撰写： SHAYON SENGUPTA 、TUSHAR JAIN
编译：深潮 TechFlow
2022 年 4 月，我们发表了关于物理工作证明（PoPW）网络的论文（现在更通俗地称为“去中心化物理基础设施网络”，简称“DePIN”）。在那篇文章中，我们写道：
PoPW 网络激励人们做可验证的工作来建设真实世界的基础设施。与用于建设物理基础设施的传统资本形成形式相比，这些无需许可且可信中立的协议：
可以更快地建设基础设施——在许多情况下快 10-100 倍；
更紧密地满足原生市场需求；
成本效益可能更高。
我们是第一个主要投资于这个论点的机构，自那时以来，我们已经看到 DePIN 网络在能源、物流、测绘、电信等广泛类别中出现了爆发。最近，我们还观察到一些更具针对性的类别出现，围绕特定用途的资源网络，具体来说是针对数字商品的，如计算、存储、带宽和消费者数据汇总。每个网络背后都隐藏着一种结构性成本或性能套利，这种套利独特地由加密货币本土资本形成所启用。
DePIN 网络中的设计模式和最佳实践有很大的重叠。创始人和社区在思考网络设计时有几个关键问题需要考虑。网络硬件应该面向消费者，还是应该引导专业安装人员网络？为了让第一个付费客户上线需要多少个节点？10 个？1000 个？网络应该完全去中心化，还是应该通过可信中介来管理？
这些决定必须在网络设计的早期做出，而且这些决定需要是正确的。枢纽问题往往决定 DePIN 网络的成功或失败，硬件级别、代币级别、分配级别或需求激活层的小变化可能对网络的成功或失败产生巨大影响。
在 Multicoin，我们仍对 DePIN 持乐观态度，预计未来几年将有许多新的、确定类别的网络推出。本文将探讨我们看到 DePIN 创始人和社区最常考虑的权衡，希望能帮助下一代 DePIN 创始人和社区更成功地设计网络。我们提出建立 DePIN 的三个必要考虑因素：硬件、阈值规模和需求生成。在每个方面，我们都探讨了主要问题，这些问题会影响关键的设计决策，并概述了它们对代币设计的广泛含义。
硬件考量
大多数 DePIN 网络协调物理基础设施——即真实的硬件。然而，这并不总是如此。有些网络管理虚拟资源，如计算、存储或带宽（这些网络有时被称为“去中心化虚拟基础设施网络”或“DeVIN”）。但为了讨论本节的内容，我们假设您的网络具有真实的硬件，因此，您需要回答一些关键的网络设计问题。
谁制造硬件？
自制和分发硬件的 DePIN 网络可以更好地控制网络的供应端。他们还可以与贡献者建立直接关系（有时这会带来更强大的社区）。但是，随着时间的推移，这些公司面临着在制造和分发过程中成为瓶颈或单点故障的风险，这可能会限制网络扩展的能力。
自制和分发您自己的硬件的另一种选择是开源您的硬件规范，并要求社区为您构建它。这允许创始人和社区在分散供应链风险的同时扩展网络的供应端。当然，这个方法的问题是激励第三方制造商为一个新的市场建造硬件是困难和昂贵的。您还必须考虑的另一方面是硬件质量和支持。假设您确实成功建立了一个强大的硬件制造商生态系统，您还需要在设备和支持方面保持质量。
Helium 是一个有趣的案例研究。他们首先建立自己的热点来帮助启动网络，然后迅速开源了其硬件规范，并激励第三方为他们建造硬件的强大生态系统。尽管他们拥有大量的第三方硬件制造商，但 Helium 在网络关键增长阶段遭受了严重的供应链瓶颈，一些制造商提供了糟糕的支持。
另一方面，Hivemapper（使用智能手机对室内空间进行去中心化测绘）选择建立和分发自己的硬件摄像头。这使他们完全控制硬件生产，从而可以快速迭代摄像头的固件并更快地启用被动视频上传，这反过来又加速了地图覆盖率和数据的商业价值。作为一种权衡，由一家公司控制硬件生产对供应链有中心化的影响，这可能使供应链更脆弱。
总结 —— 我们注意到，当硬件规范开源并部署为无许可时，DePIN 网络的扩展速度要快得多。当网络足够成熟时，开放硬件开发以分散和扩展网络当然是有意义的。然而，在早期控制硬件以确保质量和支持是明智的。
你的硬件是主动还是被动的？
一些 DePIN 网络是一劳永逸的，而其他网络则需要更持续的用户参与度。
例如，在 Helium 的情况下，从拆开到设置热点大约需要 10 分钟的时间。之后，该设备就静静地坐在那里，并在没有用户做太多额外工作的情况下向网络提供被动覆盖。另一方面，像 Geobyte（使用智能手机对室内空间进行去中心化测绘）这样的网络需要用户主动做一些事情来创造价值（使用手机传感器捕获室内空间的视频）。对于供应端贡献者来说，主动网络所投入的时间明确地牺牲了可能致力于其他收入产生活动或仅仅是生活的时间。因此，主动网络的贡献者必须通过代币或网络设计赚取更多（在大多数情况下）以证明他们的时间和机会成本。这也意味着，由于其设计，主动网络达到阈值规模（我们将在下面详细讨论）的速度比被动网络慢。
正面的一面是，因为主动 DePIN 网络需要某种程度的持续参与，它们通常拥有对网络更投入和更精通的贡献者。反过来，这也意味着主动网络也受到愿意和/或能够做出贡献的人数的限制。
总结 ——我们注意到，如果贡献者在最开始支付一次性成本（时间或金钱），而不是持续不断的成本，DePIN 网络的扩展会更容易；被动网络更易于设置，因此也更易于扩展。
成为一个主动网络并非被判死刑，它们只需要创造性思考和激励设计。例如，Geobyte、Dronebase、FrodoBots 和 Veris 等主动网络更像是“永久游戏”，而不是传统的基础设施网络。
你的硬件有多难安装？
各种 DePIN 网络在硬件安装过程的难易程度上有所不同。一方面可以简单到将设备插入墙上的插座，另一方面可能需要专业安装人员。
在难易程度范围的简单一端，游戏玩家可以通过简单运行一个 bash 脚本将他们的 GPU 连接到 Render Network 这个分布式计算网络，这是理想的，因为计算网络需要数以万计的地理分布的 GPU 来正确地服务于数据中心卸载。
在难度范围的中间，安装 Hivemapper 摄像头需要 15-30 分钟。在给定地理区域需要数百台这样的车辆来建立一个强大的实时地图，因此这种安装必须是简单的前期时间投资，并且之后易于操作。
相比之下，在难度范围的困难一端，XNET 正在建立一个运营商级 CBRS 无线网络。他们的网络无线电需要由当地 ISP 的专业人员安装，并需要商业地产业主的选择加入。但是，尽管如此，他们的网络仍在扩张，因为覆盖一个城市区域只需要很少的这样的安排，并且可以为运营商卸载和数据漫游用例提供服务。
总结 —— 您网络的扩展速度直接受到硬件安装难易程度的影响。如果您的网络需要世界各地成千上万的设备，那么您需要尽可能简化硬件的安装。如果您的网络只需要很少的节点就可以快速扩展，那么您可以选择专注于吸引专业贡献者而不是散户贡献者加入网络。一般来说，当安装复杂度足够低，普通人可以轻松成为贡献者时，DePIN 网络的扩展速度最快。
对于硬件，代币设计的影响
当您考虑建立一个网络时，早期供应端贡献者是您需要考虑的最重要的利益相关者之一。根据您做出的硬件决定，供应端贡献者的配置可以倾斜于普通人、专业人士或介于两者之间的“半专业人士”。
我们观察到，专业贡献者倾向于考虑他们在网络早期的立即美元化收益，并且更有可能提前变现他们的代币。另一方面，早期的普通散户贡献者更可能关注长期结果，并且更有可能想积累尽可能多的代币，而不考虑短期价格波动。
对于拥有大量专业贡献者基础的网络，可以尝试使用锁定代币或美元化收入份额协议等传统现货代币激励之外的替代方案。
无论供应端贡献者群体如何，在成熟时，网络的供应端必须以美元术语覆盖资本投资和运营成本。在平衡启动阶段对早期采用者的激励与确保后期网络成熟阶段向贡献者奖励代币之间找到平衡是一项棘手但重要的工作。
阈值规模考量
我们使用“阈值规模”这个术语来描述网络供应端何时开始对网络需求端具有商业可行性。DePIN 网络本质上具有颠覆性，因为代币可以用来奖励早期贡献者部署基础设施以达到阈值规模。
有些网络可以从第一天开始通过一个或几个节点为需求提供服务（例如，存储和计算市场），而其他一些网络需要达到一定规模才能为其需求提供服务（例如，无线网络、物流和配送网络）。随着需求数量级的扩展，满足这种增量需求所需的最小节点集也在扩展。
位置重要吗？
一些 DePIN 网络不会从物理分布中获得实质性收益，而其他网络绝对需要它。在大多数情况下，如果一个网络需要协调物理资源，它就对位置敏感，所以，当确定何时进行需求生成时，关于最小可行覆盖面的推理就成为一个关键因素。
有些网络对位置非常敏感，有些网络与位置无关。例如，能源市场（如 Anode）和制图网络（如 Hivemapper）对位置非常敏感。无线网络如 Helium IOT 对位置较不敏感，因为热点范围很大。像 Filecoin Saturn、Fleek 或 Wynd 这样的带宽市场甚至更不敏感位置，因为它们只需要一般的地理覆盖而不需要特定位置的节点。
另一方面，像 Render Network 这样的计算市场或 Filecoin 这样的存储市场等 DeVIN 不敏感位置。在这些网络中，由于入口不受地理限制，引导供应端贡献者资源达到阈值规模变得更加容易。
总结 —— 我们注意到，如果一个网络对位置敏感，则应该激励供应端贡献者对目标区域进行贡献，以达到阈值规模，目的是解锁一个可服务的市场。一旦实现，网络应采取“土地扩张”的方法，并在其他不同领域重复该战略。
网络密度重要吗？
在上述关于最小可行覆盖的基础上，一些 DePIN 网络有“网络密度”的概念，通常是以硬件单位（或节点）的数量来定义，或者某一特定区域内某种特定资源的总汇总单位。
Helium Mobile 是一个 web3 移动运营商，将其网络覆盖定义为每个社区的移动热点数量。 网络密度对 Helium Mobile 非常重要，因为该网络需要大量移动热点密度才能在一个区域提供持续覆盖。
Teleport 是一种无许可的拼车协议，它将密度定义为城市热点 5-10 英里半径内的活动司机数量。网络密度对 Teleport 很重要，因为没有人想等待 10 分钟以上的出租车。然而，与 Helium Mobile 不同，Teleport 的热点可以开车去接乘客，所以 Teleport 不需要 Helium Mobile 那么高的原生密度。
Hivemapper 将网络密度定义为给定城市中的绘图器数量，因为网络需要城市中有足够多的绘图器才能提供不断更新的绘图数据。但 Hivemapper 不需要 Teleport 那样的密度水平，因为地图刷新可以承受比叫车更长的延迟。
在阈值规模的背景下考虑密度的一个简单方法是考虑，在某个地理区域中贡献者的阈值是多少时，网络可以进行首次销售或吸引第一个需求方客户？那么第十个呢？第一百个？
例如，XNET 是一个去中心化的准许可移动运营商，可能只需要 100 个大型、专业安装的无线电就可以为一个城市地区提供服务。然而，Helium Mobile 的无线电更小，需要更多无线电来覆盖同一个城市区域——拥有上百个小基站的 Helium Mobile 网络价值很低，但拥有十万个基站则价值非常高。由于其硬件设计决策，Helium Mobile 的阈值规模高于 XNET 的阈值规模。
总结 —— 我们注意到，需要更高密度的网络需要更多贡献者才能达到阈值规模。相反，密度较低的网络可以利用更复杂的硬件和/或专业贡献者。
代币设计的影响
我们观察到，由于位置敏感性或网络密度要求的某种组合，阈值规模更高的网络需要更多代币激励来建立网络的供应端。相比之下，相对较低阈值规模的网络有更大的灵活性来更保守地设置代币激励，并可以在后期阈值规模里程碑中进行分配。
广义上，代币分配有两种常见策略：基于时间的策略和基于利用的策略。对于阈值规模较高的网络，基于时间的策略效果最好，而对于相对较低阈值规模的网络，基于利用的策略效果最好。Helium 采用基于时间的代币发行时间表，而 Hivemapper 采用基于网络利用的发行时间表。
基于时间的策略涉及在给定时间内按比例向贡献者发放固定数量的代币，以衡量他们对网络的贡献。如果上市时间对基础设施建设很重要，并且要比竞争对手更快地达到阈值规模，这些策略更合适。如果网络不是在赢家通吃的市场中第一个采取行动的，则应考虑采用基于时间的策略。（注意，这种方法通常要求网络能够通过弹性供应链明确地分发硬件。)
基于网络利用的代币分配是一种更灵活的机制，允许根据网络增长分配代币。奖励机制包括在特定位置、特定时间或为网络提供特定类型资源的网络建设中，提供更多的代币。这里的权衡是，虽然这为网络保留了将代币分发给最有价值的参与者的选择权，但它为供应端带来了收入不确定性，可能导致较低的转换率和更高的流失率。
例如，Hivemapper 已用不到总发行量 2%的代币奖励测绘了美国 10%的区域。因此，他们现在可以非常谨慎地构建奖金挑战，以达到特定区域的阈值规模，继续扩展地图并在战略区域改善密度。
需求生成考量
当 DePIN 网络达到阈值规模时，它们可以开始认真地向网络的需求方销售。这引出一个问题，谁应该进行销售？
DePIN 网络最终只有在客户可以轻松访问网络汇总的资源时才有价值。消费者和企业通常不想直接从一个无许可网络购买，而更愿意从传统公司购买。这为增值经销商创造了机会，将网络资源打包成客户了解和愿意购买的产品和服务。
网络创造者也可以选择运营网络增值经销商。该公司在网络之上开展业务，拥有与客户的关系及与之相关的一切——即产品开发、销售、客户获取和保留、持续支持和服务法律协议等。构建网络增值经销商的优势在于可以获取产品销售成本（对客户）与网络提供的原始资源成本之间的全部差价。这种方法使网络成为全栈，并且允许更紧密的产品迭代，因为可以从需求方客户那里获得持续反馈。
另一方面，您不必成为增值经销商或在网络之上开展业务。您可以将需求方关系外包给网络生态系统。这种方法使您可以专注于核心协议开发，但减少与客户的接触点可能会阻碍产品反馈和迭代。
您应该成为网络增值经销商还是外包？
不同的 DePIN 团队从许多角度考虑这个问题。
例如，Hivemapper Inc。目前是 Hivemapper Network 的主要增值经销商。他们在网络制图数据之上开展业务，并通过商业 API 提供企业级物流和制图数据。
就 Helium 而言，Helium Mobile Network 由单一的增值经销商 Helium Mobile 提供服务，后者脱胎于 Helium Systems Inc。，而 Helium 的物联网 Network 由一系列增值经销商商业化，例如 Senet，其业务涵盖帮助客户部署热点、购买传感器和覆盖范围、验证数据包传输等。
与 Hivemapper 或 Helium 不同，Render Network 将网络资源商业化外包给公共计算客户，后者再将这些资源转售给渲染和机器学习作业的机构和艺术家。Render Network 本身不提供计算完整性证明、隐私保证或处理特定程序包或库工作负载的不同编排层。这些全部由第三方客户提供。
总结 —— 我们注意到，添加服务或信任保证可以刺激需求。网络可以自行提供这些服务，但过早投资这些服务——在达到一定关键规模之前——会导致时间、精力和资金的浪费。在大规模时，这些服务最好由第三方处理，他们会根据所服务的客户定制产品。
我们还观察到，随着网络开始扩展并商业化网络资源，它们通常采取以下形式：
第一阶段：在第一个阈值规模里程碑时或之后不久，核心团队管理需求方关系的所有方面。这样可以确保早期客户获得尽可能高质量的产品。
第二阶段：除了第一组阈值规模里程碑之外，网络可以开始建立第三方生态系统，转售网络汇总的资源。处理资源整合的第三方可以进入网络并中介需求和供应之间的关系。
第三阶段：在某种稳定状态下，有许多参与者将资源打包销售给广泛的网络参与者。在这个阶段，网络成为其他服务企业进入并直接为客户提供服务的平台，纯粹作为一个资源层。
代币设计的影响
如果您的网络依赖于特定方面来扩大需求生成，为这些网络参与者指定协议激励措施可能会有所帮助。用于第三方需求生成活动的代币通常是基于里程碑的，当网络和第三方实现一些共同目标时，将分配代币以奖励这些方面。您应该始终合理地构建与合作伙伴的代币发行机制，以使他们为网络带来的价值与他们最终获得的代币相符。
展望未来
本文探讨了我们在探索新的 DePIN 网络时与创始人讨论的最常见问题和考虑因素。
我们预计在未来几年将出现新的、定义类别的 DePIN 网络，并认为代币分配、硬件、门槛规模和需求生成等核心属性至关重要，应该全面探索，以有效地建立供应端资源并为需求端客户提供服务。这些网络本质上是市场，每个权衡都会产生连锁反应，要么增强其固有的网络效应，要么为新进入者竞争创造差距。
最终，我们将 DePIN 视为通过加密原生资本形成来降低构建有价值基础设施网络成本的一种方式。我们相信，对于那些在电信、能源、数据聚合、碳减排、物理存储、物流和交付等大规模市场的子集中进行明确权衡并提供服务的网络，存在着广阔的设计空间。
