Multicoin：构建DePIN网络的三个必要考量——硬件、供应阈值和需求|加密货币三大交易所

作者：ShayonSengupta&TusharJain，MulticoinCapital合伙人；翻译：区块链网络xiaozou

2022年4月，我们发布了一篇关于物理工作量证明（即PoPW，现在，更通俗的叫法为“去中心化物理基础设施网络”，简称“DePIN”）的文章，我们在文中写道：

“（PoPW网络）激励人们去做可验证的工作，构建现实世界基础设施。相对于建设物理基础设施的传统资本形成形式，这些无需许可且可靠中立的协议具有如下特性：

能更快地构建基础设施——在许多情况下快10-100倍；

更能适应超本地化市场需求；

具有更大的成本效益。

我们是对这一观点的第一批主要投资者，从那以后，我们看到了DePIN网络在能源、物流、测绘、电信等广泛领域的寒武纪式大爆发。最近，我们观察到围绕特殊用途资源网络出现了更多的细分类别，尤其是针对数字商品领域，如计算、存储、带宽和消费者数据聚合。在这些网络的背后都存在着一种隐式结构成本或绩效套利，是加密原生资本形成所独有的。

在跨DePIN网络的设计模型和最佳实践中存在大量重叠。创始人和社区在思考网络设计时需要考虑几个关键问题。网络硬件应该面向消费者，还是应该启动需要专业安装人员的网络？需要多少节点才能吸引第一个、第十个或第一千个付费用户？你应该让网络是完全无需许可的，还是应该通过可信中介来管理？

这些决策必须在网络设计的早期就做好，而且必须不能有误；支点性问题通常决定了DePIN网络的成败，硬件、代币、分发或需求激活层的微小变化可能对网络的成败产生巨大影响。

在Multicoin，我们仍然看好DePIN，预计未来几年将有许多新的、类别定义型网络进入市场。本文将探讨我们看到的DePIN创始人和社区考虑的最常见的利弊权衡，希望能帮助下一批DePIN创始人和社区更成功地设计网络。我们提出构建DePIN的三个必要考量：硬件、阈值范围和需求生成。针对每个方面，我们将探讨为关键设计决策提供信息支撑的主要问题，并将概述它们广泛的代币设计含义。

1、硬件考量

大多数DePIN网络与物理基础设施（即，现实生活中存在的真正的硬件）相协调。然而，情况并非总是如此。一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“DeVINs”）。但是，出于本节讨论之目的，我们将假设你的网络有真实的硬件，因此，你需要回答一些关键的网络设计问题。

（1）谁制造硬件？

DePIN网络制造和分发自己的硬件，对网络的供应端有更大的控制权。他们还拥有与贡献者建立直接关系的特权（这有时会带来更强大的社区）。然而，随着时间的推移，这些公司有可能成为制造和分销过程中的瓶颈或单点故障，可能会限制网络的扩展能力。

制造和分发你自己的硬件还有另一种选择，那就是开源你的硬件规范，请社区为你构建。这使得创始人和社区可以扩展网络的供应端，同时也可以分散许多公司的供应链风险。当然，这种方法的问题在于，激励第三方制造商为新市场构建硬件既有难度又很昂贵。你还必须考虑另一个因素——硬件质量和支持。假设你成功地构建了一个可靠的硬件制造商生态系统，你还需要保持跨设备和支持的质量。

去中心化无线网络Helium是一个非常有趣的案例研究。他们首先建立自己的热点来帮助启动网络，然后迅速开源他们的硬件规范，并激励一个可靠第三方生态系统为他们构建硬件。尽管Helium拥有庞大的第三方硬件制造商网络，但在网络的关键增长阶段，Helium遭遇了严重的供应链瓶颈，一些制造商提供的支持也很差。

另一方面，Hivemapper，一个去中心化地图网络，选择建立和分发他们自己的硬件行车记录仪。这让他们能够完全控制硬件生产，从而使他们能够快速迭代行车记录仪的固件，并更快地实现被动视频上传，从而加快地图覆盖，提高数据的商业价值。随之而来的弊端就是，一家公司控制硬件生产会带来对供应链的中心化影响，这可能会使供应链更加脆弱。

小结——一般来说，我们观察到，如果硬件规范是开源的，部署是无需许可的，那么DePIN网络的扩展速度要快得多。当网络足够成熟时，开源硬件开发来去中心化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才是合理的。

（2）你的硬件是主动的还是被动的？

一些DePIN网络是设置即忘的，而另一些则需要更持续的用户参与度。

例如，在Helium的情况下，设置热点的时间成本大约是开箱后10分钟。然后，在那之后，盒子只是坐在那里，被动地为网络提供覆盖，不需要主机做太多额外的工作。另一方面，像Geobyte这样的网络（使用智能手机对室内空间进行去中心化测绘）要求用户积极地做一些创造价值的事情（使用手机传感器捕捉室内空间的视频）。对于供应端贡献者来说，投入到主动网络上的时间显然是牺牲了可能用于其他创收活动的时间，或者可以更广泛地说是生命的一部分。因此，主动网络的贡献者必须赚取更多的收益（在大多数情况下，通过代币或网络设计）来证明他们的时间和机会成本是合理的。这也意味着主动网络由于其设计，会比被动网络更慢达到阈值范围（我们将在下文详细讨论）。

好的一面是，由于DePIN网络需要一定程度的持续参与，因此它们通常拥有更多忠诚和成熟的贡献者。另一方面，愿意和/或能够为主动网络贡献的总人数是受限的。

小结——一般来说，我们观察到，如果贡献者预先支付一次性成本（时间或金钱），而不是持续的成本，那么DePIN网络更容易扩展；被动网络更容易建立，因此更容易扩展。

主动社交网络并不意味着失败，他们只是需要创造性思维和激励设计。例如，与传统的基础设施网络相比，Geobyte、Dronebase、FrodoBots和Veris等主动网络看起来更像是“永恒的游戏”。

（3）安装硬件有多难？

在硬件安装过程中，各种DePIN网络的难度各不相同。有的可以像把一个盒子装在墙上一样简单，有的需要专业的安装人员来安装。

在简单情况下，玩家可以通过运行bash脚本将GPU连接到RenderNetwork（分布式计算网络），这是非常理想的，因为计算网络需要跨性能和带宽的成千上万个不同地理分布的GPU来适当地减轻数据中心负载。

在中等难度情况下，Hivemapper行车记录仪的安装需要15-30分钟。在一个特定的地理区域，需要数百个安装Hivemapper的车辆来建立一个可靠的实时地图，因此，安装这一前期时间投入必须是简单的，并且要易于操作。

相比之下，针对比较困难的情况来说，XNET正在构建一个运营商级CBRS无线网络。他们的无线网络需要当地互联网服务供应商进行专业安装，还需选择商业用地；然而，尽管如此，他们的网络仍在扩展，因为只需要少数这样的安排就可以完全覆盖城市地区，分担运营商负载，提供数据漫游用例。

小结——你的网络扩展速度直接受到安装硬件的难易程度的影响。如果你的网络需要世界各地成千上万的设备，那么你就需要让你的硬件尽可能容易安装。如果你的网络仅使用几个节点就能快速扩展，那么你可以选择将重心放在为网络引入专业贡献者而非散户贡献者上。一般来说，当安装复杂性足够低，普通人可以很容易地成为贡献者时，DePIN网络的扩展速度最快。

（4）代币设计含义

当你考虑建立一个网络时，早期的供应端贡献者是需要考虑的非常重要的利益相关者。根据你所做的硬件决策，供应端贡献者可能偏向于普通人、专业人士或介于两者之间的一些“专业消费者”。

我们观察到，专业贡献者倾向于以美元计价的即时回报来考虑他们的收入，并且更有可能在网络早期将他们的代币货币化。另一方面，早期的普通散户投资者更有可能关注长期结果，更有可能希望积累尽可能多的代币，无论短期价格波动如何。

拥有更多专业贡献者的网络可以尝试传统现货代币激励的替代方案，例如锁定代币或以美元计价的远期收入分成协议。

不管供应端的贡献者情况如何，在网络成熟时，网络的供应端必须以美元计算资本投资和运营成本。确保代币可以在网络成熟的后期阶段奖励贡献者，同时平衡早期采用者的启动激励，虽然棘手但很重要。

2、阈值范围考量

我们使用“阈值范围”这个词来描述网络的供应端何时开始对网络的需求端具有商业可行性。DePIN网络本质上是颠覆性的，因为代币可以用来奖励早期贡献者激励其将基础设施部署至阈值范围。

有些网络从一开始就可以使用一个或几个节点来满足需求（例如，存储和计算市场），还有一些网络可以用最小规模来满足需求（例如，无线网络，物流和配送网络）。随着需求按数量级扩展，服务增量需求所需的最小可行节点集也会随之扩展。

（1）地理位置有多重要？

一些DePIN网络并没有从物理分布中获益，而另一些则绝对需要物理分布。在大多数情况下，如果一个网络需要协调物理资源，那么它是位置敏感型网络，因此在做需求响应决策时，对最小可行覆盖范围的推理就成为一个基本因素。

有些网络非常依赖于位置，有些网络与位置无关。例如，能源市场（如Anode）和地图网络（如Hivemapper）都非常依赖于位置。像HeliumIOT这样的无线网络也依赖于位置，但由于热点的覆盖范围很大，位置依赖程度较低。带宽市场，如FilecoinSaturn、Fleek或Wynd，对位置的敏感度更低，因为它们只需要一般的地理覆盖范围，而不需要特定位置的节点。

另一方面，DeVINs（如RenderNetwork等计算市场或Filecoin等存储市场）对位置不敏感。在这些网络中，由于漏斗顶部不受地理限制，将供应端贡献者资源引导到阈值范围中的一点变得更加容易。

结论——般来说，我们观察到，如果一个网络是位置敏感型的，那么应该激励供应端贡献者为目标地区做出贡献，这些地区按阈值范围建设，目标是开启一个可服务的市场。一旦目标达成，网络就应该采取“land-and-expand”以点带面的方法，并在其他不同的领域重复这一策略。

（2）网络密度有多重要？

基于上面关于最小可行覆盖的观点，一些DePIN网络拥有“网络密度”概念，通常根据硬件单元（或节点）或特定区域中特定资源的总单元数来定义。

HeliumMobile是一家web3移动运营商，将其网络覆盖定义为每个社区的移动热点。超本地化密度对HeliumMobile来说非常重要，因为网络需要巨大的移动热点密度来提供一个区域的连续覆盖。

Teleport是一个无需许可的拼车服务协议，它将密度定义为城市热点区域5-10英里半径内可用的活跃司机数量。对于Teleport来说，密度很重要，因为没有人愿意等出租车超过10分钟。然而，对于Teleport来说，超本地化密度并不重要，因为司机显然可以开车去接乘客，而Helium移动热点无法移动去“接”用户蜂窝流量。

Hivemapper将网络密度定义为给定城市中mapper的数量，因为网络需要在一个城市中有足够的mapper来提供不断刷新的地图数据。但Hivemapper不需要像Teleport那样的密度，因为地图刷新可负担比出租车接送乘客更大的延迟性。

在阈值范围的背景下考虑密度的一个简单方法是：思考一个地理区域的贡献者阈值在什么样的情况下，网络可以进行第一次销售或获得第一个需求端客户？第十次销售或第十个需求端客户呢？第一百次/个？

例如，XNET，一个匿名许可的去中心化移动运营商，可能只需要100个大型的、专业安装的无线电设备就可以服务一个城市地区；然而，HeliumMobile的无线电设备更小，由散户用户安装，需要更多的无线电设备来覆盖相同的城市区域——拥有100个小基站的HeliumMobile网络价值很小，但拥有10万个基站的HeliumMobile网络价值就相当大了。由于他们的硬件设计决策，HeliumMobile的阈值范围高于XNET的阈值范围。

总结——一般来说，我们观察到密度要求更高的网络需要更多的贡献者来达到阈值范围。相比之下，低密度网络可以利用更复杂的硬件和/或专业贡献者。

（3）代币设计含义

我们注意到，由于位置敏感性或网络密度要求的某种组合，具有更高阈值范围的网络需要更多的代币激励来建设网络的供应端。相比之下，具有相对较低阈值范围的网络可以灵活地对其代币激励进行更保守的处理，并可以将其分散到后期的阈值范围里程碑。

总的来说，有两种常见的代币分发策略：基于时间的策略和基于利用率的策略。基于时间的策略最适合高阈值范围的网络，而基于利用率的策略最适合相对较低阈值范围的网络。Helium采用基于时间的代币分发计划，而Hivemapper采用基于网络利用率的分发计划。

基于时间的策略包括创建代币，在给定的时间段内根据贡献者的网络贡献按比例分发。如果上市时间对基础设施建设很重要，那么这是一个更好的选择，而且比竞争对手更快地达到阈值范围是至关重要的。如果网络在赢家通吃的市场里不是先行者，那么基于时间的策略是可以考虑的一个很好的选择。（请注意，这种方法通常需要网络有一个清晰的路线，通过弹性供应链分配硬件。）

基于网络利用率的代币分发是一种更灵活的机制，它允许根据网络增长来分发代币。奖励机制包括在特定地点，特定时间为构建网络或为网络提供特定类型的资源提供大量代币。这里涉及到的利弊权衡是，虽然这样做保留了网络将代币分发给最有价值的参与者的选择性，但也为供应端带来了收入风险，可能导致较低的转化率和较高的流失率。

例如，Hivemapper绘制了美国10%的地图，而对测绘贡献者的奖励还不到总代币发放的2%。因此，他们现在可以非常认证地思考构建奖励挑战，以达到特定区域的阈值范围，从而继续构建地图并提高战略区域的密度。

3、需求生成考量

当DePIN网络达到阈值范围时，他们就可以开始认真地向网络的需求端展开销售了。这就引出了一个问题，谁来负责销售？

只有当客户能够轻松访问网络聚合的资源时，DePIN网络最终才是有价值的。消费者和企业通常不希望直接从未经许可的网络那里购买，而是更愿意从传统公司购买。这为增值经销商（VARs）创造了一个机会，将网络资源打包成客户理解并愿意购买的产品和服务。

网络创建者也可以选择运营一个网络VAR，该公司建立在网络之上，拥有客户关系以及随之而来的一切——产品开发、销售、客户获取和留存、持续的支持和服务法律协议等。在网络上构建VAR的优势在于获取产品销售成本（面向客户）和网络的原始资源成本之间的全部价差。这种方法使网络是全栈的，允许更紧密的产品迭代，因为有来自需求端客户的持续反馈。

或者，你不必成为一个VAR或在网络之上进行构建。你可以将需求端关系外包给网络生态系统。这种方法能让你专注于核心协议开发，但是会减少与客户的触点，阻碍产品反馈和迭代。

（1）选择做网络VAR还是外包？

对这个问题，不同的DePIN团队从不同的角度进行了研究。

例如，Hivemapper公司目前是Hivemapper网络的主要VAR。它们建立在网络地图数据之上，并通过商业API提供企业级物流和地图数据。

在Helium的案例中，Helium移动网络由一个VAR（HeliumSystems旗下HeliumMobile）提供服务，而Helium的物联网网络则由一个VAR生态系统（如Senet）提供商业化服务，包括帮助客户部署热点、购买传感器和覆盖、验证数据包传输，等等。

与Hivemapper或Helium不同，RenderNetwork将网络资源商业化外包给开放的计算客户端，然后再将这些资源转售给从事渲染和机器学习工作的机构和艺术家。RenderNetwork本身不提供计算完整性、隐私保证或处理数据包或数据库特定工作负载的不同协调层的证明；这些都是由第三方客户端提供的。

小结——一般来说，我们观察到分层服务或信任保证可以推动需求。网络可以选择自己提供这些服务，但是过早地在这些服务上投资——在达到某临界规模阈值之前——将导致时间、精力和资金的浪费。在规模情况下，这些服务最好由第三方来处理，这些第三方会为目标客户定制适合他们的服务。

我们还发现，当网络开始扩展，网络资源开始商业化时，网络通常会呈现以下形态：

第1阶段：在第一个阈值范围里程碑及前后，核心团队管理需求端关系的所有方面。这是为了确保早期用户获得尽可能高质量的产品。

第2阶段：第一组阈值范围里程碑之后，网络可以开始开放第三方生态系统来转售网络的聚合资源。处理策展的第三方可以进入网络，在需求端和供应端之间充当中介。

第3阶段：在某种稳定状态下，许多主体与者将资源打包出售给各种各样的网络参与者。在该阶段，网络是其他服务企业直接接触并服务客户的平台，纯粹充当资源层。

（2）代币设计含义

如果你的网络依赖于特定的各方来扩展需求生成，那么为这些网络参与者指定协议激励可能会有所助益。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某些共同目标后，代币就会被创建来奖励各方。你应该始终精心安排对合作伙伴的代币发放，使他们为网络带来的价值与他们最终获得的代币相称。