São 7h42 da manhã em uma grande cidade. Uma tubulação rompe e alaga um cruzamento importante. Sem acesso a atualizações em tempo real, os ônibus são forçados a improvisar novas rotas de última hora. Os caminhões se acumulam na saída do porto. Os aplicativos de mobilidade travam com a sobrecarga. Milhares de pessoas ficam paradas — não por falta de infraestrutura, mas porque os sistemas urbanos não estão integrados nem têm capacidade de resposta diante de imprevistos.
À medida que a população urbana cresce, as falhas nas redes de mobilidade e infraestrutura se tornam desafios críticos. Mais de 80% do PIB global é gerado nas cidades, mas o descompasso entre expansão e planejamento ameaça a sustentabilidade. Até 2050, 68% da população mundial viverá em áreas urbanas — muitas delas em regiões sem estratégias de mobilidade de longo prazo ou planejamento urbano sustentável. Isso reforça a urgência de agir desde já.
Para que as megacidades prosperem, é preciso combinar o poder da inteligência artificial, ecossistemas colaborativos, conectividade digital e design centrado nas pessoas em uma estratégia de transformação integrada.
IA física: um novo modelo para a evolução urbana
Durante décadas, as iniciativas de mobilidade das cidades principalmente das autoridades de transporte e dos urbanistas. Mas confiar exclusivamente nesses grupos para liderar a inovação resultou em lacunas importantes. Os cidadãos, as startups, os fabricantes, os operadores logísticos e as empresas de tecnologia raramente são incluídos nos processos de decisão — mesmo sendo essenciais para o funcionamento do sistema.
As cidades mais eficientes estão mudando esse cenário com o uso da IA física.
A IA física combina dispositivos conectados (IoT) com inteligência artificial (IA), mas com uma mudança na arquitetura: o processamento é realizado em edge. Ao processar dados localmente em vez de em cloud, as cidades conquistam tempos de resposta mais rápidos e menor latência. Os modelos são leves, econômicos e baseados em dados físicos e matemáticos, não em linguagem.
As cidades são, por natureza, sistemas físicos. Elas gerenciam ruas, redes de utilidade pública, edifícios e outros espaços públicos em tempo real. Enquanto a IA já vem sendo aplicada a domínios digitais — como na otimização de orçamentos de TI —, a IA física representa uma mudança de paradigma. Ela permite o gerenciamento contínuo e em tempo real da infraestrutura física, promovendo um avanço significativo em capacidade de resposta, confiabilidade e qualidade dos serviços.
Ela pode ser aplicada em diversas frentes: desde o controle da qualidade do ar e da água até a gestão de tráfego, segurança pública, prevenção de incêndios e resposta a eventos climáticos. Com a chegada de mais veículos autônomos aos ambientes urbanos, a dependência da IA física vai crescer exponencialmente.
A necessidade de uma inovação integrada
Mas será que as cidades estão preparadas?
O que elas precisam é de um ecossistema de inovação verdadeiramente integrado — um que reúna empresas, pesquisadores acadêmicos e líderes públicos para cocriar soluções de IA física. Essas colaborações podem gerar valor tanto social quanto econômico, transformando as cidades em motores de eficiência, sustentabilidade e inclusão.
Mesmo com todos os benefícios, os ecossistemas por si só não são suficientes. A IA é uma tecnologia de alto custo — como demonstram as recentes avaliações de mercado e o crescimento dos data centers. As cidades precisam de novas formas de financiar e escalar a inovação com IA e a transformação urbana. Novos mecanismos de financiamento ajudam a modernizar sistemas legados e a testar tecnologias emergentes:
- Parcerias público-privadas (PPP) distribuem riscos e aceleram a implantação de infraestrutura de IA e serviços de mobilidade.
- Modelos de financiamento por resultados conectam os investimentos a melhorias urbanas mensuráveis, como redução de congestionamento, melhora da qualidade da água e redução de emissões. Essa abordagem garante que os recursos apoiem diretamente resultados tangíveis, tornando os esforços de transformação urbana mais eficazes e responsáveis.
- Fundos de inovação e modelos de valor compartilhado permitem que vários agentes coinvistam em soluções que beneficiam a cidade de forma geral, aproveitando o crescimento dos data centers em ambientes urbanos.
Conectividade digital: a nova infraestrutura da IA
Assim como as cidades do século 20 dependiam de estradas e energia elétrica, as do século 21 dependem de conectividade. A banda larga, o 5G, as redes de IoT e as plataformas de IA são as novas bases da mobilidade, da logística e da segurança pública.
Cidades inovadoras já demonstram o que é possível:
- Brownsville, Texas: utiliza 5G privado para oferecer soluções de IA física voltadas à segurança pública.
- Madrid Nuevo Norte, Espanha: arquiteturas digitais abertas e plataformas de dados aumentam a acessibilidade e otimizam os deslocamentos.
- Estação de Chamartín, Madrid, Espanha: digital twins e IA oferecem visibilidade em tempo real sobre ocupação, fluxo de passageiros e necessidades operacionais.
- Data trusts de mobilidade: oferecem um ambiente seguro e com preservação de soberania para o compartilhamento de dados de mobilidade, permitindo que stakeholders públicos e privados colaborem sem comprometer a confiança.
IA física como um serviço: movimento contínuo de pessoas (e mercadorias)
O movimento de cargas é essencial para a dinâmica urbana, mas também representa uma fonte significativa de congestionamento e emissões.
A IA física como serviço está transformando a gestão de entregas em portos, terminais ferroviários e centros de distribuição. Por meio de planejamento colaborativo, rotas orientadas por dados e conexões ferroviárias mais eficientes, as cidades podem:
- Reduzir o tráfego ao redor de terminais logísticos
- Acelerar o fluxo de mercadorias
- Reduzir custos e emissões
- Incentivar a mudança do transporte rodoviário para o ferroviário
Design urbano centrado nas pessoas: a equação do poder
A inteligência artificial, por si só, não é capaz de transformar cidades — esse papel continua sendo das pessoas. Toda inovação — incluindo digital twins e IA física — deve responder a necessidades humanas como acessibilidade, segurança, equidade, sustentabilidade e qualidade de vida.
Esse é o princípio central do design urbano centrado nas pessoas — usar tecnologia e estratégias de financiamento para melhorar a experiência de cada cidadão, independentemente de onde vivem ou de como se deslocam.
No entanto, surge um desafio crescente: a rápida expansão da IA e dos data centers em áreas urbanas densas está sobrecarregando redes elétricas que não foram projetadas para essa demanda, gerando congestionamento e aumento nos custos de energia.
Isso levanta uma questão essencial sobre a nova equação do poder nas cidades impulsionadas por IA — a capacidade da IA cresce com o acesso à energia. Menos energia disponível limita a inovação; mais capacidade energética acelera seu avanço.
Sem uma regulação adequada, há o risco de desigualdade urbana, com grandes empresas de tecnologia garantindo acesso preferencial à energia. Ao mesmo tempo, as comunidades assumem custos mais altos e têm pouco retorno em benefícios locais.
Mas as cidades podem mudar essa equação. Por que não reservar um “breakout local” nos data centers urbanos para casos de uso de IA física em edge? Com isso, os data centers poderiam gerar benefícios diretos e imediatos para as comunidades locais.
O futuro urbano: conectado, inclusivo e construído em colaboração
As cidades são catalisadoras de oportunidades, inovação e comunidade.
Ao combinar financiamento criativo com ecossistemas de inovação integrados, é possível reinventar suas economias, melhorar a mobilidade e concretizar a visão do Fórum Econômico Mundial (WEF) de um futuro urbano mais conectado, inclusivo e sustentável.
PRÓXIMOS PASSOS
Saiba mais sobre o Center for Urban Transformation da NTT DATA e descubra como integramos os cidadãos no centro de um ecossistema colaborativo e conectado.