撰文：Leo Lin、Jesse Zheng、David Lee
超越停電和災難的願景
當時鐘指向午夜時分，一個繁華的大都市突然陷入黑暗。熟悉的電力嗡嗡聲漸漸消失，讓數百萬居民在黑暗中摸索蠟燭和手電筒。但這次停電不僅僅是一種不便；它是對我們對於電力和通訊的集中化系統依賴的鮮明提醒，以及在災難面前暴露出的脆弱性。
想像一下，自然災害來襲，切斷了電力線路並破壞了傳統通訊網路。在這種危機時刻，獲取電力和通訊不僅僅是一種便利 — — 它成為了生存的問題。這就是Web3 的概念產生的地方，它強調了去中心化的電力供應和分散式通信，成為了希望之光。停電和通訊中斷對數位經濟而言是一場災難，因為它影響了我們生活的方方面面，從通訊、支付，甚至到評估基本需求。
在Web3 的世界裡，權力不再被單一實體或電網壟斷。相反，它透過像太陽能電池板和微電網這樣的去中心化系統產生和分配。想像一個街區，每個屋頂都裝飾著太陽能電池板，將多餘的能量饋送回一個共享電網，為家庭、企業和基本服務提供動力。在停電時，這些分散式能源源保證了燈光保持開啟和關鍵系統持續運作。
但是電力只是解決方案的一部分。在一個通訊與連結同義的世界裡，對傳統網路的中斷可能是毀滅性的。分散式通訊網路登場，它們建立在Web3 的原則之上。這些網路通常基於網格技術，允許設備直接相互通信，繞過了對中心化基礎設施的需求。
想像一個城市，智慧型手機、筆記型電腦和物聯網設備組成了一個彈性網格網絡，即使傳統網絡崩潰，也能實現無縫通信。無論是協調救援工作、分享關鍵訊息，還是簡單地向親人保證安全，這些分散式通訊網路在危機時刻都是生命線。
最近Web3 技術的廣泛應用引發了我們對數位世界的感知和互動的典範轉移。在金融和治理方面的應用之外，Web3 承載著一個更具彈性和公平的未來的承諾，特別是在逆境中。
當我們航行在一個日益不確定的世界中，審視Web3 DePIN 的優勢以及其在災難面前提高我們韌性的潛力至關重要。透過擁抱去中心化的電力供應和分散式通信，我們可以建立一個不再將停電與黑暗視為同義詞的未來，而是視為創新和社區賦權的催化劑。
因此，下一次你打開燈光開關或在智慧型手機上發送訊息時，請花點時間思考Web3 的可能性 — — 一個超越停電和災難的願景，照亮通往更加聯繫和彈性世界的道路( 本節超越停電和災難的願景由ChatGPT 產生)。
1. 去中心化實體基礎設施網路（DePIN）的概念
近年來，區塊鏈技術和加密貨幣的興起已經改變了人們在現實生活中的互動方式。區塊鏈的去中心化特性已經深刻影響了數位生活的各個方面，涵蓋了從鏈遊、社交網路、網路會議等元宇宙場景。需要注意的是，這場變革不僅限於虛擬領域。一些產業從業人員和政策制定者已經開始關注DePIN（Decentralized Physical Infrastructure Network），試圖透過加密貨幣來推動實體經濟的成長。
如果說去中心化金融（DeFi）是Web3 在現實世界中第一個落地的應用，促進全球資本的流動。那麼DePIN 則是下一個即將引爆的應用實例。 DePIN 指的是去中心化實體基礎設施網絡，利用加密貨幣激勵和協調去中心化基礎設施的啟動和持續經營。 DePIN 作為虛擬的加密圈和現實世界之間的重要連接，有助於促進資料安全、有效協調閒置資源，在提升我們生活品質的同時，也為更多人展示了加密貨幣的實用價值和魅力。 Messari 在Twitter 上進行了一次關於命名的投票，隨後根據投票結果在其2022 年的報告中首次提出了「DePIN」這個概念。根據Connor 在2023 年的報告，DePIN 產業的總可尋址市場約為2.2 兆美元，到2024 年可能會達到3.5 兆美元，這是當今所有加密貨幣市值的三倍。
DePIN 旨在解決由於高資本需求和物流挑戰而由大型企業主導的中心化實體基礎設施所帶來的問題。這些中心化實體幾乎壟斷了向最終用戶提供定價和服務的權力。 DePIN 的目標是透過向個人和較小實體提供公平的存取和參與機會，使基礎設施網路的部署和治理民主化。換句話說，它建立在去中心化和集體所有權的原則上。此外，由DePIN 提供的服務或產品更加透明和可信，因為區塊鏈儲存了可驗證的資料。此外，DePIN 提供了充分利用閒置資源（如運算能力和儲存空間）的潛力，以經濟高效的方式。下表比較了DePIN 和集中式基礎設施之間的差異。
2.DePIN 的運作機制
傳統巨頭在推廣產業務時，會採用大量補貼來吸引用戶。這種做法可能導致一些公司在用盡預算後破產，而其他公司則可能在佔據市場主導地位後收取高額費用。這在網路產業中屢見不鮮。
DePIN 透過協調以下各種關鍵組件來解決新專案啟動過程中的痛點：
- 產品或服務：截至2023 年，已有超過650 個去中心化實體基礎設施項目，涵蓋運算（250 個）、人工智慧（200 個）、無線（100 個）、感測器（50 個）、能源（50個）和服務（25 個）等六個子行業（Salvador 和Sami，2024）。
- 供應商：公司或個人提供更具成本效益的服務或未充分利用的資源，並期望獲得代幣獎勵。
- 消費者：公司或個人購買或使用產品和服務。
- 通證經濟學：使用代幣獎勵吸引供應商為系統做出貢獻並補貼消費者。
- 實體基礎設施：供應商用於提供服務的設備。
在專案啟動初期，DePIN 使用代幣或空投預期去激勵用戶參與生態建設，吸引強而有力的開發者來提供更具性價比的產品。隨著越來越多的用戶使用產品或服務，專案方的收入增加，收入可用於市值管理和進一步行銷，給予產品的需求方和供給方回報，激勵更多的參與者和引起市場資金的注意，打造繁榮的生態。代幣在牛市期間對DePIN 項目產生了飛輪效應。
DePIN 可以被視為一種創新的籌資方式，無需許可，無國界地使用加密貨幣。區塊鏈充當了DePIN 的結算層。透過利用區塊鏈技術、智慧合約和代幣，這些網路實現了無信任交易，並激勵個人以無許可、無信任和程式化的方式為基礎設施產業做出貢獻。
3.基於LASIC 原則的DePIN 的可行性分析
LASIC 原則概述了金融科技公司創造可持續的金融包容業務的五個關鍵成功因素，包括低毛利、輕資產、可擴展、創新和易於合規（Lee 和Teo，2015）。下表分別解釋了每個因素。
DePIN 是金融科技公司的一類，因此我們將使用LASIC 原則來研究它們的可行性。與中心化基礎設施相比，DePIN 提供的服務或產品價格要低得多。這是因為它們不需要投入大量資金來啟動專案。大多數DePIN 專案旨在配合現有基礎設施的供需，以充分利用閒置資源。因此，DePIN 專案的資產很輕，使它們在成本上具有優勢。為了吸引用戶，DePIN 的利潤率非常低，甚至提供代幣獎勵或補貼。由於更好的經濟效益，消費者被鼓勵嘗試新的替代方案。以Akash 為例，它是一個去中心化的雲端運算平台，允許使用者有效地交易閒置的運算能力。使用Akash 的成本僅約為亞馬遜AWS、Google雲端平台和微軟Azure 的三分之一。
DePIN 的網絡可以擴展，因為去中心化結構降低了進入門檻，而它們提供的產品受到消費者的歡迎。 DePIN 計畫為許多重要的現有產業帶來了創新，有些甚至是中心化基礎設施是無法實現的。我們將在第4 節中涵蓋一些有趣的用例。
去中心化金融被認為是區塊鏈技術和加密貨幣的第一個成功的真實世界應用。建設者正在關注的下一個重要方向是DePIN 專案。這些地區允許DePIN 計畫進行試驗，以確定它是否能幫助經濟發展，並在日常生活中為個人和社會帶來實際利益。然而，在加密貨幣被禁止的地區，DePIN 專案可能面臨滿足合規要求的挑戰。在這種情況下，它們可能不得不暫停或終止業務發展活動。
DePIN 計畫滿足了LASIC 原則的大部分因素，除了在某些地區存在合規性困難。利用區塊鏈和加密貨幣來發展虛擬和現實世界的經濟是一種不可忽視和阻止的趨勢。區塊鏈技術將透過DePIN 來改善普通人的生活，就像它透過比特幣帶來了價值儲存、以太坊帶來了去中心化應用一樣成功。 DePIN 將區塊鏈技術的應用擴展到普惠金融以外的許多其他不同行業，這些行業正在尋求更具韌性、透明度和成本效益的解決方案。因此，可以預見的是DePIN 將被更多的國家和地區接受，並將推出相關的法規。合規並不意味著阻礙該行業的發展。合適的監管可以指導具有長期願景的建設者採取正確的行動，並遏制投機者。因此，根據LASIC 原則的評估，DePIN 有可能像其他基於金融科技公司一樣取得成功。
4. DePIN 用例
DePIN 的類別可分為虛擬資源和實體資源，包括無線網路、感測器、運算資源、頻寬、人工智慧、儲存和其他日常使用情境。我們在本節中涵蓋了一些真實世界的案例。
4.1 去中心化存儲
中心化儲存通常依賴一個或少數幾個關鍵伺服器，這些伺服器將所有資料集中在一個地方。如果這些伺服器發生故障或遭受攻擊，整個系統的可用性就會受到影響。 DePIN 透過將資料分佈在多個節點（即貢獻者）之間，從而消除了中心化儲存系統中單點故障的風險，在資料儲存領域提供了更安全、更具韌性和更具成本效益的解決方案。
除了安全性之外，去中心化儲存也更具成本效益。根據Lim（2023 年）的數據，在去中心化儲存協定中，每月儲存1TB 資料的成本平均為2.11 美元，而大型中心化儲存公司的收費高達9.88 美元。平均而言，去中心化儲存比中心化儲存便宜78.6%。這一顯著差異是因為去中心化儲存利用了閒置資源。
去中心化儲存的一個例子是Filecoin。 Filecoin 的主網於2020 年啟動。它提供類似Web2 巨頭谷歌雲端和亞馬遜網路服務的雲端儲存服務。 Filecoin 建立在InterPlanetary File System（IPFS）之上，引入了內容尋址存儲，這種存儲與位置無關，可以實現更強的韌性、更容易的數據可移植性和在涉及計算時更低的延遲。
利用區塊鏈的加密經濟設計原則，Filecoin 將需要儲存資料的人與硬碟上的空閒空間提供者連接起來。提供儲存空間的貢獻者將獲得FIL 代幣作為報酬。 Filecoin 儲存容量的快速成長（2 年內達到14EiB）證明了加密經濟誘因在協調全球資源方面的有效性。 Messari 的DePIN 部門地圖顯示，Filecoin 目前是最大的儲存網路。
除了Filecoin，還有一些強大的競爭對手提供去中心化儲存解決方案，包括Arweave、BNB Greenfield、EthStorage 和Storj 等。
4.2 去中心無線網絡
去中心化無線網路可以使網路存取更加普及，特別是在傳統電信公司因為基礎設施部署的高成本和物流障礙而忽略的服務不足地區。
建立無線網路需要大量資本投入，因此通常被少數幾家資金雄厚的大公司所壟斷。在發展初期，來自訂戶的收入可能不足以維持營運。為了解決這個問題，DePIN 協議採用了代幣獎勵來鼓勵和支持提供者購買和部署設備，並維持營運。隨著更多的提供者和消費者加入，規模經濟效應會導致成本降低、提供者收入增加、網路服務覆蓋範圍擴大，最終形成一個可持續的經濟系統。
Helium 於2019 年推出了由全球各地個人運行的互連硬體設備支援的去中心化無線網路（DeWi）。 Helium 成立於2013 年，旨在簡化建立去中心化無線網路的過程。 Helium 網路代幣（HNT）是Helium 網路的協議代幣。當熱點主機和運營商部署網路覆蓋時，可以使用HNT 進行兌換。企業和開發者需要支付HNT 以連接設備並在Helium 網路上建立應用程式。
在電信業中，有兩種主要的模式：行動虛擬網路營運商和行動網路營運商。行動虛擬網路營運商管理客戶關係，但缺少行動通訊塔等必要的實體基礎設施。他們向行動網路營運商支付費用以使用後者的基礎設施。 Helium 的子專案Helium Mobile 已成為去中心化的5G 營運商，引入了一個稱為行動混合網路營運商的新類別。 $Mobile 代幣激勵網路參與者部署和營運5G 行動網路硬件，使客戶能夠在Helium 網路內使用蜂窩和Wi-Fi 熱點。
設定和維護熱點的貢獻者可以獲得$HNT 補償，其中一部分會被銷毀。在Helium 網路未覆蓋的地區，Helium Mobile 支付更高的T-Mobile 費用，以便用戶漫遊到T-Mobile 的行動通訊塔，確保全國範圍內的高品質覆蓋。 Helium Mobile 用戶可以透過貢獻熱點來改善覆蓋不良地區的訊號，也可以購買Helium Mobile 熱點設備成為提供者。提供者可以使用網絡，當他人使用時就會獲得獎勵。
建造5G 網路的主要成本是建造基地台。 Helium Mobile 利用基於代幣的經濟誘因鼓勵個人購買熱點設施，並在室內和室外部署它們。這個方法動員了大眾的集體力量，用許多分散的小熱點取代了大規模的基地台。這導致了更低的建設成本、更廣泛的網路覆蓋範圍以及更實惠的電信計劃。根據JD Power（2023 年）的數據，2023 年美國用戶的無線計劃的平均月支出為157 美元，而Helium Mobile 每月只需20 美元即可提供全國範圍內無限的通話、數據和短信服務。在邁阿密，他們甚至提供了每月5 美元的計劃。
在許多方面，部署DePIN 以取得網路存取至關重要。在人口稀少的地區，由於基礎設施開發的成本高昂，例如在地理位置複雜的地區建造無線電塔，傳統建立連接的方法是昂貴且具有挑戰性的。這些成本通常會轉嫁給最終用戶，增加了經濟負擔。此外，傳統的連接方法通常依賴集中式系統，這些系統容易出現單點故障，可能會影響許多使用者的服務。相較之下，DePIN 提供了一種更具彈性和成本效益的解決方案，去中心化了互聯網接入，並降低了普遍停機的風險。
4.3 再生能源
隨著我們朝著永續和綠色的未來邁進，將安全可靠的碳信用記錄在不可篡改的區塊鏈上變得越來越重要。 Arkreen 網路就是這樣一個解決方案的例子。 Arkreen 可以經濟地收集可信賴的分散式再生能源產生數據，並將數據轉換為再生能源證書（REC），出售給任何想要達到碳中和的人。 Arkreen 網路利用物聯網和區塊鏈連接進行輕鬆訪問，並專注於太陽能光伏（PV）以進行大規模採用。它提供了嵌入式和整合的物聯網連接選項，以實現可擴展性。有了這些，可以建立起分散式的再生能源基礎設施。與所有DePIN 解決方案類似，Arkreen 在自下而上的方式中深度應用了一種透過代幣激勵的全球協調方法。
Starpower 是一個在虛擬電廠工作流程中扮演關鍵角色的平台，充當全球分散式能源資源（DERs）和本地VPP 服務提供者之間資訊傳遞的樞紐。透過收集和仔細分析來自全球各地的DER 數據，Starpower 提高了虛擬電廠服務供應商的效率。分析指導服務供應商在其本地電網上交易和管理電力，優化資源配置，降低能源成本，並有助於推動更廣泛的再生能源採用。 Starpower 的角色有助於電力市場在更細緻的層面上運作，實現經濟和環境效益的雙贏局面。利用去中心化的區塊鏈技術，Starpower 大大增強了電力網路的安全性、穩定性和透明度，從而為用戶提供了更安全、更可靠的服務。
4.4 去中心計算網絡
人工智慧發展最近的繁榮大大增加了對晶片的需求，導致晶片常常供不應求。
去中心化計算網路提供了一種替代方案。去中心化運算網路利用代幣激勵吸引運算能力提供者提供閒置的運算資源，以幫助使用者執行複雜的運算任務，例如運行人工智慧演算法、分析大型資料集。透過消除供應商投資額外資金去購買GPU，降低了供應商進入市場的障礙，並提高了系統的包容性和韌性。去中心化運算網路透過一個開放、競爭性的供應商市場匹配高效的運算資源，降低了用戶的存取成本，削弱了中心化雲端供應商的壟斷地位。
HPChain 透過使用去中心、點對點的「雲端+ 鏈」協議，提供可存取且經濟高效的高效能GPU 運算服務。其模組化的區塊鏈基礎設施旨在降低用戶成本，並實現靈活的可擴展性以滿足不斷增長的需求，而不犧牲資源分配的安全性或透明度。
HPChain 生態系統目前包括一個人工智慧雲端運算平台，用於GPU 租賃、圖像創建和演算法共享，以及一個雲端遊戲平台，利用HPChain 的GPU 網路在低配置設備上實現遊戲。 HPChain 將邊緣運算與競爭性、透明的定價相結合，以減少延遲。
其他DePIN 項目，如io.net、Akash Network、Render Network 和Aethir 也是領先去中心化運算基礎架構。由於人工智慧的巨大增長，對計算的需求正在增加。但是，隨著許多去中心化GPU 協定的出現以及A100 和H100 等高效能GPU 持續短缺，供應商將GPU 轉移到能夠獲得最豐厚代幣激勵的運算網路。來自代幣激勵的通貨膨脹壓力可能會損害代幣持有者。如何創建差異化的服務並保留消費者是這些GPU 協定所需要考慮的。此外，高性能GPU 需求旺盛，很少有空閒時間。因此，利用空閒資源的假設可能不可行。只有在空閒時間內才有運算能力可用，這使得去中心化計算的表現不穩定（Sami et al., 2024）。除了成本之外，穩定的效能也是使用者考慮的關鍵因素。
4.5 去中心化人工智慧體
大語言模型產生後，演算法、算力和數據涉及到的高昂成本帶來了市場的過度集中和壟斷，在訓練數據的過程中，雖然大模型的訓練依靠的是公開數據，但是根據大模型的參數增長，公開數據很快將會耗盡，因此大模型的繼續增長依賴於私有數據。雖然數量眾多的小型企業擁有的絕對數據量巨大，但是孤立存在難以利用，因此大企業仍然對數據具有壟斷優勢，這扼殺了潛在創新。私有資料耗盡和算力短缺是主要問題，同時低資源語種語料的匱乏制約了大語言模型在發展中國家的有效應用，同時影響企業全球化的進程；大語言模型在專業領域，特定語言和文化適應上也存在挑戰；現有的閉源模型過度中心化會帶來個人資料外洩與濫用風險。
面對以上問題，LingoAI 推出的LingoPod 是一個實用的跨語言翻譯器，同時也是一個可以保護用戶資料隱私的、真正為用戶自己服務並可以用語料挖礦的去中心化AI 智能體。 DePINs 產業透過代幣激勵人們按照感應器，共享來自物理世界的真實的、即時的數據，用以各種模型訓練。 LingoPod 透過代幣激勵機制在保護個人隱私的前提下可匯集大語言模型訓練與微調所需的全球各種語音語料，包括瀕危的語種和沒有文字的語種語料。 LingoAI 是AI 民主化與永續發展的一個AI x DePIN 基礎計畫。
LingoPod 是一個以自然語言作業系統為表徵、可與使用者手機以藍牙或WIFI 連接形成分散式AI 網路的智慧耳機硬體。每一個持有LingoPod 的用戶可以構成一個節點，用戶可以貢獻自己母語包含方言語料，透過語音或文字及其翻譯內容的形式上傳到ReviewDAO 節點做評審驗證，驗證後透過區塊鏈下發獎勵。同時每個節點都可以收到預設任務訊息，使用者透過完成更多的任務可以獲得更多的收入。 LingoPod 透過AI 和DePIN 建構的低資源語種語料庫可大幅改善LLM 的應用效果，LingoPod 用戶的母語口音與方言及其翻譯內容在經過校對後錄入語料庫，這不僅有助於提高低資源語種語料的豐富度和質量，也為AI 在專業領域、特定語言和文化的適應性提供了更廣泛的可能性。
LingoPod 的大規模採用將建構分散式模型訓練網絡與去中心化算力與資料儲存網絡，透過聯邦學習和分散式運算實現資料和模型的去中心化，以分散式資料並行模式實現資料管理和訓練，以分佈式模型並行模式協助大語言模型推理，微調，與訓練。隨著人工智慧體的發展，人工智慧體一定是為使用者個人服務，而不是被商家誘導操控，所以涉及隱私資料時，讓資料和運算結果不出設備就可被用於大模型的訓練和推理，在本地運行離線的小參數大模型與超大模型結合，建立混合式人工智慧，讓人工智慧體只為用戶自己服務，而不是成為商家安插的間諜，同時確保用戶資料的隱私與安全。
LingoPod 只是LingoAI 的冰山一角，LingoAI 開創性的從根部融合了Web3.0 與AI 的MetaGraph 技術協議堆疊。 MetaGraph 讓AI 大語言模式LLM 與知識圖譜RAG 結合體在更底層的語意網層面透過SOLID 和MetaLife 的數據與應用分離、點到點通訊與區塊鏈帳本技術實現價值互聯網，徹底解決人工智慧資料短缺和資料確權的瓶頸問題，實現A Web of Data 的構想，讓AI 永續發展。
5. 總結
DePIN 利用區塊鏈技術提供透明度，並利用加密貨幣擴展其網路。 DePIN 代表了虛擬和實體經濟的融合。它是向大眾介紹加密貨幣好處的重要管道，透過提供成本效益的服務來改善社會。利用加密貨幣的融資功能，DePIN 降低了專案啟動的門檻，並有望透過改進現有產品和服務來改變各個產業。 DePIN 可能與現有的產業巨頭競爭，也可能形成互補或合作夥伴關係。代幣經濟的智慧設計和服務品質將對DePIN 專案的成功至關重要。我們預計DePIN 計畫將在2024 年和2025 年出現並蓬勃發展。
當然，DePIN 也有其未在此涵蓋的缺點和風險，因為我們專注於其能力。這些問題超出了本文的範圍，但它們也不應被忽視。
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