想象一下瑪莎,一位八旬老人,獨立生活並使用輪椅。她家中的所有物品都進行了數字化編目;所有感測器和控制物體的裝置都已啟用網際網路;她家的數字地圖已與物體地圖合併。當瑪莎從臥室移動到廚房時,燈光會自動開啟,環境溫度也會進行調節。如果她的貓穿過她的路徑,輪椅會減速。當她到達廚房時,桌子會移動以方便她使用冰箱和爐灶,然後在她準備吃飯時移回原位。之後,如果她在上床睡覺時開始跌倒,她的傢俱會移動以保護她,並向她的兒子和當地監控站發出警報。
場景核心的“空間計算”是物理世界和數字世界持續融合的下一步。它實現了虛擬現實和增強現實應用程式的所有功能:數字化透過雲連線的物體;允許感測器和電機相互反應;並以數字方式表示真實世界。然後,它將這些功能與高保真空間對映相結合,使計算機“協調器”能夠跟蹤和控制物體在人們在數字或物理世界中導航時的移動和互動。空間計算很快將使人機和機器與機器之間的互動在許多領域達到新的效率水平,其中包括工業、醫療保健、交通運輸和家庭。包括微軟和亞馬遜在內的主要公司已在技術上投入巨資。
與虛擬現實和增強現實一樣,空間計算建立在計算機輔助設計 (CAD) 中常見的“數字孿生”概念之上。在 CAD 中,工程師建立物體的數字表示。這個孿生體可以用於多種用途,例如 3D 列印物體、設計其新版本、提供關於它的虛擬培訓或將其與其他數字物件連線以建立虛擬世界。空間計算不僅為物體建立數字孿生體,還為人和地點建立數字孿生體——使用 GPS、雷射雷達(光探測和測距)、影片和其他地理定位技術來建立房間、建築物或城市的數字地圖。軟體演算法將此數字地圖與感測器資料以及物體和人物的數字表示整合在一起,以建立一個可以觀察、量化和操縱的數字世界,並且該世界也可以操縱現實世界。
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在醫療領域,請考慮以下未來場景:一支護理人員團隊被派往城市中的一間公寓,處理一位可能需要急診手術的患者。當系統將患者的醫療記錄和即時更新發送到技術人員的移動裝置和急診室時,它還會確定到達患者所在地的最快路線。紅燈阻止交叉路口的交通,當救護車停靠時,大樓的入口門開啟,露出已經就位的電梯。當醫護人員帶著擔架匆匆進入時,物體會自動移開。當系統引導他們透過最快路線前往急診室時,外科團隊使用空間計算和增強現實來規劃整個手術室的流程編排,或計劃穿過該患者身體的手術路徑。
行業已經接受了專用感測器、數字孿生和物聯網的整合,以最佳化生產力,並且很可能成為空間計算的早期採用者。該技術可以將基於位置的跟蹤新增到一件裝置或整個工廠。透過佩戴增強現實頭戴裝置或觀看投影的全息影像,該影像不僅顯示維修說明,還顯示機器元件的空間地圖,工人可以在機器周圍進行引導,以儘可能高效地修復機器——從而縮短停機時間和成本。或者,如果技術人員正在與真實遠端站點的虛擬現實版本進行互動,以指導多臺機器人在建造工廠,空間計算演算法可以透過改進機器人協調和分配給機器人的任務選擇等方式,幫助最佳化工作的安全性、效率和質量。在更常見的場景中,快餐和零售公司可以將空間計算與標準工業工程技術(例如時間-動作分析)相結合,以提高工作流程的效率。
