[論文レビュー] Spatial Computing: Concept, Applications, Challenges and Future Directions

Gokul Yenduri, M. Ramalingam+9 more|arXiv (Cornell University)|Jan 30, 2024

Data Management and Algorithms被引用数 9

ひとこと要約

この論文は、空間コンピューティングの包括的なレビューを提供し、その実現技術、応用、関連プロジェクト、課題、将来の研究方向性を詳述します。

ABSTRACT

Spatial computing is a technological advancement that facilitates the seamless integration of devices into the physical environment, resulting in a more natural and intuitive digital world user experience. Spatial computing has the potential to become a significant advancement in the field of computing. From GPS and location-based services to healthcare, spatial computing technologies have influenced and improved our interactions with the digital world. The use of spatial computing in creating interactive digital environments has become increasingly popular and effective. This is explained by its increasing significance among researchers and industrial organisations, which motivated us to conduct this review. This review provides a detailed overview of spatial computing, including its enabling technologies and its impact on various applications. Projects related to spatial computing are also discussed. In this review, we also explored the potential challenges and limitations of spatial computing. Furthermore, we discuss potential solutions and future directions. Overall, this paper aims to provide a comprehensive understanding of spatial computing, its enabling technologies, their impact on various applications, emerging challenges, and potential solutions.

研究の動機と目的

• 空間コンピューティングの概念と範囲、およびその進化を要約する。
• デジタルコンテンツを物理世界に統合するための実現技術を特定する。
• 産業分野のアプリケーションと例となるプロジェクトを調査する。
• 課題、制約、および倫理的考慮事項について論じる。
• 空間コンピューティングの将来の研究方向性と未解決問題を提案する。

提案手法

• 査読論文、会議、ジャーナル、書籍の体系的文献調査。
• 信頼できるデータベース（IEEE、Springer、Elsevier など）から空間コンピューティング文献を特定するためのターゲットキーワードの使用。
• 関連性と質を確保するための題名/要旨によるスクリーニング。
• 実現技術、応用、プロジェクト、課題、将来の方向性の抽出と統合。
• 収集した高品質な文献と報告されたプロジェクトに基づいて結論を裏付ける。

Figure 1: Road Map of User Interfaces.

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 空間コンピューティングとは何か、現代のUIにおけるAR、VR、XRとの関係はどうか？
• RQ2 空間コンピューティングを支える実現技術（AI、IoT、5G/6G、クラウド/エッジ、ブロックチェーン等）は何か？
• RQ3 空間コンピューティングの主な応用と顕著なプロジェクトまたはユースケースは何か？
• RQ4 空間コンピューティングの採用に伴う課題、制約、倫理的考慮事項は何か？
• RQ5 空間コンピューティングにおける提案された将来方向性と未解決の研究課題は何か？

主な発見

• 空間コンピューティングの市場は2021年に約 $102.1 billion in 2021 で、2032 年までに約 $544.6 billion へと拡大する見込みである。
• XR 技術（AR/VR/MR）は空間コンピューティングを実現し、ユーザー体験を形作る中心的役割を果たす。
• 幅広い実現技術（AI、コンピュータビジョン、SLAM、IoT センサー、GPU、5G/6G、クラウド/エッジ、ブロックチェーン）は空間コンピューティングを支える。
• 応用は教育、ヘルスケア、観光、軍事、ナビゲーション、ゲーム、建築、デザイン、eコマースなどに及び、顕著なプロジェクトとケーススタディが議論されている。
• 本論文は統合、プライバシー、セキュリティ、スケーラビリティ、ガバナンスにおける空間コンピューティングの課題と将来方向性を強調している。

Figure 2: Enabling Technologies of Spatial Computing.