今年2月，美国白宫科技政策办公室首次将空间计算纳入科技创新战略布局，以维护其国家安全和科技竞争力。这一举措凸显了空间计算在全球科技竞争中的重要地位。空间计算定义人机交互新范式，正处于产品升级和融合应用的关键阶段。美国在XR、数字孪生、AI等领域长期处于国际领先地位，其战略和产业布局、创新发展模式具有非常大的借鉴意义。结合我国空间计算行业发展面临技术、生态及安全挑战。
『空间计算的定义及其重要性』
空间计算的定义
空间计算定义了一种更自然、更直观、更原生的人机交互新范式。其核心是利用AI、计算机视觉、GIS、三维重建、数字孪生、XR、5G/云网等技术，将人与机器的虚拟交互体验融入物理世界，实现人机交互方式从二维升级到三维，摆脱实体屏幕的束缚。通过手势识别、眼球追踪等技术，空间计算实现了动作操控，结合视觉、听觉等多模态交互，使得人机交互过程更自然和直观。
空间计算的战略意义
空间计算不仅是人机交互的重大突破，也是元宇宙构建的关键技术之一。它能够将虚拟信息与真实世界无缝融合，为远程机器操作、远程技术协助、虚拟培训、虚拟商场、工业设计、模拟军事训练等应用提供更好的解决方案。空间计算的发展将深刻影响多个领域，包括教育、医疗、娱乐、工业制造等，成为推动社会进步和经济发展的重要力量。
『美国空间计算行业布局现状和特点』
将空间计算纳入国家战略
美国政府高度重视先进计算技术的发展，将空间计算置于国家战略高度。2024年2月，美国国家安全委员会将空间计算列入先进计算领域《关键和新兴技术清单》，以强调其对维系美国国家安全优势的重要性。这一举措不仅巩固了美国在科技领域的领先地位，也为空间计算的发展提供了强有力的政策支持和资金保障。
全产业链布局空间计算
美国在空间计算领域形成了硬件、软件、算法三轮驱动的核心环节自主掌控。硬件侧，英伟达、高通、英特尔分别在GPU、XR SoC、CPU芯片方面占据全球领先地位；Meta、苹果、谷歌等企业在感知交互终端方面占据全球八成以上市场份额。软件侧，Meta、苹果、谷歌等企业均自研操作系统，Unity、微软、Epic Games等企业是全球空间计算应用软件及开发工具的主要提供商。算法侧，Open AI、谷歌、苹果等企业走在国际前列。
多措并举扶持技术创新和应用
美国通过财政补贴、国防驱动、标准制定和生态培育等多种措施，大力扶持空间计算技术的创新和应用。联邦政府通过美国国家科学基金会（NSF）资助探索空间计算在医疗、教育和劳动力培训等领域应用的项目；加利福尼亚、纽约和华盛顿等地方政府提供赠款、税收优惠服务，并创建创新研究中心。美国国防部是空间计算技术的重要驱动力，国防高级研究计划局（DARPA）长期投资其在军事行动的训练模拟、态势感知和人机界面等领域的研究和落地。美国国家标准与技术研究所（NIST）参与制定空间计算关键技术的标准和指南，以确保安全性、互操作性和可用性。
『我国空间计算行业发展面临挑战』
关键技术自主掌控力不足
我国空间计算产业链上游部分关键技术自主掌控力不足。硬件侧，SoC、存储、音频、射频、电源管理等芯片主要依赖进口；高端传感器制造落后，依赖进口。软件侧，国内企业使用的3D建模软件、3D引擎等开发工具及用户界面仍以国外软件为主。感知交互技术在识别精确度、时延等方面仍与国际领先水平存在差距。
企业协同不够，限制融合应用和生态培育
我国空间计算产业链企业协同不够，限制融合应用和生态培育。一方面，产品性能和用户体验等核心问题需要产业链企业协同解决；另一方面，当前空间计算技术标准尚未统一，缺乏统一的软件生态系统，不同设备之间无法兼容，限制应用的市场普及。
存在隐私泄露与数据滥用风险
空间计算涉及的数据维度与类型增加，个人隐私数据与周边环境信息被全方位收集。数据传输与共享使得数据及信息的安全与管控更为复杂，面临数据安全风险。
『相关启示及建议』
完善产业及关键技术布局
政策支持和资金补贴：通过研究课题、政策倾斜、资金补贴等手段，鼓励科研机构、央国企与科技企业协同布局空间计算软硬件研发及突破创新。
关键技术攻关：加大关键技术研发投入，进一步推进中高端传感器、芯片、3D引擎、动作追踪等关键软硬件技术攻关。鼓励终端设备商与芯片厂商联合设计SoC芯片，实现关键环节及技术自主掌控。
打造空间计算+AI的联合产业生态应用
产业联盟和标准制定：建立空间计算产业联盟，联合产业链上下游共同制定和完善统一的空间计算框架、软件生态、硬件等标准体系。推进产业生态融通互促及跨领域行业应用合作。
AI+空间计算集成应用：聚焦AI+空间计算的集成应用，打造空间计算智能体商店等创新商业模式。通过创新大赛等形式鼓励开发者基于大模型构建空间计算原生应用，推动在汽车制造业等实体经济的转型升级和规模应用。
强化相关数据安全监管
纳入监管范围：将空间计算应用场景纳入监管范围，细化终端与应用对用户行为及环境数据收集的监管力度。
数据脱敏与匿名处理：监督企业对数据进行脱敏与匿名处理，针对个人身份、生物识别、环境采集等数据进行重点筛查。加强数据出境的安全管控，确保数据安全和个人隐私保护。
结论
空间计算作为人机交互的新范式，正逐步改变我们与数字世界的交互方式，成为推动社会进步和经济发展的重要力量。美国在空间计算领域的战略布局和技术创新为我国提供了重要的借鉴意义。
面对技术、生态及安全挑战，我国应进一步完善产业和技术布局，打造空间计算+AI的联合产业生态应用，并强化相关数据安全监管。只有这样，我们才能在空间计算领域取得突破，实现与发达国家的并跑甚至领跑，为国家安全和科技竞争力提供有力支撑。
