31 ก.ค. พลิกโฉมอนาคตด้วย Spatial Computing

คำว่า “Spatial Computing” หรือ การคำนวณเชิงพื้นที่ มีต้นกำเนิดมาตั้งแต่ช่วงทศวรรษ 1980 แต่ความหมายที่เราใช้กันในปัจจุบันเพิ่งบรรจุในคลังศัพท์เมื่อปี 2003 นี้เอง ซึ่งอธิบายความหมายของ Spatial Computing ว่าเป็น “การโต้ตอบระหว่างมนุษย์กับเครื่องจักร โดยที่เครื่องจักรสามารถจดจำและจัดการการอ้างอิงไปยังวัตถุและพื้นที่จริง” แต่แท้จริงแล้ว Spatial Computing ถูกนำมาใช้ก่อนหน้านั้นเสียอีก โดยถูกนำมาใช้เป็นหัวใจสำคัญของเทคโนโลยี GIS ตั้งแต่เริ่มใช้ซอฟต์แวร์ครั้งแรกในปลายยุค 1960 เพราะพื้นฐานสำคัญของเทคโนโลยี GIS คือ การเก็บรักษาและจัดการข้อมูลเกี่ยวกับวัตถุจริงในพื้นที่เสมือน ซึ่งไม่เพียงแต่เป็นไปได้เท่านั้น แต่ยังมีประโยชน์อย่างมากในการใช้งานต่าง ๆ

โดยในยุคแรก ๆ นั้นพื้นที่เสมือนของเทคโนโลยี GIS มักแสดงผลเป็นแผนที่แบบ 2 มิติ ในขณะที่ Spatial computing หมายถึงการใช้แผนที่ในการจัดระเบียบข้อมูลจำนวนมหาศาลให้อ่านง่ายและเข้าใจได้อย่างรวดเร็ว

เทคโนโลยี GIS และ Spatial Computing

ผู้บุกเบิกเทคโนโลยีภูมิศาสตร์เชิงพื้นที่ในยุคแรก ๆ นำแนวคิดจากหลากหลายนักทฤษฎีมาประยุกต์ใช้ เช่น นักทฤษฎี Ian McHarg ที่มองว่าโลกของเราประกอบด้วยชั้นของข้อมูลต่างๆ ที่มีอยู่และส่งผลซึ่งกันและกันบนพื้นที่จริง หากเราวิเคราะห์จุดใดจุดหนึ่งบนโลก เราจะพบกับข้อมูลหลายชั้นซ้อนทับกันอยู่ เช่น ชั้นระดับความสูง ชั้นประเภทดิน ชั้นระบบน้ำ ชั้นระบบนิเวศ และชั้นการใช้ประโยชน์ที่ดิน เป็นต้น

เทคโนโลยี GIS ทำให้แนวคิดนี้เป็นจริงได้ ด้วยการทำให้แผนที่สามารถมองเห็นภาพและสามารถวิเคราะห์ชั้นของข้อมูลต่าง ๆ และด้วยเหตุนี้ GIS จึงกลายเป็นเครื่องมือสำคัญในการรวบรวมข้อมูลเกี่ยวกับโลก ตั้งแต่ข้อมูลทางวิทยาศาสตร์ วิศวกรรม ไปจนกระทั่งการดำเนินธุรกิจ ยิ่งไปกว่านั้น เทคโนโลยี GIS ยังมีการพัฒนาเรื่อยมาจนปัจจุบันสามารถสร้างแผนที่แบบ 3 มิติที่เหมือนจริงและมีขนาดเท่ากับโลก หรือที่เรียกว่า Digital twin ซึ่งประโยชน์สำคัญของ Digital twin คือ ความสามารถในการให้ข้อมูลบริบทที่ครอบคลุม ซึ่งมีประโยชน์อย่างยิ่งต่อการวางแผนเมืองอัจฉริยะ

ตัวอย่างเช่น สถาปนิกใช้ Digital twin เพื่อทดสอบแบบแปลนของตนว่าสามารถรับมือกับสถานการณ์ต่าง ๆ ได้อย่างไร เช่น น้ำท่วมและความร้อนสุดขั้วที่เกิดจากการเปลี่ยนแปลงของสภาพอากาศ รวมทั้งนักวางผังเมืองก็สามารถทำความเข้าใจผลกระทบที่เกิดจากการเปลี่ยนแปลงครั้งใหญ่ในเมือง โดยมุ่งเพิ่มคุณภาพชีวิตของประชาชนเป็นหลัก นอกจากนั้น การผสานข้อมูลให้เห็นเป็นภาพยังช่วยให้พวกเขาคาดการณ์ผลกระทบและปรับแผนได้ก่อนที่จะต้องปรับเปลี่ยนสิ่งก่อสร้างในโลกจริงซึ่งมีค่าใช้จ่ายมหาศาล

Spatial Computing และ Digital Twins

เทคโนโลยี GIS มีการพัฒนาศักยภาพในการสร้างภาพ เชื่อมโยง และจัดการกับวัตถุและพื้นที่จริงในโลกดิจิทัลให้ดีขึ้นเรื่อย ๆ จนกระทั่งสามารถสร้างประสบการณ์แบบ Immersive ได้อย่างดีเยี่ยม หนึ่งในตัวอย่างที่น่าสนใจอย่างยิ่งคือการนำ GIS มาผสมผสานเข้ากับเครื่องมือสร้างเกมอย่าง Unreal และ Unity ที่สามารถเปลี่ยนโฉมการดำเนินงานโครงการด้านโครงสร้างพื้นฐานขนาดใหญ่ได้เลยทีเดียว

เห็นได้จากเมืองบริสเบน ประเทศออสเตรเลีย ที่นำ Digital twin มาใช้จำลองการก่อสร้างรถไฟใต้ดินเพื่อแสดงความคืบหน้าของงาน ด้วยเทคโนโลยีนี้ทำให้ผู้คนสามารถสำรวจแผนผังของรถไฟใต้ดินและสถานีต่าง ๆ ได้ผ่านโลกเสมือนจริง ทั้งประสบการณ์แบบ Interactive ก็ทำให้ชาวบริสเบนติดตามความคืบหน้าของงานได้อยู่เสมอ

Digital twin ยังช่วยให้นักวางแผน สถาปนิก วิศวกร และคนงานก่อสร้าง สามารถตัดสินใจด้วยข้อมูลที่มากขึ้นกว่าการใช้แผนที่กระดาษแบบเดิม และมากกว่าการใช้ Digital twin ยุคเก่า ด้วยเทคโนโลยีสมัยใหม่นี้ทำให้พวกเขาสามารถยืนอยู่บนแพลตฟอร์ม และมองเห็นรูปแบบการดีไซน์ของสถานีเมื่อผู้คนเคลื่อนที่ผ่านไปมาได้

Matt Collins รองประธานของบริษัท Unity ให้สัมภาษณ์กับ Geo Week News ว่า “ผลลัพธ์ที่ได้เหมือนการเล่าเรื่องพื้นที่นั้นผ่านภาพ แต่ที่พิเศษกว่านั้นคือมันเป็นภาพที่สอดคล้องกับกฎทางฟิสิกส์ในโลกจริงด้วย” 

Spatial Computing สร้างภาพอนาคตที่อาจเป็นไปได้

Digital Twin เปรียบเสมือนลูกแก้วที่สามารถปรับเปลี่ยนพื้นที่เสมือนจริงเพื่อจำลองสภาพแวดล้อมในรูปแบบต่างๆ ได้ ทั้งยังช่วยให้ทีมงานทุกฝ่ายมองเห็นภาพเดียวกันซึ่งเป็นประโยชน์อย่างยิ่ง โดยเฉพาะในยุคที่สภาพภูมิอากาศเปลี่ยนแปลงอย่างหนัก

นักวางผังเมืองและสถาปนิกสามารถทดสอบแบบจำลองโครงการรูปแบบต่างๆ ได้ เช่น หากพวกเขากำลังออกแบบโครงการแบ่งผังที่ดินในชุมชนชายฝั่ง ก็สามารถคำนวณปริมาณน้ำท่วมและคลื่นสูงที่อาจเกิดขึ้นจากพายุต่างๆ ไปพร้อมกัน ทั้งยังใช้ข้อมูลได้อย่างมีประสิทธิภาพสูงสุด ไม่ว่าจะเป็นเรื่องการมองเห็นข้อมูลได้ชัดเจนขึ้น เข้าใจมากขึ้น และนำข้อมูลไปศึกษาได้อย่างครอบคลุมมากขึ้น

นอกจากนี้ยังช่วยให้เห็นความสัมพันธ์เชิงพื้นที่ของสิ่งต่าง ๆ ในโลกจริงผ่านการสร้างโลกเสมือน เช่น ในโครงการแบ่งผังที่ดิน หากต้องการรู้ว่าบ้าน ถนน หรือสวนสาธารณะ มีความสัมพันธ์กับน้ำมากแค่ไหนในสถานการณ์ต่าง ๆ กัน ซึ่ง Spatial computing จะสามารถปรับเปลี่ยนสภาพแวดล้อมในโลกเสมือนนี้ได้ตามต้องการเพื่อดูผลลัพธ์ที่แตกต่างกันได้

Spatial Computing เผยภาพพื้นที่เบื้องลึกที่ซ่อนอยู่

เทคโนโลยีแบบ Immersive ช่วยให้เรามองเห็นโลกได้อย่างละเอียดมากขึ้น ทั้งยังได้เห็นสิ่งที่ซ่อนอยู่เบื้องลึกได้อีกมาก และหนึ่งในหน่วยงานที่นำ Digital twin ไปใช้มากที่สุด คือ หน่วยงานสาธารณูปโภคและบริษัทที่เกี่ยวข้องกับโครงสร้างพื้นฐานใต้ดิน เนื่องจากเทคโนโลยีนี้ทำให้พวกเขาเห็นการเชื่อมต่อที่สำคัญซึ่งฝังอยู่ใต้ดิน โดยไม่ต้องเสียเวลาขุดดินแม้แต่น้อย

หนึ่งในตัวอย่างนั้นคือ หน่วยงานสาธารณูปโภคเมืองทอมส์ริเวอร์ (TRMUA) ในรัฐนิวเจอร์ซีย์ ที่ตั้งแต่ปี 2017 ได้เริ่มนำแว่น Mixed Reality (MR) มาใช้เพื่อช่วยทีมงานค้นหาสาธารณูปโภคใต้ดินสำหรับบริการด้านไฟฟ้า แก๊ส น้ำ โทรคมนาคม และระบบบำบัดน้ำเสีย โดยเทคโนโลยี GIS ทำหน้าที่เก็บข้อมูลตำแหน่งของทรัพย์สินเหล่านั้น ในขณะที่เครื่องมืออย่าง MR ทำหน้าที่แสดงโครงสร้างพื้นฐานใต้ดิน ก่อนหน้านี้หน่วยงานสาธารณูปโภคเคยแสดงรายละเอียดเหล่านี้บนแผนที่ 2 มิติ แต่การใช้ MR ทำให้เห็นบริบทที่ครอบคลุมมากกว่า จึงช่วยให้ผู้ทำงานภาคสนามมองเห็นภาพของสิ่งที่อยู่ใต้เท้าได้อย่างชัดเจน ทั้งยังเห็นความสัมพันธ์เชิงพื้นที่ของวัตถุเหล่านั้นกับสิ่งรอบตัวอีกด้วย

หน่วยงาน TRMUA เห็นว่าเทคโนโลยี MR ช่วยให้พวกเขาประหยัดเวลาไปได้มาก ทั้งยังลดความเสี่ยงที่จะไปตัดสายโครงข่ายสาธารณูปโภคต่าง ๆ จึงช่วยประหยัดเงินได้หลายหมื่นดอลลาร์ต่อวัน ด้วยความสำเร็จนี้ทำให้หน่วยงานสาธารณูปโภคอีกหลายแห่งนำแนวทางของ TRMUA ไปประยุกต์ต่อ นอกจากนั้น เทคโนโลยี MR ยังสามารถนำไปใช้ได้หลากหลายจุดประสงค์ เช่น ใช้ฝึกอบรมพนักงานใหม่ หรือใช้แชร์ข้อมูลระหว่างทีมภาคสนามกับเจ้าหน้าที่ในสำนักงาน เป็นต้น

ผลลัพธ์สูงสุดของระบบเหล่านี้คือ การกำจัดความไม่แน่นอน เพราะความสามารถในการรู้ตำแหน่งทรัพย์สินอย่างแม่นยำ และเข้าใจผลกระทบของการเปลี่ยนแปลงต่อพื้นที่โดยรอบ ย่อมนำไปสู่ประสิทธิภาพที่มากขึ้น และความพึงพอใจของลูกค้าในท้ายที่สุด

มองโลกให้ชัดเจนยิ่งขึ้น

ในอนาคต Spatial computing จะกลายเป็นเรื่องปกติในที่สุด และเมื่ออุปกรณ์ XR มีจำนวนและประสิทธิภาพเพิ่มขึ้น องค์กรต่างๆ จะมองหาการใช้ประโยชน์จากข้อมูลเชิงพื้นที่ที่บันทึกไว้ในเทคโนโลยี GIS ทั้งการนำเสนอข้อมูลที่สามารถสร้างประสบการณ์ร่วมจะยิ่งช่วยเพิ่มมูลค่าให้กับระบบและกระบวนการทำงานที่สร้างข้อมูลนั้นอีกด้วย

ผู้บุกเบิกด้านเทคโนโลยี GIS ได้เริ่มสำรวจความเป็นไปได้สูงสุดของเทคโนโลยีนี้มานานกว่า 50 ปีแล้ว และไม่นานมานี้พวกเขาก็ได้เห็นศักยภาพของมันในด้านต่าง ๆ ทั้งในการวางผังเมืองที่ฉลาดมากขึ้น การลดความเสี่ยงจากสภาพภูมิอากาศ การบริหารจัดการการดำเนินงานระหว่างอุตสาหกรรม และการสำรวจระบบหรือสถานการณ์โลกเสมือนจริงผ่าน Digital twin และในอนาคตอันใกล้เราจะได้เห็นศักยภาพอัจฉริยะเหล่านี้ที่มนุษย์ทุกคนสามารถเข้าถึงได้อย่างแน่นอน

ค้นหาศักยภาพของเทคโนโลยี GIS กับการประยุกต์ใช้ในอุตสาหกรรมอื่นๆ เพิ่มเติม

อ่านเพิ่มเติม