasorio; se trata de una elección de diseño con costes sociales.
2) La ciudad como mente ampliada
El conocimiento no se limita al interior del cráneo. Andy Clark y otros sostienen que los vehículos, las notas, las rutas y los dispositivos se han convertido en parte del pensamiento. Estudios recientes relacionan estas teorías con la planificación y definen las ciudades como arquitecturas sociocognitivas distribuidas que dirigen la memoria, la atención y la cooperación. En la práctica, esto se observa en la orientación basada en la estructura de las calles y las señales, o en la navegación diaria asistida por teléfono, que conecta las mentes con los mapas.
Lente del mundo real: sintaxis espacial lo pone en práctica midiendo cómo afectan los patrones al movimiento. Las investigaciones lo utilizan para predecir el flujo de peatones y mejorar la orientación en edificios complejos, como hospitales y estaciones.
3) La percepción ubicua como capa cognitiva
La visión de Mark Weiser sobre la computación ubicua exige que la tecnología pase a un segundo plano. La obra de Mark Shepard titulada Sentient City amplía esta idea a escala urbana, permitiendo que los sensores, los medios móviles y las redes «recuerden, relacionen y predigan» los lugares. Hoy en día, los gemelos digitales urbanos ponen en práctica esta idea simulando el tráfico, el riesgo de inundaciones o las opciones de microclima antes de construir nada.
Fenomenología, percepción e impacto en la arquitectura
1) Primero el cuerpo: lo que transmiten los espacios
La fenomenología se centra en las experiencias vividas. Merleau-Ponty hace hincapié en la percepción no solo con los ojos, sino también con el cuerpo. Juhani Pallasmaa adapta esto a la arquitectura y defiende el diseño multisensorial, que da importancia al material, la textura, el sonido, la temperatura y el olor. Christian Norberg-Schulz añade el concepto de genius loci: la arquitectura debe apoyar el espíritu del espacio y proporcionar a las personas un sustento existencial.
Diseño de movimientos que puede utilizar: elija materiales que envejezcan bien, ajuste la acústica y la iluminación para mayor comodidad y organice los umbrales, las llegadas y las indicaciones de manera que se perciban de forma natural, sin forzar. Los análisis y resúmenes de estos pensadores enfatizan constantemente la transición del diseño centrado en la vista al diseño multisensorial.
2) Agencia a través de la configuración espacial
Cuando analizamos cómo las elecciones de los patrones hacen posible la fenomenología, esta se une a la analítica. La sintaxis espacial muestra que la integración y la visibilidad están relacionadas con los lugares por los que las personas se mueven realmente. Los diseñadores utilizan esta información para mejorar la orientación, reducir el estrés y fomentar la interacción social. Por ejemplo, los estudios sobre salud comparan los pasillos en forma de árbol con los pasillos en forma de bucle para reducir la confusión y ahorrar tiempo.
Lección de diseño: Combine la sensación del espacio con la lógica del movimiento. Trace un mapa de las áreas visuales, acorte los caminos hacia los objetivos importantes y combine líneas de visión claras con pistas sensoriales como el sonido y la temperatura para facilitar una navegación segura.
3) El significado y la memoria del espacio
La fenomenología nos recuerda que los espacios transmiten historias. Las calles y los patios albergan la memoria colectiva. Cuando añadimos percepciones y datos, en lugar de simplificar estas narrativas y convertirlas en paneles informativos, debemos reforzarlas. Críticos como Shannon Mattern advierten que tratar una ciudad como si fuera un ordenador significa pasar por alto el conocimiento humano ya arraigado en instituciones como las bibliotecas y en las rutinas cotidianas.
La ética de incorporar inteligencia al entorno construido
1) ¿Qué puede salir mal?
Los entornos inteligentes pueden derivar en vigilancia o automatización sesgada. La policía basada en predicciones ha sido objeto de duras críticas por reforzar los prejuicios históricos, y algunos sistemas han mostrado bajos índices de precisión en la práctica. Las herramientas de visión artificial utilizadas en las calles y los vehículos han documentado prejuicios, como por ejemplo, mayores índices de omisión en la detección de peatones cuando se trata de niños. Estos riesgos no son solo problemas de software, sino también preocupaciones relacionadas con el diseño urbano.
Un ejemplo aleccionador en materia de gobernanza: Sidewalk Toronto propuso un fideicomiso de datos civiles para gestionar los «datos urbanos», pero el plan tuvo dificultades para ganarse la confianza de la población y finalmente fue cancelado. Esta situación puso de manifiesto cómo la incertidumbre en torno a los derechos sobre los datos puede obstaculizar proyectos ambiciosos.
2) Lo que deben saber los diseñadores de barandillas emergentes
- Ley de Inteligencia Artificial de la UE: Entrará en vigor en agosto de 2024 y contendrá obligaciones graduales a partir de 2026. Prohibirá determinados usos, regulará los sistemas de alto riesgo y añadirá normas de alfabetización y gobernanza relacionadas con la inteligencia artificial urbana.
- Marco de gestión de riesgos de IA del NIST: es una norma voluntaria organizada en torno a cuatro funciones y se utiliza ampliamente para estructurar la gestión, la cartografía, la medición y el control de los riesgos de la IA.
- Principios de la OCDE sobre IA: directrices internacionales para una inteligencia artificial respetuosa con los valores democráticos, fiable y centrada en las personas.
- ONU-Hábitat Ciudades inteligentes centradas en las personas: directrices no vinculantes que promueven la equidad, la participación y el desarrollo de capacidades en las estrategias tecnológicas de las ciudades.
3) Guía de diseño responsable
- Minimice y localice los datos: recopile solo los datos que necesite, manténgalos cerca del lugar donde se utilizan y establezca un periodo de almacenamiento predeterminado breve.
- Haga visibles los modelos: publique lo que detecta el sistema, cómo se toman las decisiones y cómo se pueden impugnar los resultados. Utilice pantallas públicas y diarios en línea que puedan leer los ciudadanos.
- Gobernar junto con las comunidades: Crear comités que incluyan a residentes, defensores de los derechos de las personas con discapacidad, pequeñas empresas y la sociedad civil para examinar los casos de uso y las auditorías. Las lecciones aprendidas en Toronto demuestran que la gobernanza debe respaldarse no solo con palabras, sino también con medidas concretas.
- Realice pruebas de sesgo en temas importantes: Si la visión artificial afecta a la iluminación, los cruces o los servicios policiales, compruebe el rendimiento en términos de edad, género y raza. Las investigaciones demuestran por qué esto es importante para la seguridad y la justicia.
- Opte por el control humano: mantenga la autoridad final en manos de funcionarios públicos responsables y combine la automatización con procesos de anulación manuales transparentes, de conformidad con normas como el NIST AI RMF.
Componentes y tecnologías de la ciudad sensible
Redes de sensores, IoT y recopilación de datos
Lo que debe saber
Las ciudades perciben el mundo de muchas maneras: nodos de calidad del aire, detectores de tráfico, contadores de personas, estaciones meteorológicas, medidores de tensión estructural, dispositivos de monitorización de agua y residuos. Para garantizar que estos dispositivos heterogéneos hablen un lenguaje común, hay dos familias abiertas que resultan muy valiosas: OGC SensorThings API (para definir dispositivos, observaciones e incluso flujos) ytüatörlere görevler göndermek için) ve OPC UA (binalarda ve endüstride güvenli, üreticiden bağımsız veri alışverişi için). Bu standartlar, verilerin yapılandırılmış, sorgulanabilir ve farklı satıcılar arasında birlikte çalışabilir olmasını sağlar.
Las capas de enlace con las que se encontrará
- LPWAN para entornos urbanos: LoRaWAN proporciona una detección con bajo consumo de batería a escala de kilómetros para redes de aire, agua, aparcamientos e inundaciones. NB-IoT ofrece un alcance similar, pero funciona en el espectro celular con licencia con niveles de servicio de clase operadora. Ambos se centran en mensajes pequeños y poco frecuentes procedentes de lugares de difícil acceso.
- Transmisión de mensajes: MQTT es una infraestructura ligera de publicación-suscripción que transmite lecturas desde dispositivos a brokers y aplicaciones con un ancho de banda mínimo. Es un estándar OASIS ampliamente utilizado en IoT e IIoT.
- Sistemas de corto alcance y de sitio: Dentro de edificios e instalaciones, los puertos de red Wi-Fi, BLE y OPC UA recopilan datos de sensores y los transmiten de forma segura a servicios de nivel superior. OPC UA está estandarizado como IEC 62541 y es compatible con modelos cliente-servidor y publicación-suscripción.
Aplicaciones del mundo real
- Los proyectos piloto de alumbrado público inteligente de la UE combinan sensores de movimiento y funciones de atenuación programadas para garantizar la seguridad y ahorrar energía, y muestran cómo LPWAN y MQTT pueden contribuir a la plataforma de alumbrado urbano. Los estudios revelan arquitecturas de iluminación adaptables y formas de ahorro verificadas.
- Los gemelos digitales, como Virtual Singapore, toman flujos de sensores y prueban escenarios de inundaciones, movilidad y construcción a escala urbana, y convierten las observaciones sin procesar en una conciencia operativa compartida.
Procesamiento de datos, inteligencia artificial y ciclos de retroalimentación
Del borde a la nube
El procesamiento es un proceso continuo. Los dispositivos periféricos y los gateways filtran y combinan los datos cerca de la fuente para poder responder rápidamente. Los nodos de niebla o MEC realizan la recopilación entre regiones. Las plataformas en la nube almacenan el historial y entrenan los modelos. Este enfoque por capas reduce la latencia y el ancho de banda, al tiempo que mantiene los procesos analíticos intensivos donde son más eficientes.
Flujo y aprendizaje
- Tuberías: Los intermediarios MQTT transfieren datos a plataformas de streaming como Apache Kafka, lo que permite a las aplicaciones suscribirse a temas en tiempo real y combinarlos con datos históricos para su análisis y alertas.
- Modelos en el borde: Los entornos de ejecución compactos, como ONNX Runtime, distribuyen modelos entrenados a cámaras, controladores y quioscos para la inferencia en el dispositivo, lo que mejora la privacidad y los tiempos de respuesta.
Ciclos cerrados en la aplicación
- Semáforos: El proyecto SURTRAC de Pittsburgh ajusta los semáforos en tiempo real mediante una optimización descentralizada basada en inteligencia artificial. Los resultados de campo y los resúmenes de transporte comunicados por la CMU muestran una reducción significativa en los tiempos de viaje y las paradas en los corredores piloto.
- Control de climatización: La Guía 36 de ASHRAE permite que los controladores de edificios mantengan el confort de manera eficiente y corrijan los errores de superficie mediante la codificación de secuencias de alto rendimiento. Además de estas secuencias, los estudios sobre control predictivo y aprendizaje por refuerzo han demostrado que proporcionan un ahorro energético de dos dígitos en las pruebas realizadas sobre el terreno y ofrecen una orientación cada vez mayor sobre cómo aplicarlos de forma fiable.
Lección que se puede extraer del diseño
Cree ciclos de retroalimentación visibles y comprobables: detecte, prediga, actúe y muestre al público qué ha cambiado. Utilice el filtrado de bordes para proteger la privacidad, estándares abiertos para la interoperabilidad y secuencias de referencia para que los sistemas sigan funcionando sin problemas cuando la IA esté desconectada.
Actuadores, sistemas dinámicos y elementos de morphing
Revestimientos adaptables y control de la luz natural
Las envolturas sensibles convierten los datos en geometría. Gracias al movimiento de iones controlado por vidrios electrocrómicos, controladores predictivos y sensores del cielo, cambian de color para reducir el deslumbramiento y el calor solar sin necesidad de persianas. Las fachadas cinéticas de Al Bahar Towers, similares a las mashrabiya, se abren y se cierran para seguir el sol. El Instituto del Mundo Árabe de Jean Nouvel ha sido pionero en el uso de diafragmas similares a cámaras que modulan la luz en la apertura del diafragma.
Actuadores a escala de habitación y ciudad
- Sistemas de espacios públicos: Las farolas adaptables se iluminan cuando hay personas y se apagan cuando no hay nadie; existen arquitecturas y casos prácticos verificados en toda Europa. Las autopistas inteligentes utilizan señales de tráfico para ajustar los límites de velocidad variables, con el fin de regular el flujo y aumentar la seguridad cuando cambian las condiciones.
- Edificios transformables: The Shed, en Nueva York, despliega una cubierta telescópica recubierta de ETFE sobre raíles y convierte una plaza en una sala climatizada en cuestión de minutos. Se trata de un claro ejemplo de actuación basada en datos a escala arquitectónica.
La conexión entre todas las cosas
Las interfaces de tareas estándar, como OGC SensorThings, permiten que el software convierta las decisiones analíticas en comandos de acción, de modo que el mismo modelo de datos que almacena las lecturas de los sensores también puede controlar los dispositivos que accionan persianas, válvulas, ventiladores, luces o paneles de fachada. Esto cierra el ciclo entre la detección y la acción de una manera trazable y controlable.
Lista de control de la aplicación
- Compatible con explicaciones (SensorThings, OPC UA) y mensajería ligera (MQTT).
- Primero seleccione la cobertura: Abierta, LoRaWAN para dispositivos de baja velocidad en toda la ciudad o NB-IoT para fiabilidad celular con licencia.
- Para garantizar la seguridad y reducir el tiempo de retraso, mantenga la lógica de borde cerca de los actuadores y, a continuación, sincronice los resúmenes con la nube para el aprendizaje y el control.
Morfologías espaciales y estrategias de diseño
Fachadas adaptables y sistemas de revestimiento sensibles
¿Qué son y por qué son importantes?
Las fachadas adaptables cambian su estado óptico o geométrico para mantener el equilibrio entre la luz solar, el calor y el deslumbramiento a lo largo de las estaciones. Estudios recientes demuestran que las fachadas dinámicas, cuando se controlan adecuadamente y se integran con los sistemas del edificio, pueden reducir el consumo de energía y aumentar el confort. Por ejemplo, se ha demostrado que los vidrios electrocrómicos, cuando se utilizan junto con un control inteligente, ofrecen un potencial de ahorro y beneficios para la salud.
Tipologías con las que se encontrará
- Los revestimientos de sombreado cinético utilizan elementos articulados que se abren y cierran con el sol. Las torres Al Bahar de Abu Dabi son un ejemplo de módulos mashrabiya que responden a la posición del sol y a las condiciones del viento.
- Los vidrios electrocrómicos y termocrómicos cambian su tono de color para limitar la ganancia de calor y el deslumbramiento, al tiempo que protegen la vista. Los metaanálisis muestran una reducción significativa en las necesidades de refrigeración e iluminación.
- Las fachadas de doble pared crean un espacio ventilado que puede supervisarse y controlarse cada vez más mediante sensores IoT para el control climático y el mantenimiento.
Cómo diseñar para el rendimiento
Comience por el clima y el uso. Establezca objetivos claros en cuanto a la autonomía de la luz natural, el deslumbramiento y la máxima refrigeración, y luego seleccione un mecanismo de fachada que realmente pueda cumplirlos. Utilice simulaciones calibradas para condiciones anuales y extremas, y conecte la lógica de la fachada a la climatización y la iluminación a través de un controlador. Ejemplos probados sobre el terreno, como los diafragmas similares a cámaras del Instituto del Mundo Árabe y la cortina cinética de las Torres Al Bahar, demuestran tanto las promesas como la necesidad de estrategias de mantenimiento sólidas.dır.
Espacios interiores flexibles y áreas multifuncionales
Principios de adaptabilidad
Prepárese para el cambio separando las estructuras y servicios duraderos de los compartimentos y equipos de corta duración. Esta idea, conocida como «edificio abierto», permite que los interiores evolucionen sin grandes intervenciones y reduce el desperdicio gracias a un diseño fácil de desmontar. Los estudios y manifiestos sobre el trabajo de Habraken resumen la distinción entre soporte y relleno, y esta distinción también se refleja en las investigaciones actuales sobre DfD.
Libro de juegos del mundo real
- Cubiertas de gran envergadura y con múltiples funciones: The Shed, en Nueva York, transforma una plaza en una sala climatizada mediante una cubierta telescópica recubierta de ETFE sobre raíles. Esta sala cuenta con un sistema de techo y sistemas ambientales diseñados para una rápida reconfiguración.
- Compartimentos móviles y desmontables: Los proyectos de galerías y centros educativos utilizan sistemas de paredes modulares certificados para rediseñar las salas en una sola noche, lo que permite adaptarlas a nuevos programas sin necesidad de permisos ni generar polvo de construcción.
- Preparar los suelos y techos para el futuro: Las guías industriales para el equipamiento de oficinas recomiendan suelos elevados y zonas de techo accesibles para permitir el transporte de energía, datos y aire de acuerdo con las nuevas normativas. Las normas estatales sobre espacios de trabajo consideran las salas MER y SER como infraestructura crítica vinculada a estas vías.
Lista de control del diseño
Seleccione columnas de rejilla que se adapten a varios planos de mobiliario y proporcionen una gran cantidad de energía y datos en el entorno y el suelo, y estandarice las alturas de las interfaces y los tamaños de los paneles, de modo que los elementos se puedan cambiar sin necesidad de mano de obra especializada. Pruebe los reajustes en el gemelo digital antes de crear el primer plano.
Infraestructuras intermedias y capas de inteligencia oculta
¿Qué hay entre el suelo y el espacio vacío?
Los edificios inteligentes se basan en capas que suelen ser invisibles para los usuarios: suelos elevados y plenums para servicios, espacios vacíos de doble pared que albergan sensores y actuadores, y armarios de comunicaciones o nodos periféricos que realizan análisis locales. Las investigaciones demuestran que los huecos DSF se benefician de un modelado y una supervisión cuidadosos, mientras que las guías de hardware explican cómo las zonas bajo el suelo y el techo permiten redirigir rápidamente la energía y los datos.
Las calles como columna vertebral de los complementos
En el exterior del edificio, los postes multifuncionales se convierten en pequeñas plataformas urbanas. El proyecto Humble Lamppost de la UE destaca las farolas con LED adaptables, sensores de calidad del aire, carga de vehículos eléctricos y funciones de comunicación. Las ciudades utilizan plataformas abiertas, como Sentilo de Barcelona, para gestionar estos dispositivos entre departamentos.
Borde, telecomunicaciones y resiliencia
Los servicios de baja latencia suelen encontrarse en microcentros de datos ubicados en edificios o salas de servicios, mientras que las pequeñas células 5G se montan en el mobiliario urbano existente para intensificar la cobertura. Los informes sectoriales de la GSMA y de organismos técnicos explican cómo se integran estos elementos en postes, paredes y activos de transporte, y por qué los nodos periféricos son importantes para la detección y el control en tiempo real.
Diseños que puedes aplicar mañana
- Separe los espacios intermedios en una fase temprana: elevadores de tamaño, pasillos de servicio y espacios libres en el suelo para futuros dispositivos, no solo para las cargas actuales. Consulte las normas de equipamiento y espacio de trabajo para conocer las profundidades mínimas y el acceso.
- Siempre que sea posible, especifique plataformas abiertas: siga ejemplos como Sentilo y gestione postes, bombas y paneles a través de sistemas que admitan dispositivos de múltiples proveedores y API abiertas.
- Realice las operaciones de detección y accionamiento en el mismo lugar: cierre el ciclo combinando los sensores frontales con persianas controlables en el hueco DSF y los sensores de calle con LED o señales regulables en el mismo poste. La bibliografía sobre casos relacionados con DSF y la iluminación inteligente demuestra que la proximidad aumenta la fiabilidad.
Experiencia del usuario e interacción entre las personas y la ciudad
Percepción concreta, posibilidades y control
¿Cómo leen los cuerpos la ciudad?
Las personas no analizan las ciudades como si fueran hojas de cálculo electrónicas. Sentimos las superficies, la luz, el sonido y la temperatura, y actuamos en consecuencia. La fenomenología arquitectónica nos recuerda que el espacio no solo se percibe con la vista, sino con todo el cuerpo. Juhani Pallasmaa defiende el diseño multisensorial, que considera la textura, la acústica e incluso el olor como elementos de diseño de primer orden.
Affordances 101
El concepto de affordances de James J. Gibson explica por qué la redondez del borde de la acera anima a girar más despacio, mientras que los bancos animan a sentarse. En el diseño urbano, dar forma a las affordances significa hacer que las acciones deseadas sean comprensibles sin necesidad de señales adicionales. Las interpretaciones contemporáneas aplican esta teoría directamente a la arquitectura.ve kamusal alan uygulamalarıyla ilişkilendirir.
Pruebas concretas
Las aceras táctiles en los cruces son un ejemplo sencillo pero eficaz. Las investigaciones demuestran que estas aceras ayudan a las personas con discapacidad visual a seguir un camino más recto, acortar el tiempo de cruce de los cruces y mejorar su patrón de marcha. Cuando no existen estas aceras, se producen daños graves. Algunos casos que han salido a la luz en el Reino Unido han obligado a las autoridades a completar la instalación de estas aceras en todo el país.
Movimientos de diseño
- Antes de añadir señales, cree las posibilidades de forma: bordillos, pendientes, texturas de bordes, barandillas.
- Proporcionar un control claro y local sobre los sistemas que afectan al confort de las personas, como la iluminación y la ventilación.
- Haga visible la lógica de control: si un cruce está esperando a los peatones contados por los sensores, indíquelo en el poste. Esto garantiza que el control sea tanto perceptible como fiable.
Fundamentar lo anterior en la teoría de la percepción concreta y las posibilidades aumenta la confianza, la legibilidad y la seguridad.
Personalización, privacidad y consentimiento en el espacio
Personalización con límites
Las ciudades pueden personalizar los niveles de iluminación, la información sobre el transporte o las rutas en función del contexto. Sin embargo, cualquier sistema que identifique a una persona, incluso a través de la señal de un dispositivo, entra en el ámbito de la protección de datos. En el marco del RGPD, las personas tienen derechos de acceso, oposición y portabilidad, y los responsables del tratamiento deben ser transparentes en cuanto a los fines y el almacenamiento.
Lo que se considera consentimiento en la calle
El análisis de ubicación en centros comerciales o estaciones suele basarse en las solicitudes de sondeo Wi-Fi que emiten los teléfonos. Los reguladores lo consideran un dato personal y exigen que se adopten medidas de seguridad estrictas. Las guías de la ICO del Reino Unido y la AEPD de España aclaran que el consentimiento debe ser informado, libre y revocable, y que las normas PECR son aplicables cuando se recopilan señales de los dispositivos de los usuarios. En la práctica, esto significa señales claras, opciones de renuncia fáciles y evitar el consentimiento empaquetado o forzado.
Nuevas normas para la inteligencia artificial en el ámbito público
La Ley de Inteligencia Artificial de la UE entró en vigor con obligaciones graduales entre 2026 y 2027. Algunas prohibiciones y obligaciones en materia de alfabetización en inteligencia artificial comenzaron a aplicarse en febrero de 2025, mientras que las normas generales para los modelos comenzaron a aplicarse en agosto de 2025. Se espera que las ciudades adopten medidas más estrictas en relación con la vigilancia biométrica y los sistemas de alto riesgo. Las orientaciones y debates que continúan en 2025 ponen de manifiesto tanto el calendario de aplicación como la resistencia del sector. Es necesario adoptar medidas estrictas.
Alternativas de datos civiles
La personalización no siempre requiere un almacenamiento centralizado de datos. Los proyectos piloto DECODE de Barcelona han investigado herramientas que permiten a las personas mantener la confidencialidad de sus datos o compartirlos por el bien público, al tiempo que han prestado apoyo a los servicios municipales. Estos enfoques son compatibles con las recomendaciones de privacidad diseñadas para la identidad y el control de acceso en las ciudades inteligentes.
Movimientos de diseño
- Seleccione como opción predeterminada el procesamiento en el dispositivo o en el extremo con los resultados totales.
- Ofrece notificaciones claras y oportunas, así como formas sencillas de cancelar la suscripción.
- Publique registros de uso de datos que las personas realmente puedan leer.
- Alinee los proyectos con un marco de riesgo como el AI RMF del NIST, de modo que las tareas y las medidas de reducción de riesgos estén claramente definidas desde el primer día.
Retroalimentación, aprendizaje y la evolución conjunta del usuario y la ciudad.
Cerrar el ciclo
Una ciudad sensible aprende junto con sus habitantes. Las plataformas de denuncia ciudadana, como FixMyStreet, muestran cómo las quejas diarias sobre baches o alumbrado se transfieren directamente a los flujos de trabajo de los servicios públicos. Aunque los análisis advierten contra los prejuicios sobre quiénes son y dónde se encuentran los denunciantes, el modelo muestra un ciclo práctico y escalable entre la percepción, la acción y la verificación.
Participación ciudadana y plataformas
Los sensores ciudadanos complementan las redes municipales al detectar problemas locales como el exceso de velocidad o la calidad del aire. La bibliografía sobre casos prácticos y los estudios académicos críticos resumen las ventajas y los límites de este enfoque. Desde el punto de vista de la gobernanza, las plataformas de código abierto como Decidim permiten a los ciudadanos proponer, debatir y hacer un seguimiento de las decisiones, incluida la presupuestación participativa.
Gemelos digitales para un entendimiento común
Los gemelos digitales de las ciudades pueden hacer que el modelado complejo sea discutible por el público. El modelo 3D de la ciudad de Helsinki se utiliza para visualizar opciones, compartir datos de forma transparente y apoyar los debates sobre planificación. Las investigaciones abordan en detalle la gobernanza y la estructura técnica de este modelo. Cuando los ciudadanos pueden ver posibles escenarios futuros, los comentarios se vuelven más concretos y las decisiones mejoran.
Movimientos de diseño
- Considere a los residentes no como fuentes de datos pasivas, sino como cointerpretadores.
- Para reducir el sesgo de retroalimentación, combine las prácticas de presentación de informes con actividades proactivas de asistencia social en las zonas insuficientemente representadas.
- Utilice mapas gemelos o compartidos para mostrar las recomendaciones, los efectos previstos y los cambios que se han producido tras la aplicación.
- Publique los ciclos de aprendizaje: lo que mide, lo que cambia y lo que sucede después. Estos hábitos generan confianza y hacen que la ciudad se sienta más como un socio que como una plataforma.
Estudios de casos, propuestas y prototipos
Proyectos experimentales e instalaciones importantes
Sistemas de aprendizaje a escala urbana
- Virtual Singapore es un gemelo digital a escala nacional que se utiliza para probar escenarios de intervención ante inundaciones, movilidad y construcción antes de pasar a la acción en el mundo real. Al combinar modelos 3D de alta resolución con datos en tiempo real y históricos, permite a las instituciones y a los investigadores simular políticas y compartir los resultados con las partes interesadas. Su gestión corre a cargo de la Fundación Nacional de Investigación de Singapur y la Autoridad Territorial de Singapur, que dan prioridad a la coordinación entre organismos en lugar de a una plataforma de proveedor único.
- SURTRAC, Pittsburgh, ofrece un sistema de semáforos descentralizado y basado en inteligencia artificial que calcula los tiempos locales y comparte las previsiones a corto plazo con los cruces vecinos. Los resultados de campo y los resúmenes de transporte comunicados por la CMU revelan que el tiempo de viaje en los corredores piloto se ha reducido en aproximadamente un 25 %, el número de paradas ha disminuido y las emisiones se han reducido.
Envoltorios de edificios como vehículo
- El Institut du Monde Arabe, París utiliza diafragmas similares a los de una cámara para modular la luz del día. El brise-soleil metálico de la fachada sur combina el simbolismo cultural con el control cibernético y, décadas después, sigue siendo una fachada canónica que se sigue estudiando en casos prácticos.
- Al Bahar Towers, Abu Dhabi, utiliza una mashrabiya cinética que se abre y se cierra para seguir la trayectoria del sol, lo que reduce la ganancia de calor y preserva las vistas. Los estudios de casos documentados y los informes de los ejecutores describen en detalle su diseño paramétrico y su funcionamiento.
Arte crítico y participación pública
- La obra de Mark Shepard titulada Sentient City Survival Kit aborda los ordenadores omnipresentes no solo como algo que se instala, sino como un tema que debe cuestionarse. Los dispositivos especulativos de este conjunto de herramientas invitan al público a reflexionar sobre cuestiones como la vigilancia, la predicción y la autonomía en calles equipadas con sensores.
Arquitectura cinética a escala de habitación y ciudad
- The Shed, Nueva York, coloca una cubierta telescópica recubierta de ETFE sobre una plaza para crear en cuestión de minutos una sala con climatización controlada, lo que demuestra cómo se puede escalar la actuación, el control y la estructura desde los paneles de fachada hasta edificios completos.
Visiones no realizadas y propuestas especulativas
Adaptabilidad cibernética
- La obra de Cedric Price titulada Fun Palace imaginaba una máquina cultural continuamente reconfigurable, en la que la retroalimentación y la participación darían forma al programa y al formato en tiempo real. Los estudios académicos sitúan esta obra en la intersección entre la cibernética, el teatro y el diseño social. Generator, con las recomendaciones computacionales de John y Julia Frazer, amplió esta lógica y propuso un entorno capaz de reorganizarse en respuesta a los usuarios.
Futuros urbanos megastructurales
- El proyecto Plug-in City de Archigram proponía una megaestructura de servicios cuyos componentes podían modificarse a medida que cambiaban las necesidades. Este proyecto, que separaba radicalmente la infraestructura duradera de los módulos efímeros, sigue siendo hoy en día una fuente de inspiración para la urbanística flexible. Los museos y archivos conservan estos dibujos como piedras angulares de la imaginación del diseño.
- La Nueva Babilonia de Constant preveía una red planetaria compuesta por sectores mejorados y reconfigurables para una sociedad nómada basada en el juego y la invención. Los grandes museos siguen exhibiendo esta obra como un prisma sobre la libertad, la tecnología y la forma urbana.
La ambición controlada por la dirección
- Sidewalk Toronto (Quayside) elaboró una propuesta avanzada de «zona inteligente» tras una amplia consulta pública, pero el proyecto fue cancelado. Aunque en las declaraciones oficiales se alegó la incertidumbre económica, los informes independientes y los registros públicos ponen de relieve problemas sin resolver relacionados con los derechos sobre los datos y la gobernanza. Este caso se ha convertido en un punto de referencia para el consentimiento, la gestión y el control del alcance.
Entornos de pruebas en vivo en curso
- Toyota Woven City, situada cerca del monte Fuji, es un barrio construido específicamente para probar la robótica, los vehículos autónomos, la energía de hidrógeno y nuevos tipos de calles. La primera fase de la construcción se completará a finales de 2024 y los primeros residentes se mudarán en 2025. Este sitio se ha posicionado como un prototipo a largo plazo para la tecnología urbana en condiciones controladas.
Lecciones aprendidas e intuiciones de diseño transferibles
1) Cree prototipos públicos a múltiples escalas
Combine las simulaciones tempranas con demostraciones tangibles que las personas puedan tocar. Los gemelos digitales a escala nacional y municipal, como Virtual Singapore y el modelo 3D de la ciudad de Helsinki, muestran cómo las pruebas de escenarios pueden reducir los riesgos de las decisiones y hacer visibles las compensaciones. Para la exploración a escala de habitaciones y regiones, interfaces tangibles como CityScope del MIT ayudan a los no expertos a realizar iteraciones en tiempo real y ver los resultados.
2) Diseño para el mantenimiento desde el primer día
Las fachadas cinéticas y multimedia son impresionantes, pero requieren presupuestos claros de operación y mantenimiento, piezas de repuesto y modos de fallo. Los estudios a largo plazo del Institut du Monde Arabe documentan el desgaste de los elementos mecánicos y la importancia de las estrategias de renovación y acceso al servicio. Planifique una anulación manual segura y una degradación elegante.
3) Separe la infraestructura duradera del hardware efímero
La lógica modular de Archigram y los planes cibernéticos de Price anticiparon las ideas de los edificios abiertos: mantenga la estructura y los servicios duraderos, y los interiores y las interfaces fácilmente modificables. Esto reduce el desperdicio y permite que los edificios y las zonas aprendan sin necesidad de reconstruirlos por completo.
4) Ponga la gobernanza en el camino correcto
La cancelación de Quayside demuestra que la incertidumbre sobre los derechos de datos puede detener incluso los planes mejor financiados. Utilizando marcos centrados en las personas y principios reconocidos, defina desde el principio, bajo supervisión pública, los objetivos, el consentimiento, el acceso, el almacenamiento y la rendición de cuentas. La guía de ONU-Hábitat sobre ciudades inteligentes centradas en las personas y los Principios de la OCDE sobre la IA son recursos prácticos.
5) No midan lo que es importante para las redes, sino lo que es importante para los cuerpos
La crítica de Shannon Mattern nos recuerda que las ciudades no son ordenadores. Consideren las bibliotecas, las clínicas, las paradas de transporte público, las aceras y los parques como infraestructura de información y atención. Evalúen los proyectos no solo por su eficiencia o el número de sensores, sino por las experiencias que generan.
6) Cierre el ciclo y muestre sus trabajos
Los pilotos de control de tráfico como SURTRAC tienen éxito porque relacionan la detección, la predicción y la acción con resultados medibles que el público puede controlar. Publique las entradas, las decisiones y los resultados para que los ciudadanos puedan ver y dar forma al aprendizaje de la ciudad.
Dificultades, futuro y pensamiento crítico
Restricciones técnicas, de infraestructura y de escalabilidad.
Interoperabilidad, integración de sistemas antiguos y fiabilidad
Los pilotos rara vez fallan en los sensores. Fallen en los puntos donde se unen los sistemas antiguos y los nuevos. Las ciudades en crecimiento hacen tres cosas desde el principio: adoptan definiciones de datos comunes, definen gemelos y el intercambio de información de los sistemas de control, y planifican el deterioro gradual. Hay dos estándares básicos que ayudan: OGC SensorThings para definir observaciones y manejar actuadores, y OPC UA para el intercambio de datos seguro e independiente del proveedor en edificios e industrias. Los programas nacionales, como el National Digital Twin del Reino Unido, promueven marcos de gestión de información similares, de modo que los gemelos creados de forma independiente puedan comunicarse de forma segura a lo largo del tiempo.
Seguridad y resiliencia operativa a escala urbana
A medida que aumenta la superficie de ataque, las recomendaciones de la CISA y sus socios son claras y concisas: hay que esperar que se produzcan abusos en las cadenas de suministro y los sistemas interconectados, y dar prioridad absoluta a los procesos de suministro seguros desde la fase de diseño y con un enfoque de confianza cero. En la UE, la NIS2 eleva el listón para las organizaciones esenciales y críticas, y la evaluación de la ENISA a nivel de la Unión para 2024 pone de manifiesto las deficiencias y los próximos pasos que deben darse. Ya se dispone de listas de control prácticas para adquirir el IoT de forma responsable y adaptar la tecnología urbana a las familias de controles de la NIS2.
Sostenibilidad, presupuestos de TI y ciclos de vida de los dispositivos
El análisis basado en IA mejora las predicciones, pero aumenta el consumo de energía y agua en los centros de datos. La AIE prevé que, con la IA como principal impulsor, el consumo eléctrico global de los centros de datos se duplicará aproximadamente para 2030. Esto obliga a las ciudades a sopesar las ganancias obtenidas con la optimización frente a los efectos ascendentes sobre el consumo energético. En cuanto al hardware, los estudios advierten de que, a menos que se planifique la reutilización, la reparación y el reciclaje certificado en los proyectos, miles de millones de dispositivos de corta duración provocarán emisiones de carbono y problemas de residuos electrónicos. Trate los presupuestos de dispositivos y procesamiento de datos como cualquier otro servicio público: mida, pronostique y divulgue públicamente.
Preocupaciones sociopolíticas, de igualdad y de gobernanza.
Los plazos de adaptación son reales
La Ley de IA de Europa ha entrado en vigor y se está aplicando de forma gradual. Las prohibiciones y las obligaciones en materia de alfabetización en IA se aplicarán a partir del 2 de febrero de 2025, las normas de gobernanza y las obligaciones generales en materia de IA a partir del 2 de agosto de 2025, y la mayoría de las obligaciones de mayor riesgo hasta 2026-2027. A pesar de las objeciones de los grupos sectoriales, la Comisión no ha modificado el programa. Los equipos municipales deben planificar usos como los sistemas biométricos, de control de la movilidad y de seguridad de acuerdo con estas fechas.
Vigilancia, sesgo y daños desiguales
Las pruebas siguen mostrando los riesgos de la vigilancia policial predictiva y el rendimiento de la visión artificial. En 2025, los informes sobre derechos humanos exigirán la prohibición de las prácticas de policía predictiva en el Reino Unido alegando sus efectos discriminatorios, mientras que los estudios técnicos documentan que, cuando los conjuntos de datos son desequilibrados, se producen tasas de error más elevadas para determinados grupos de peatones o niños. Si la detección da lugar a la adopción de medidas críticas para la seguridad, las auditorías independientes y las tarjetas de puntuación públicas no son opcionales.
No solo rendimiento, sino también legitimidad pública
El proyecto del paseo marítimo de Toronto demuestra cómo la incertidumbre en materia de derechos sobre los datos y gobernanza puede frenar proyectos ambiciosos, por muy avanzada que sea la tecnología. La finalización del proyecto y los esfuerzos de gobernanza de datos que la ciudad ha realizado a continuación ofrecen una lección a todas las ciudades: antes de verter el hormigón, hay que explicar al público los objetivos, la propiedad, el almacenamiento y la rendición de cuentas.
Posibles futuros, riesgos y provocaciones de diseño
Aprendizaje con prioridad en el borde y protección de la privacidad
En un futuro próximo, se acercará más al lugar donde se generan los datos analíticos. El aprendizaje federado permite que varios sitios entrenen modelos compartidos sin centralizar los datos sin procesar. Los estudios demuestran que ofrece ventajas en materia de privacidad, menor latencia y resistencia a los problemas de conexión. Para las zonas sensibles, esto significa modelos a nivel de estación o edificio que comparten actualizaciones en lugar de identidades.
Asignación abierta y ejecución responsable
Cerrar el ciclo, supervisable desde API temporales, pasará a una asignación estándar. OGC SensorThings Sección 2 describe cómo el software puede controlar dispositivos como persianas, bombas o drones utilizando el mismo modelo que almacena las observaciones. Combine esto con registros inmutables y paneles de control generales que muestran lo que se ha detectado, lo que se ha decidido y lo que se ha movido.
Fortalecimiento de la pila mediante la regulación y el suministro
La Ley de Resiliencia Cibernética de la UE amplía las obligaciones en materia de diseño de seguridad a una amplia gama de productos conectados, y las obligaciones completas entrarán en vigor en diciembre de 2027. En combinación con las obligaciones sectoriales de la NIS2, esto empuja a las ciudades hacia configuraciones seguras por defecto y una mejor higiene de los proveedores. Anote estas fechas en los contratos y exija pruebas de terceros en lugar de promesas.
Provocaciones de diseño que se pondrán a prueba en la política y en la forma
Añada cláusulas de caducidad a los sistemas que supervisan a las personas: las autorizaciones expirarán a menos que se vuelvan a demostrar sus beneficios.
Envíe con una función de anulación manual visible y publique simulacros como lo hacen los cuerpos de bomberos.
Al realizar la compra, reserve un presupuesto para el fin de la vida útil de los dispositivos y publique un registro de residuos electrónicos en toda la ciudad.
Considera la energía como un resumen de diseño de primera clase: para cualquier nuevo servicio digital, explica la carga computacional prevista junto con el beneficio social, haciendo referencia a los intervalos de la AIE relativos al crecimiento de los centros de datos.