Computação espacial

Fundamentos da computação espacial

Internet Digital

Embora possa parecer o contrário, a computação espacial (spatial computing, em inglês) não se refere à exploração do espaço sideral, mas sim à interconexão de dispositivos que permitem interações com sistemas de computador por meio de gestos, movimentos dos olhos ou com a própria voz, revolucionando a maneira como interagimos com os computadores. 

Computacion-espacial

A computação espacial ou spatial computing são termos semelhantes que se usam para se referir à conexão dos computadores com o mundo físico. Desde sua origem, a interação com as máquinas tem se concentrado principalmente em entender como um sistema se comporta para dar instruções que ele possa interpretar. A computação espacial busca mudar o paradigma para que as máquinas sejam capazes de entender a linguagem, o movimento humano, as expressões e outros aspectos para interpretar o mundo real.  

Em vez de usar dispositivos convencionais, como teclados ou telas sensíveis ao toque, essa forma de computação utiliza gestos, movimentos e comandos de voz como entradas para interagir com sistemas digitais. Seu foco está no reconhecimento e no processamento de informações do ambiente tridimensional, como posição, orientação e iluminação, o que permite gerar resultados adaptados ao contexto, como imagens, sons ou feedback tátil.  

Esse conceito de computação espacial ou spatial computing foi identificado pela primeira vez em 2003 por Simon Greenwold, ex-aluno do MIT Media Lab (EUA). Na época, ele parecia distante e futurista, mas hoje muitas de suas ideias foram concretizadas graças a avanços como a inteligência artificial (IA), sensores de câmera e visão computacional para rastrear ambientes, pessoas e objetos, a Internet das Coisas (IoT) para monitorar e controlar produtos e a realidade aumentada (RA) para fornecer interfaces de usuário humano. 

Como funciona a computação espacial? 

A computação espacial funciona integrando a tecnologia ao ambiente físico para facilitar interações mais naturais e contextuais entre humanos e sistemas de computador. Há alguns aspectos importantes a conhecer para saber como ela funciona, que são os seguintes: 

  • Sensores e captura de dados: a computação espacial se baseia na coleta de dados de um ambiente usando vários sensores, como câmeras, sensores de movimento, acelerômetros, giroscópios e outros dispositivos que capturam informações sobre posição, orientação, movimento e outros aspectos do espaço tridimensional. Também foram observados desenvolvimentos em sensores cerebrais para o gerenciamento de interações. 
  • Processamento de dados: os dados capturados por esses sensores são processados por algoritmos avançados de inteligência artificial (IA). Esses algoritmos interpretam as informações, identificam padrões e geram representações digitais de um ambiente em tempo real. 
  • Realidade aumentada (RA): outro elemento usado com frequência pela computação espacial é a realidade aumentada, que permite que as informações digitais sejam sobrepostas ao mundo real. Isso é realizado por meio da projeção de imagens, dados ou gráficos gerados por computador na visão física do usuário, melhorando assim a compreensão e a interação com o ambiente. 
  • Mapeamento espacial: a criação de um modelo tridimensional do ambiente, conhecido como mapeamento espacial, é essencial na computação espacial. Esse modelo permite que os sistemas entendam o layout dos objetos e sua relação com o espaço ao redor. 
  • Interação natural: a computação espacial prioriza interações naturais, como gestos, movimentos corporais e comandos de voz, em vez de dispositivos de entrada tradicionais, como teclados ou mouses. Isso melhora a experiência do usuário, tornando a interação mais intuitiva e adaptada ao comportamento humano. 
  • Internet das Coisas (IoT): a integração com a Internet das Coisas permite a comunicação entre objetos físicos e sistemas de computador. Os dispositivos conectados coletam dados do ambiente e se comunicam entre si para criar uma rede inteligente que otimiza várias funções. 
  • Automação: em alguns casos, a computação espacial usa a automação para executar ações específicas sem intervenção humana. Isso é feito por meio da interpretação de dados e da tomada de decisões em tempo real para ajustar as configurações ou corrigir problemas de maneira automática. 

Um exemplo de aplicação da computação espacial pode ser encontrado em operações de armazém altamente automatizadas, uma vez que os varejistas precisam gerenciar as mercadorias com muita rapidez. Para isso, eles empregam as operações autônomas de veículos guiados automaticamente (AGV) que processam de forma constante dados de localização, localização relativa e velocidade para navegar nos espaços de forma eficiente e, assim, atender às expectativas.  

Diferenças entre computação espacial e realidade virtual ou realidade aumentada 

A computação espacial, a realidade virtual (RV) e a realidade aumentada (RA) são conceitos relacionados, mas distintos, principalmente em termos da interação humano-computador. Enquanto a computação espacial usa gestos, movimentos e comandos de voz como entradas para sistemas de computador, priorizando a interação natural, na realidade virtual a interação ocorre principalmente no ambiente virtual e os usuários ficam imersos nesse mundo digital que simula a realidade. No caso da realidade aumentada, a interação ocorre de fato no mundo real e as informações digitais são responsáveis por complementar ou aprimorar essa realidade física. 

Outra diferença importante está relacionada ao propósito de uso de cada uma dessas tecnologias. A computação espacial se concentra na integração da computação ao mundo físico, com ênfase na compreensão do espaço e da localização para aprimorar a interação contextual, enquanto a realidade aumentada é utilizada normalmente em jogos, simulações e experiências imersivas em que os usuários se sentem transportados a ambientes virtuais. Já a realidade virtual é voltada para aplicações comuns, como navegação com prompts de sobreposição, aplicações educacionais e experiências de publicidade interativa. 

Em resumo, a computação espacial se concentra na integração da computação ao espaço tridimensional usando interações naturais, a realidade virtual cria ambientes totalmente digitais para a imersão do usuário e a realidade aumentada sobrepõe informações digitais ao mundo físico para aprimorar a experiência do usuário em tempo real.  

Usos de computação espacial em projetos da Iberdrola 

 

A Iberdrola implementou soluções de computação espacial em diferentes negócios, mas os maiores benefícios são obtidos em situações de risco que podem se aproveitar da emulação de um ambiente e da realização de ações em um espaço virtual ou misto capaz de proporcionar realismo e conhecimento de forma segura. 

Desde a área de renováveis, foram desenvolvidas iniciativas de formação para situações perigosas, confinadas e que são realizadas em grandes alturas, a ponto de que a Avangrid se tornou um caso de negócios para a Oculus, do Grupo Meta, devido à eficácia da implementação da realidade virtual nessas sessões de formações perigosas.   

Da mesma forma, enquanto ao negócio de redes, resulta difícil realizar um treinamento de coordenação em tempo real de diferentes áreas no caso de uma emergência sem uma exposição real à situação de urgência. A equipe de redes da Avangrid realizou projetos que colocaram uma subestação em estado de alarme devido a uma explosão de óleo em um transformador, o que obrigou diferentes equipes da área de operações, pessoal de campo e até a equipe de gerenciamento de unidades de emergência a se coordenarem em um cenário organizado.  

Outro projeto desenvolvido foi o Wall-i, um sistema de segurança inovador baseado na criação de paredes virtuais para proteger áreas de trabalho no campo, buscando alertar os trabalhadores por meio de sons quando eles entram em zonas de perigo previamente delimitadas.