工業(yè)4.0的數(shù)據(jù)革命徹底顛覆了工程和設(shè)計(jì)任務(wù)。計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì) （CAD） 和建筑信息建模 （BIM） 等數(shù)據(jù)驅(qū)動流程已成為標(biāo)準(zhǔn)實(shí)踐，將行業(yè)帶入了一個新的數(shù)字時代。較新的創(chuàng)新，特別是物聯(lián)網(wǎng)和空間計(jì)算，可以更進(jìn)一步。

空間計(jì)算和物聯(lián)網(wǎng)如何相互作用

物聯(lián)網(wǎng)和空間計(jì)算以兩種關(guān)鍵方式相互作用。首先，物聯(lián)網(wǎng)傳感器為空間計(jì)算應(yīng)用提供必要的數(shù)據(jù)。空間計(jì)算本質(zhì)上是創(chuàng)建現(xiàn)實(shí)世界的數(shù)字孿生體，該數(shù)字孿生體可以實(shí)時更新，需要有關(guān)物理世界的實(shí)時數(shù)據(jù)。物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備可以收集和傳輸這些信息。

這兩種技術(shù)集成的第二種方式發(fā)生在相反的方向?？臻g計(jì)算服務(wù)可以指導(dǎo)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，引導(dǎo)它們或煽動某些行為來響應(yīng)給定空間中發(fā)生的事情。在消費(fèi)類應(yīng)用中，這可能看起來像當(dāng)有人進(jìn)入房間時燈會打開。但商業(yè)應(yīng)用具有更大的顛覆性潛力。

總之，這些技術(shù)可以為工程和設(shè)計(jì)帶來更高的可見性和效率。下面將詳細(xì)介紹一下如何操作。

在真實(shí)空間中設(shè)計(jì)數(shù)字結(jié)構(gòu)

CAD和類似技術(shù)通過將數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)引入方程式來破壞設(shè)計(jì)，從而提供更高的速度和準(zhǔn)確性?？臻g計(jì)算和物聯(lián)網(wǎng)建立在這種創(chuàng)新的基礎(chǔ)上。使用增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)等技術(shù)，這些系統(tǒng)使設(shè)計(jì)人員能夠在現(xiàn)實(shí)世界的物理環(huán)境中處理數(shù)字模型。

連接到物聯(lián)網(wǎng)的傳感器，如激光測量工具，提供毫米級的精確讀數(shù)，可以提供高度詳細(xì)和準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。然后，空間計(jì)算平臺可以使用這些數(shù)據(jù)在物理空間上顯示AR中的精確數(shù)字模型。這將使工人能夠親眼看到他們的設(shè)計(jì)如何適應(yīng)他們最終將居住的現(xiàn)實(shí)世界環(huán)境。

憑借這種可見性，設(shè)計(jì)師可以比傳統(tǒng)方法更容易地創(chuàng)建定制產(chǎn)品。在真實(shí)空間中查看數(shù)字模型可以消除最終產(chǎn)品如何適應(yīng)其預(yù)期環(huán)境的任何不確定性。由于工人可以在數(shù)字模型中進(jìn)行任何必要的調(diào)整，因此還可以降低重新設(shè)計(jì)的成本。

免提設(shè)計(jì)

物聯(lián)網(wǎng)驅(qū)動的空間計(jì)算還將允許設(shè)計(jì)人員在不持有任何輸入設(shè)備的情況下工作。使用鼠標(biāo)和鍵盤或手寫筆和平板電腦可能會成為過去。攝像頭和其他物聯(lián)網(wǎng)連接的傳感器可以將工人的動作、手勢和語音命令解釋為輸入。

這種免提設(shè)計(jì)方法的主要優(yōu)點(diǎn)是它使用戶界面幾乎不可見。由于設(shè)計(jì)師和他們的模型之間沒有明顯的硬件，因此更容易專注于設(shè)計(jì)本身。移除物理輸入設(shè)備可使設(shè)計(jì)人員更接近他們的工作，從而實(shí)現(xiàn)更高的專注力和對細(xì)節(jié)的更多關(guān)注。

在這些應(yīng)用成為可行的現(xiàn)實(shí)之前，技術(shù)必須進(jìn)步，因?yàn)檫\(yùn)動和語音識別必須近乎完美。由于研究表明，空間計(jì)算市場可能會從2019年的222.2億美元增長到2026年的1962.1億美元，這可能不需要很長時間。

遠(yuǎn)程協(xié)作

在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的幫助下，空間計(jì)算也可以改善遠(yuǎn)程協(xié)作。許多公司已經(jīng)在使用數(shù)字設(shè)計(jì)程序，允許通過云輕松共享。下一步是讓遠(yuǎn)程同事通過AR實(shí)時一起進(jìn)行設(shè)計(jì)。

正如支持物聯(lián)網(wǎng)的傳感器和攝像頭允許個體工人在物理空間中與數(shù)字模型進(jìn)行交互一樣，它也可以為群體做同樣的事情。顧問或同事可以在單獨(dú)的空間中處理同一模型，并在其他工作人員進(jìn)行調(diào)整時實(shí)時更新。每個合作者的AR數(shù)字孿生體將讓他們在設(shè)計(jì)時看到彼此，就好像他們在同一個房間里一樣。

像這樣的系統(tǒng)將允許工人與領(lǐng)先的專家合作，無論他們有多遠(yuǎn)。復(fù)制在同一房間的體驗(yàn)也會消除溝通不暢的錯誤。

空間計(jì)算和物聯(lián)網(wǎng)可以徹底改變設(shè)計(jì)

其中一些應(yīng)用仍然需要進(jìn)一步的技術(shù)進(jìn)步，但它們可能并不遙遠(yuǎn)。隨著對空間計(jì)算和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的投資增加，新的創(chuàng)新和可能性將會出現(xiàn)。在短短幾年內(nèi)，空間計(jì)算可以取代CAD和相關(guān)系統(tǒng)成為設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。

審核編輯：郭婷