¿Qué es Spatial Computing: Una Revolución para Industrias y la Vida Cotidiana?

Spatial Computing o computación espacial es una tecnología emergente que integra los mundos digital y físico, permitiendo a los usuarios interactuar con las computadoras de formas más fluidas e inmersivas.

Engloba conceptos como la realidad virtual (VR), la realidad aumentada (AR), la realidad mixta y la realidad extendida. Spatial Computing permite la creación de experiencias de juego y entretenimiento inmersivas, así como aplicaciones en diversos campos como la salud, la educación, la manufactura y el comercio minorista. Facilita la mezcla de elementos virtuales con el entorno real, lo que lleva a nuevas posibilidades para mejorar la vida diaria, agilizar tareas y mejorar la comunicación a través de experiencias inmersivas.

Aspectos Clave

• Spatial Computing permite que las computadoras interactúen con el mundo físico, mejorando la vida diaria y la comunicación.
• Se encuentran aplicaciones en sectores como juegos, educación, salud y operaciones industriales.
• Superar desafíos técnicos es vital para la adopción y el avance continuo de Spatial Computing.

La AR espacial es la principal aplicación de esta tecnología.

En su núcleo, Spatial Computing trata sobre la interacción humana con máquinas que retienen y manipulan referencias a objetos y espacios reales. Abre nuevas posibilidades para la colaboración coigual entre humanos y máquinas, a menudo vista en forma de realidad aumentada, realidad mixta o realidad virtual que hace referencia a lugares del mundo real.

La computación espacial está relacionada con diversas tecnologías como la inteligencia artificial, gemelos digitales, IoT y controles físicos. Puede mejorar los procesos empresariales de muchas maneras, incluyendo la alineación de la programación informática con la forma en que los humanos perciben el mundo, permitiendo nuevos flujos de trabajo físicos y automatizando el proceso de creación de gemelos digitales.

La tecnología detrás de Spatial Computing involucra visión por computadora, fusión de sensores, mapeo espacial, sistemas de retroalimentación háptica y aprendizaje automático. A medida que la tecnología avanza, se espera que se vuelva más común y accesible para una gama más amplia de usuarios.

Conceptos y Aplicaciones

Veamos los componentes principales y los conocimientos básicos que necesitas.

Conceptos de Spatial Computing

Es una tecnología en evolución que combina conceptos de diversos campos como AI, AR, VR  y realidad mixta para crear interacciones más naturales e inmersivas entre humanos y computadoras. En su núcleo, se trata de la virtualización de actividades e interacciones entre máquinas, personas, objetos y los entornos en los que tienen lugar.

Esta tecnología emergente involucra varios componentes, incluyendo IoT, gemelos digitales, computación ambiental, realidad aumentada, realidad virtual, IA y controles físicos.

El enfoque está en empoderar las interacciones humano-computadora y alejarse de los medios tradicionales y limitados de interactuar con dispositivos.

Aplicaciones del Spatial Computing

Esta nieva tecnología está transformando varios aspectos de la vida diaria y el trabajo, con aplicaciones tanto en industrias como en mercados de consumo. La tecnología está allanando el camino para experiencias más fluidas e inmersivas en diferentes dominios. Algunas aplicaciones notables incluyen:

• Realidad Aumentada (AR): Superponiendo contenido digital en el mundo físico, la RA se utiliza en aplicaciones como navegación, mantenimiento y juegos. Por ejemplo, la AR puede ayudar a los técnicos a visualizar instrucciones de reparación complejas sobre el equipo real, mejorando la eficiencia y la precisión.
• Realidad Virtual (VR): Proporcionando entornos completamente inmersivos, la RV se utiliza comúnmente en capacitación, terapia y entretenimiento. La VR se puede emplear para crear simulaciones realistas con fines de entrenamiento, como simuladores de vuelo o escenarios de entrenamiento médico.
• Realidad Mixta (MR): Combinando elementos tanto de AR como de VR , la MRse utiliza en aplicaciones que requieren interacción con elementos digitales en entornos del mundo real. Por ejemplo, los arquitectos pueden usar la RM para previsualizar y perfeccionar diseños estructurales antes de la construcción, evitando errores costosos y agilizando el proceso de diseño.
• Inteligencia Artificial (AI): La AI juega un papel significativo en el análisis y procesamiento de información para sistemas de computación espacial. Por ejemplo, la AI puede usarse junto con datos 3D para interpretar y analizar situaciones del mundo real, mejorando la toma de decisiones y las capacidades predictivas.
• Gemelos Digitales: Replicando sistemas o entornos del mundo real en forma digital, los gemelos digitales sirven varios propósitos como monitoreo, análisis y optimización. En la computación espacial, los gemelos digitales pueden usarse para crear réplicas virtuales realistas de fábricas o entornos urbanos para fines de planificación, análisis y pruebas.

Con la continua evolución e integración de las tecnologías de computación espacial, las posibilidades para mejorar las interacciones humano-computadora están creciendo cada día más. Industrias en todo el espectro están adoptando y utilizando estos avances, cambiando la forma en que vivimos, trabajamos e interactuamos con el mundo digital.

Comparación: Spatial Computing y Tecnologías Relacionadas

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Influencia en Varios Dominios

SC tiene efectos significativos en varias industrias y tiene el potencial de cambiar la forma en que trabajamos, jugamos y nos comunicamos. Esta sección explorará su impacto en manufactura, atención médica, comercio minorista, educación y entretenimiento.

Manufacturación

En el ámbito de la manufactura, la computación espacial permite a las fábricas optimizar procesos y comprender mejor el rendimiento de sus máquinas. Al integrar de manera fluida espacios digitales y físicos, los operadores pueden monitorear equipos en tiempo real y detectar problemas potenciales antes de que se vuelvan críticos. Esta tecnología permite una gestión más eficiente de los recursos de la fábrica y, en última instancia, mejora los resultados de la manufactura.

Atención Médica

En la atención médica, SC tiene el potencial de transformar diagnósticos, cuidado del paciente y planificación de tratamientos. Los profesionales médicos pueden aprovechar las tecnologías de AR y VR para visualizar datos médicos complejos y tomar decisiones más informadas. Por ejemplo, los médicos pueden realizar cirugías virtuales, simular procesos de rehabilitación e incluso visualizar los efectos de tratamientos potenciales antes de administrarlos a los pacientes. Esta herramienta poderosa en última instancia mejora los resultados del paciente y agiliza el proceso de atención médica.

Comercio Minorista

Spatial Computing también está revolucionando la industria minorista al mejorar las experiencias del cliente y agilizar las operaciones de la tienda. Los minoristas pueden utilizar aplicaciones de AR y VR para proporcionar recomendaciones de productos personalizadas, ayudar a los clientes a visualizar productos en sus hogares o incluso simular experiencias de compra completas. Este nivel de interacción inmersiva no solo atrae y retiene a los clientes, sino que también fomenta más compras, beneficiando en última instancia al sector minorista.

Educación

El sector de la educación también está experimentando cambios significativos debido a la introducción de la computación espacial. Al integrar tecnologías de AR y VR en las aulas, los educadores pueden crear experiencias de aprendizaje inmersivas que promuevan una mejor comprensión y retención de temas complejos. Los estudiantes pueden participar en excursiones virtuales, explorar sitios históricos o incluso disecar animales virtuales, todo desde la comodidad de sus aulas. En general, existe el potencial de remodelar el panorama educativo y proporcionar a los estudiantes experiencias de aprendizaje más atractivas e interactivas.

Entretenimiento

Finalmente, la industria del entretenimiento ha sido profundamente impactada por la computación espacial, especialmente en los ámbitos de juegos y experiencias virtuales. Las tecnologías avanzadas de AR y VR permiten experiencias de juego altamente inmersivas, lo que permite a los jugadores sentir que realmente son parte del mundo del juego. Los conciertos y eventos virtuales permiten a los usuarios experimentar la emoción de eventos en vivo desde la comodidad de sus hogares. A medida que todo el ecosistema continúa evolucionando, se espera que su impacto en la industria del entretenimiento crezca, ofreciendo nuevas experiencias emocionantes para que los consumidores las disfruten.

Tecnologías

Visores de Realidad Mixta

Los visores de realidad mixta, como Apple Vision Pro, Microsoft HoloLens y Magic Leap, son herramientas esenciales en el ecosistema, permitiendo a los usuarios interactuar con objetos digitales de manera fluida y combinados con el mundo físico. Combinan el poder de las tecnologías de realidad aumentada (AR) y realidad virtual (VR), creando experiencias inmersivas que pueden usarse para varias aplicaciones, desde entretenimiento hasta diseño industrial.

Sensores y Cámaras

Los sensores y cámaras juegan un papel crucial, ya que proporcionan los datos necesarios para que el sistema comprenda e interactúe con su entorno. Por ejemplo, los avances en sensores de cámara y visión por computadora permiten a dispositivos como Apple Vision Pro rastrear entornos, humanos y objetos con precisión. Además, empresas como el MIT y sus investigadores, como Simon Greenwold, han estado trabajando activamente en el uso de sensores y cámaras para mejorar las aplicaciones de Spatial Computing.

GPS y Lidar

El GPS (Sistema de Posicionamiento Global) y la tecnología Lidar (Detección y Medición de Luz) tienen contribuciones significativas a la computación espacial. Estas tecnologías permiten la localización y el mapeo precisos de espacios físicos, proporcionando información en tiempo real sobre la posición y el movimiento de objetos. El Lidar se utiliza a menudo para el escaneo ambiental detallado, lo que puede ser beneficioso para varias industrias como vehículos autónomos, construcción y agricultura.

Gemelos Digitales

Los gemelos digitales son réplicas virtuales de objetos o sistemas físicos, y sirven como un componente clave en la computación espacial. Al crear un gemelo digital, ² los usuarios pueden simular escenarios posibles, probar nuevos diseños o solucionar problemas existentes sin interrumpir su contraparte del mundo real. Empresas como Microsoft han estado trabajando en soluciones de gemelos digitales para optimizar la gestión de instalaciones, el uso de energía y la eficiencia operativa, ilustrando el potencial de Spatial Computing en las industrias modernas.

Inteligencia Artificial en Computación Espacial

Interfaz de Usuario en Computación Espacial

La forma en que los usuarios interactúan con la tecnología está cambiando. A través del uso de algoritmos de inteligencia artificial (AI), las interfaces de usuario en computación espacial se están volviendo más intuitivas y receptivas. Esto permite una fusión fluida de los mundos físico y digital, haciendo que las interacciones con la tecnología sean más naturales e inmersivas.

Las interfaces de usuario impulsadas por IA aprovechan una combinación de tecnologías de realidad aumentada (AR), realidad virtual (VR) y realidad mixta (MR) para crear experiencias interactivas. Estas interfaces pueden entender gestos de usuario, comandos de voz y seguimiento ocular, proporcionando contenido más atractivo y contextualmente relevante. Con la ayuda de la AI, los desarrolladores pueden crear interfaces adaptativas que respondan a los comportamientos y preferencias del usuario, lo que resulta en experiencias personalizadas y eficientes.

Visión por Computadora en Computación Espacial

Uno de los componentes clave de Spatial Computing es la visión por computadora, que es el proceso basado en AI de enseñar a las máquinas a percibir e interpretar información visual del mundo físico. La visión por computadora juega un papel crucial en la creación de experiencias espaciales inmersivas, ya que permite a los dispositivos reconocer y rastrear objetos, personas y entornos en tiempo real.

En SC, las técnicas de visión por computadora se utilizan para analizar y procesar grandes cantidades de datos visuales capturados por sensores como cámaras, LiDAR y sensores de profundidad. Estos datos se procesan luego utilizando algoritmos de aprendizaje automático para generar una representación digital del mundo físico, que puede superponerse con contenido digital en aplicaciones de AR y MR o utilizarse para crear entornos virtuales ricos en VR.

Al combinar la visión por computadora impulsada por AI con tecnologías de computación espacial, los desarrolladores pueden crear aplicaciones que permitan a los usuarios interactuar con sus entornos de maneras completamente nuevas. Desde simulaciones de capacitación inmersivas hasta sistemas avanzados de navegación, el potencial de la AI en SC es vasto y continúa creciendo a medida que avanza la tecnología.

Desafíos y Soluciones

Desafíos

Un desafío significativo en SC son las limitaciones del hardware. El hardware juega un papel crucial en la habilitación del procesamiento y análisis de datos eficientes. Asegurar un rendimiento óptimo requiere abordar diversas limitaciones de hardware, como el costo, el tamaño y el consumo de energía.

La eficiencia de los sistemas de computación espacial también depende de la resolución y calidad de las pantallas. Las pantallas de alta resolución son necesarias para visualizar y navegar con precisión datos complejos en entornos virtuales. Sin embargo, el aumento de la resolución conlleva costos y demandas técnicas más altos, como la necesidad de unidades de procesamiento gráfico (GPU) más potentes.

Otro aspecto vital de la computación espacial es la comodidad del usuario. Se deben considerar factores como la ergonomía en el diseño del hardware, el mareo por movimiento y la fatiga visual debido al uso prolongado. Además, es esencial implementar tecnología de seguimiento ocular confiable para facilitar interacciones fluidas e intuitivas entre los usuarios y los entornos virtuales.

Soluciones y Futuras Direcciones

Para abordar los desafíos del hardware, investigadores y fabricantes están explorando materiales innovadores y enfoques de diseño. Mejoras en la tecnología de baterías, materiales de marcos ligeros y GPUs más eficientes pueden ayudar a mejorar el rendimiento mientras se reducen los costos y el consumo de energía.

Los avances en pantallas holográficas y óptica adaptativa tienen el potencial de mejorar la resolución en sistemas de cómputo espacial. Estas innovaciones prometen pantallas de píxeles de mayor densidad e imágenes más nítidas sin ejercer una presión significativa sobre los recursos del sistema o la comodidad del usuario  ³  .

Para mejorar la comodidad del usuario, las empresas se están centrando en diseños ergonómicos, seguimiento de movimiento avanzado y soluciones de conciencia espacial. Estos factores asegurarán que los usuarios tengan una experiencia agradable e inmersiva ⁴ .

Los avances en la tecnología de seguimiento ocular mejorarán aún más las experiencias de cómputo espacial. Al capturar con precisión los datos de la mirada del usuario, se pueden habilitar interacciones más naturales con entornos virtuales y aplicaciones, como menús automatizados y consejos emergentes.

Las soluciones de análisis espacial, impulsadas por la inteligencia artificial, tienen el potencial de abordar los desafíos de la fuerza laboral optimizando los flujos de trabajo en fábricas e interpretando datos complejos de manera más contextualizada ⁵ .

En última instancia, la colaboración continua entre investigadores, desarrolladores y fabricantes está allanando el camino hacia un futuro donde el cómputo espacial se integra sin problemas en la vida cotidiana y el trabajo, permitiendo interacciones más intuitivas y eficientes con la tecnología.

Tamaño del mercado y proyecciones futuras

El mercado de SC está experimentando un crecimiento significativo y una transformación impulsada por avances tecnológicos y una creciente demanda en diversas industrias. A partir de 2023, el tamaño del mercado para SC se valoró en USD 97.9 mil millones y se proyecta un crecimiento a una tasa de crecimiento anual compuesta (CAGR) del 23.4% entre 2023 y 2028  ⁶ . Otra fuente estima que el tamaño del mercado alcanzó los USD 105.9 mil millones en 2022, con una CAGR proyectada del 19% entre 2023 y 2032 ⁷ . Grand View Research proporciona una perspectiva ligeramente diferente, valorando el mercado en USD 128.2 mil millones en 2023, con expectativas de alcanzar USD 469.8 mil millones para 2030, creciendo a una tasa de CAGR del 20.4% ⁸ .

El mercado de SC abarca una variedad de tecnologías y técnicas, incluyendo realidad aumentada (AR), realidad virtual (VR), realidad mixta (MR) y varias tecnologías de sensores. Estas tecnologías mezclan los mundos físico y digital, permitiendo a los usuarios interactuar y manipular información digital y objetos virtuales como si fueran parte del entorno físico.

Varios factores impulsan el crecimiento del mercado de SC. Estos incluyen la virtualización en industrias como la moda, el arte y el comercio minorista; la creciente adopción de realidad extendida en el cuidado de la salud; la disponibilidad de hardware asequible; avances en motores de renderización en tiempo real; y el potencial de la tecnología para reducir la fatiga de las reuniones virtuales. El mercado también se beneficia de los rápidos avances tecnológicos que mejoran las experiencias del usuario a través de experiencias de realidad aumentada y virtual más inmersivas e interactivas.

Norteamérica es un jugador importante en el mercado de SC, representando una parte sustancial de los ingresos debido a sus avances tecnológicos e innovación. La región de Asia Pacífico también es notable por su rápida adopción de dispositivos inteligentes y tecnologías digitales, contribuyendo al crecimiento del mercado.

Los principales actores en el mercado de SC incluyen a Meta, Microsoft, Apple, Sony y Qualcomm, entre otros. Estas empresas están a la vanguardia del desarrollo e implementación de tecnologías de computación espacial en diversas aplicaciones e industrias.

El crecimiento del mercado de SC no está exento de desafíos. Los altos costos asociados con hardware de AR y VR de alta calidad pueden restringir el acceso tanto para consumidores como para empresas. Sin embargo, los esfuerzos por fabricar soluciones de hardware asequibles pero de alta calidad podrían mitigar este desafío y fomentar una adopción más amplia.

En resumen, el mercado de SC está en una trayectoria de crecimiento sólida, impulsada por avances tecnológicos, una demanda creciente en diversas industrias y el desarrollo de aplicaciones innovadoras. A pesar de los desafíos relacionados con los costos de hardware, el potencial del mercado en diversas aplicaciones y regiones sigue siendo sustancial, con importantes oportunidades para los interesados en los próximos años.

Conclusión

Spatial Computing es una tecnología transformadora que integra realidad aumentada, realidad mixta y realidad virtual para crear experiencias inmersivas e interactivas. Se espera que tenga un impacto significativo en varios aspectos de nuestras vidas, incluido el trabajo remoto, la capacitación de empleados y diferentes industrias como el entretenimiento, la atención médica y la educación.

Un impacto importante de SC está en el ámbito del trabajo remoto. Al aprovechar tecnologías de realidad aumentada y mixta, los trabajadores remotos pueden beneficiarse de entornos virtuales más atractivos y colaborativos, lo que conduce a una mayor productividad y dinámicas de equipo más sólidas.

En la capacitación de empleados, especialmente dentro de sectores industriales como la energía, SC permite a los trabajadores practicar sus habilidades en entornos simulados de manera realista sin los riesgos asociados con la capacitación en el trabajo. Esto puede mejorar la eficiencia operativa y la seguridad de los empleados, al tiempo que reduce los costos asociados con los métodos de capacitación tradicionales.

Además, SC tiene el potencial de revolucionar varias otras industrias, como el entretenimiento, la atención médica y la educación, a través de la creación de contenido y experiencias inmersivas. Por ejemplo, en educación, los estudiantes podrían explorar temas complejos a través de visualizaciones 3D interactivas, lo que hace que el aprendizaje sea más atractivo e intuitivo.

En última instancia, SC representa un cambio significativo en la forma en que los humanos interactúan con la tecnología, difuminando los límites entre los mundos físico y digital y dando forma al futuro de cómo vivimos, aprendemos y trabajamos.

FAQs

1. https://www.techtarget.com/searchcio/definition/spatial-computing
2. https://aws.amazon.com/blogs/spatial/exploring-the-spatial-computing-spectrum-the-next-frontier-of-immersive-technologies/
3. https://www.microsoft.com/en-us/research/blog/a-new-era-of-spatial-computing-brings-fresh-challenges-and-solutions-to-vr/
4. https://link.springer.com/article/10.1007/s10707-015-0235-9
5. https://www.ptc.com/en/blogs/corporate/spatial-analytics-solving-workforce-challenges
6. https://www.marketsandmarkets.com/Market-Reports/spatial-computing-market-233397982.html
7. https://www.gminsights.com/industry-analysis/spatial-computing-market
8. https://www.grandviewresearch.com/industry-analysis/spatial-computing-market-report

Pedro J. Sáez Martínez

Chief Executive Officer at Onirix Linkedin