虛擬與現實融合：日本社會5.0的空間數位化進程
日本為了實現社會5.0（Society 5.0）的願景，發展了「空間數位化」技術，用來解決社會問題並促進經濟成長。這項技術涉及將現實世界的三維空間細分並分配唯一的識別碼，進而實現物資運輸等領域的自動化和高效化。日立製作所和竹中工務店等大型企業正在積極推進此一技術，預計到2040年，相關市場規模將超過3兆日圓。
圖一：空間ID的分割結構
資料來源：空間に「ID」、街デジタル化 - 日本経済新聞 (nikkei.com)
「空間數位化」技術的原理包括三個主要步驟：首先，將城市空間劃分為稱之為Voxel的立體像素單元；其次，為每個Voxel分配一個獨特的ID，使機器能夠識別其位置；最後，將屬性資訊（例如建築物存在與否、植被種植情況等）附加到每個ID上。這使得能夠在三維空間中精確定位物體，為自動化和智慧化提供了基礎。
空間數位化將可用於無人機運輸及智慧城市
「空間數位化」技術透過提供精確的三維空間資訊，解決了許多新服務應用中的痛點。例如，無人機運輸需要準確的三維地圖來安全導航，空間ID技術使得無人機能夠在複雜的城市環境中自主飛行，避免障礙物和碰撞。此外，空間ID還可以與即時天氣和風向資訊連接，甚至加入時間軸，形成四維空間資訊，進而提高無人機運輸的效率和安全性。這種技術的應用不僅限於無人機，還可以擴展到其他領域，如自動駕駛車輛和智慧城市管理，為新興服務提供堅實的數據基礎。
圖二：空中、地上與地下三領域分別用途
資料來源：空間に「ID」、街デジタル化 - 日本経済新聞 (nikkei.com)
「空間數位化」技術在空中、地上、地下這三個不同的領域有著各自獨特的應用方式：
一、空中領域：此技術對於空中交通管理至關重要，特別是對於無人機的路徑規劃與避障。通過空間數位化，無人機可以實時獲得自己在三維空間中的精確位置，並與其他飛行器共享位置資訊，從而避免相互干擾和碰撞，確保安全飛行。
二、地上領域：在地面層中，「空間數位化」技術可以被用於物流和運輸，如自動駕駛車輛的導航系統。它幫助車輛識別道路條件、障礙物，並提供最佳路徑規劃。此外，在智慧城市建設中，這種技術可以用於城市規劃、人流和交通管理，以提升城市運作的效率和安全。
三、地下領域：「空間數位化」在地下的應用包括管理和監控地下設施，如水管、電纜和地鐵系統。它能提供精確的三維地圖，用於指導維修作業、防止施工時意外損壞現有設施，並優化地下空間的使用。
各領域中的「空間數位化」不僅優化了現有的作業流程，提高了安全性和效率，還開啟了新服務和應用的可能性，推動了科技創新和社會進步。
圖三：日本空間ID相關市場規模
資料來源：空間に「ID」、街デジタル化 - 日本経済新聞 (nikkei.com)
「空間數位化」技術的未來展望將呈現出巨大潛力與多樣化的可能性。隨著2030年市場規模預計達到1兆日圓，以及2040年代可能膨脹至3兆日圓，這項技術不僅預示著商業價值的顯著增長，也指向了更廣闊的社會影響範疇。從安全警戒到農業，從智慧城市到自主運輸，「空間數位化」將支持跨行業的創新，促進更加聯結和智能的環境建構。
為了促進此一發展，將需要進行社會實驗以累積應用案例，並鼓勵企業、政府與公眾之間的合作，共同面對與解決隨著技術進展所出現的規範、安全性和接受度等挑戰。未來，「空間數位化」有望成為我們生活和工作方式變革的基石。
封面圖片來源：空間に「ID」、街デジタル化 - 日本経済新聞 (nikkei.com)
參考資料來源：
1.空間に「ID」、街デジタル化 - 日本経済新聞 (nikkei.com)
2.スマートシティにおける「移動」を支える時空間情報プラットフォームの構築 (jst.go.jp)
3.DATAFLUCT、空間情報活用を容易にする新たな規格「空間ID」を、ロボット走行や広告配信の最適化に実装 | 株式会社DATAFLUCTのプレスリリース (prtimes.jp)
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