【财富密码】DePIN 赛道能否成为 2024 年 Web3 大规模采用新叙事？

DePIN 概念由 Messari 在 2022 年底正式提出。Messari 在发表的研究报告《The DePIN Sector Map》一文中，大胆预测了 DePIN 的市场规模有望在 2028 年达到 3.5 万亿美元规模。[1] 由此引发了市场对 DePIN 赛道的高度关注。

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DePIN 代表 “去中心化物理基础设施网络”，是连接 Web2 物理世界与 Web3 数字世界的重要桥梁。那么 DePIN 究竟能否成为新的风向，成为 2024 年大规模采用的新叙事？是否能够如预期达到万亿市场规模？只有理解 DePIN 的发展逻辑和运行机理才能帮助解答这些疑问。因此，本份研报将通过超 1.5 万字对 DePIN 赛道进行详细分析，分别从 DePIN 的概念原理、运作机制、经济模型、代表性项目等维度来全面梳理 DePIN 当前的发展现状和未来前景。

什么是 DePIN? DePIN 发展史

自比特币兴起之后，人们就开始探索点对点网络与有形基础设施的结合，也就是在智能设备之间构建一个开放的、有经济激励的去中心化网络。受到 Web3 里的 DeFi、GameFi 的名词影响， MachineFi 是最早被提出的概念。

2022 年 4 月，出现了物理工作量证明（Proof of Physical Work, PoPW）的概念，更具体地提出了任何人可以无需许可地利用物理设备加入网络并通过贡献获得激励。 2022 年 7 月，Token 激励的物理基础设施网络（Token Incentivized Physical Infrastructure Networks, TIPIN）概念在市场涌现，它进一步强调了 Token 激励对于吸引用户为物理基础设施和硬件网络部署运营做贡献的重要性。 2022 年 9 月，EdgeFi 概念被提出，其受边缘计算的影响，强调了利用网络边缘来部署最终用户的硬件资源。 2022 年 11 月，Messari 在去中心化物理基础设施的最终命名上，进行了一次 Twitter 民意调查，分别从 PoPW、TIPIN、EdgeFi、DePIN 等词中进行投票。最终 DePIN 一词获胜。于是，Messari 在发表研究报告中正式提出 DePIN 概念，并将 DePIN 作为一个新兴赛道。 2023 年初，Messari Report《The DePIN Sector Map》一文中，对 DePIN 赛道进行了全面梳理，并预测了 DePIN 的市场规模有望在 2028 年达到 3.5 万亿美元规模。[1] ​ DePIN 的定义

DePIN, Decentralized Physical Infrastructure Networks, 即去中心化物理基础设施网络。

根据 Messari 定义，DePIN 是指利用加密经济协议部署现实世界的物理基础设施和硬件网络。其也被称为 Proof of Physical Work (PoPW)、Token Incentivized Physical Infrastructure Networks（TIPIN) 和 EdgeFi 网络，其利用区块链来协调数百万个个体在无需信任、无需许可和可编程的基础设施上进行部署和运营。 [1]

可以简单理解为，DePIN 是基于分布式账本技术，利用 Token 激励的手段，使多个用户之间建立物理设备的大规模协作关系，从而形成物理基础设施网络。同时，用户可以无需许可地访问网络，以更经济实惠的方式利用网络资源。

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DePIN 的分类

关于 DePIN 的分类，最早由 Escape Velocity 一家专注于去中心化物理基础设施的投资基金对此做了四大分类，后被 Messari 引用作为对 DePIN 的基础分类。主要包含四大类：去中心化无线网络（DeWi)、传感器网络、服务器网络、能源网络。[2] 尽管这些网络都具有潜力，但 DeWi 是其中最早引发关注的领域，最具有代表性的项目是 Helium。

2023 年 7 月，Messari 研究员 Sami Kassab 根据 DePIN 市场的最新发展，对 DePIN 赛道做了新的梳理与分类。主要分为两大类：物理资源网络、数字资源网络。

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物理资源网络（PRN)：激励参与者使用或部署基于定位的硬件设施，并提供现实世界的非标准化商品和服务。具体可再细分为：无线网络、地理空间数据网络、移动数据网络、能源网络。 数字资源网络 (DRN)：激励参与者使用或部署硬件设施，并提供标准化的数字资源。具体可再细分为：存储网络、算力网络和带宽网络。 ​ 物理资源网络类别与数字资源网络类别的主要区别在于：

​1) 物理资源网络的部署建立，往往受到物理位置、地区差异的影响更大，因此这类项目提供的服务通常非标准化程度更高。

​2) 物理资源网络更依赖于零售用户的参与来部署必要的硬件并扩展网络，因此这类项目往往使用的硬件设备是现成的，对其定制化改造后也尽量使其易于部署。而数字资源网络由于服务相对标准化（实质是去中心化的云服务），通常不要求参与者购买新设备，更聚焦于对闲置资源进行重新利用。

​3) 物理资源网络的使用与消费群体很大部分是传统企业，通常会表现为 B2B 的合作模式。而数字资源网络通常会提供更有竞争力的定价来拓展传统世界的客户，与传统服务提供商更容易形成竞争关系。[3]

DePIN 赛道地图 / 图源： Messari Research

CePIN 的局限

为什么 DePIN 的方式越来越受到重视？我们需要对比分析 DePIN 与 CePIN 的主要区别。

在传统世界里，通信网络、云服务、能源网络等物理基础设施网络的部署、运营和管理，都由大公司或巨头公司主导，因为基础设施网络的建设需要承担巨大的资本投入和运营维护成本。重资本的产业特性，导致了市场的高度集中化。这也带来了产业发展的困境与挑战，

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​比如：

政企利益捆绑紧密，新进入者门槛高。以美国通信业为例。由美国联邦通信委员会（FCC) 负责监管，其有权将无线频谱以拍卖制的方式给出价最高的企业。资本雄厚的企业往往更容易在拍卖中获胜。拥有无线频谱许可制的少数企业，意味着掌握了市场绝对优势资源。市场的马太效应，会让强者愈强。而美国政府也在拍卖制度中获得了巨大的财富。 截至 2022 年，电信公司累计向美国财政部支付了超 250 多亿的许可购买费用。[2] ​ 市场竞争格局稳定，创新与活力不足。少数获得许可制的企业拥有市场定价权，往往这些企业现金收益丰厚且稳定。这会导致企业自身谋求进一步发展与创新的动力不足。这随之产生的是网络的优化速度慢、设备的再投资与升级不及时、技术创新和人员更新的动力不足等问题。 ​ 技术服务外包化，服务标准参差不齐。目前这些传统产业也日趋走向专业化分包的道路，寻求技术服务外包、运营服务外包、人员外包日益普遍。然而，不同的外包服务商，由于服务理念与技术水平差异，会出现交付物的质量难以把控等问题，缺乏有效机制进行分包协作。 除了上述挑战以外，还可以从 CePIN 和 DePIN 的进一步对比，看到 CePIN 的局限性。

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对比维度

CePIN

DePIN

产业类型

资本密集型 重资产投资 (CapEx) 重运营支出 (OpEx)

Token 激励分布式发展 资产投资摊销 运营支出摊销

产业格局

寡头或垄断市场

进入门槛相对低

产业路径

自上而下

自下而上

市场机制

中心化机构统一控制，具有市场定价权

流动的、透明的市场；由市场自由定价

资源利用情况

存在闲置或浪费资源

可激活潜在的闲置资源

设备再投资效率

低效、由中心化机构决定

高效、由市场主导

网络安全稳定性

高

存在不确定性

网络覆盖范围

由运营商来主导覆盖范围

由用户或市场决定覆盖范围

金融结算体系

外挂于机器设备

内嵌于机器设备

生态开放性

许可制、受国家管辖范围限制

无需许可性、协议开源、可全球部署

DePIN 的意义

DePIN 的意义与价值在于，其完全颠覆了 CePIN 集中式的发展模式，以自下而上、分布式的方式来进行有效的资源重组和利用。即使没有中心化机构来主导网络建设和运营的情况下，依然可以在去中心化物理基础设施网络里实现三类基本交易：

无需信任的点对点通信； 安全的分布式数据分享与流转； 健康的、可扩展的设备协作方式。[4] ​ 点对点通信协议不是难题，但是建立无需信任的、可扩展的去中心化物理基础设施网络，同时保证隐私、安全性的交易，是最大的挑战。然而，区块链技术的发展，与物联网的结合，完美解决了这些挑战。一是区块链提供了重要的信任基石；二是加密技术保障了信息的隐私安全；三是数据确权实现了价值的有效流转；四是 Token 系统提供了经济的可激励性。DePIN 就是展现区块链与物联网结合具有巨大潜力的最佳实践之一。

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DePIN 的创新实践让物理世界的生产关系发生了重大变革，让物理世界可以像数字世界一样流动、个性化。其深远影响在于：

实现了物理设施部署的众包化与自组网； 赋予了物理设施的数字身份属性和金融结算属性； 形成了物理设施间的实时交易与竞争，创造了要素流动的市场； 实现了 Token 激励下的利益共同体和规模效应。 ​ DePIN 运作机制 DePIN 究竟是如何运作的？下文会重点分析它的市场运作机制、主要参与者和基本构成要素。

双边市场

DePIN 从 0 到 1 的构建，相当于创建了一个双边市场。

所谓双边市场，是指在两个相互独立的交易主体（如买家和卖家）之间，通过平台建立交易关系。平台会向所有参与方收取手续费，也可理解为 “征税”。因此，市场两边的参与方会相互为网络平台提供经济收益。

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双边市场的特点，存在着交叉网络的反馈效应。一边（比如 A 侧）用户数量增长会使另一边（比如 B 侧）用户效用水平上升，进而导致 B 侧用户数量增长。基于反馈效应，又会反向使得 A 侧用户数量增长，如此循环往复。这就是所谓的 “鸡生蛋、蛋生鸡” 的用户增长情况。反之，当出现负向的反馈效应，也会导致双边（A、B 侧）用户数量的循环减少。

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对于 DePIN 的双边市场，一边是面向 DePIN 网络的供应端，即 DePIN 物理设备的拥有者、运营者，他们通过出让设备使用权的方式来获得回报。另一边是面向 DePIN 网络的需求端，即这个网络的使用者。他们的范围会更广泛，可以是普通终端用户，可以是相关领域企业，也可以是物理设备的运营者自身。

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起步期，通过 Token 奖励用户参与购买 DePIN 设备来实现分布式自组网。随着网络覆盖范围达到一定规模，会吸引需求端用户来使用网络，并为网络注入真实价值。随着需求端用户付费量的扩大，会有效实现网络效用的提升，从而吸引供应端更多设备节点的加入。因此，双边市场与 Token 经济的结合，可以实现 DePIN 的冷启动。

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中长期，当网络覆盖范围达到一定规模后，网络真正的价值衡量指标将是 “网络的整体使用量”。因此维护和发展网络需求端的增长量，尤为重要。如果网络的需求端无法被有效拉动，将会让网络陷入负向的反馈效应中，早期加入的市场两侧用户都会选择离场，最终使得网络陷入恶性循环。

DePIN 双边市场 / 图源： Web3Caff Research 研究员 Rosa 自制

主要参与者

DePIN 网络主要包含以下几个参与主体：

网络发起者：主要是 DePIN 网络创世的发起团队，是网络的早期核心建设者和运营者，一般也承担着网络发展过程的业务拓展重任。创始团队通常具有突出的产业背景或技术背景； 设备提供者：早期通常由项目团队选择指定供应商提供定制化的硬件设备，随着网络效应起来后，项目团队也会选择开放生态邀请其他设备供应商的加入，以此期望降低硬件制造成本； 网络建设者：主要指网络建设中的节点运营商/个体用户，他们维护网络的有效性，参与并完成网络的分包任务，同时享受 Token 激励； 网络使用者：DePIN 网络使用者很大一部分来自产业合作伙伴（B 端），同时也包括零售用户群体（C 端)。 ​ 基本构成要素

关于 DePIN 网络的构建，以下梳理了四个基本构成要素：

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物理基础设施网络：首先是选择搭建什么类型的物理基础设施。它可以是由热点组成的无线网络，可以是提供渲染服务的 GPU 算力网络，还可以是由分布式光伏组成的能源网络，等等； 链下计算基础设施：DePIN 要有效连接物理和数字世界，这依赖两个关键要素：一是需要对网络工作贡献的标准化计量。标准化计量意味着尽可能避免贡献的主观性评判，这可能导致参与者向低质量贡献的倾斜，最后影响网络整体的效用。同时标准化计量还需要依赖特定设备来进行，目前这部分无法完全在链上实现。比如，Hivemapper 需要一台特定规格的行车记录仪来计量。二是可靠的预言机。网络参与者的链下贡献需要在链上得到证明。预言机需要确保提交证明的贡献是具有存在性、正确性和真实性。预言机问题也是 DePIN 网络面临的最艰巨的挑战之一。如果预言机被攻击，那么网络中的价值将被窃取； ​ 区块链基础设施：每个 DePIN 网络都需要与包含智能合约逻辑的区块链架构进行交互。同时区块链也是实现 DePIN 网络实现点对点的价值流转、交易与结算的重要保证； Token 激励机制：Token 奖励是实现网络冷启动、网络规模效应的核心引擎。通过 Token 奖励激励供应方加入网络，激励需求方使用网络，以及其他利益相关者为网络提供价值。 ​ DePIN 经济模型 经济激励的三个阶段

DePIN 的经济激励机制，应随着 DePIN 所处的发展阶段而动态调整。笔者总结归类为以下三个阶段：

第一阶段（冷启动期）：通常是以激励矿工的方式来构建网络。这一阶段的目的在于用 Token 经济来激励设备间的大规模协作和自组网，建立 PoPW 的有效机制。核心经济逻辑包含三个方面：一是证明设备节点的有效性；二是激励设备节点在网络的活跃性；三是保证激励分配的公平性。

第二阶段（网络发展期）：通常基于 BME 模型来实现双边市场的均衡发展。BME 模型通常采用双 Token 经济系统，其中一种 Token 作为网络的支付功能，另一种 Token 作为网络价值的捕获功能。网络价值捕获的 Token 会被燃烧掉，用以获得支付功能 Token；而支付功能 Token 用以购买网络提供的服务。[6] BME 模型尤其当网络需求增长迅速时，可以加速价值功能 Token 的燃烧速度，从而使得价值功能 Token 进入有效通缩状态。

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第三阶段（生态扩展期）: 当网络具有一定规模后，为了进一步刺激双边市场的正向外部性，往往会考虑引入新的 Token 经济用以刺激生态的发展。随着网络效应带来越来越多的利益相关者选择加入或使用网络时，原有的 Token 经济释放计划无法满足新进入者的生态伙伴利益，而这些新进入生态伙伴又往往对网络当下或未来的长远发展产生重要影响。

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理解 BME 模型

燃烧铸币平衡模型（Burn-and-Mint Equivalent，BME)，是指用户通过燃烧 Token 来购买商品或服务，而服务提供商通过铸造新 Token 来奖励商品或服务供应链环节的各个贡献者。值得注意的是，铸币量与销毁量不存在函数关系。因此，如果新铸造的 Token 数量超过燃烧的数量，它们的总供应将增加，导致 Token 价格下降。另一方面，如果燃烧的 Token 多于铸造的 Token，由于供应减少，产生通缩，会导致 Token 价格上涨。

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Helium 项目是最早对 BME 模型进行实践的项目之一。其在 BME 模型上做了进一步设计。Helium 将使用网络时的支付功能 Token 与法定价值挂钩，这样的好处是网络提供的服务不会受价值功能 Token 价格的波动影响。同时，支付功能 Token 不能流通，不可兑换为其他 Token，类似于积分形式。

BME 模型 / 图源：Medium

基于费雪的交易方程式：MV=PT，我们可以做进一步理解。M 表示 Token 流通量，V 表示货币流通速度（即一个 Token 单位被花费的平均频率），P 表示网络商品/服务价格的加权平均数；T 表示网络商品/服务的交易数量。

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当假设其他条件不变的情况下，如果出现 Token 流通速度上升，只有 Token 流通量 (M) 的下降才能使得等式保持均衡。因此，需要通过燃烧机制来实现，而当网络使用量（即需求端）增长时，会加速燃烧的量。因此，当通胀速率与燃烧速率可实现动态平衡时，可以使 BME 模型保持稳定的均衡状态。

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BME 模型的优点有：一是对于网络构建者、服务提供者，该模型可以公平、透明地奖励给每个利益相关方；二是网络建设者掌握网络使用的定价权；三是 BME 不鼓励用户持有 Token，而是通过燃烧 Token 的方式获得网络的使用权，以此控制 Token 的流通速度。

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BME 模型的缺点有：一是如果网络处于早期，或网络使用需求非常小的情况下，模型就会失衡。二是 BME 适合在网络生态效应初具规模的情况下使用，如果只有少数群体参与或多数 Token 掌握在少部分人手中，就会很容易操纵 Token 的流通速度，对经济系统产生负面影响。

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DePIN 代表项目 根据 CoinMarketCap 的数据整理，截至 2023 年 12 月 20 日，DePIN 排名前十的项目及市值情况如下图所示，每日市值波动会让排名有细微调整。排名靠前的项目分类主要以存储、算力、通信为主。多数都是老牌的 Web3 项目。

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下文主要根据排名前十的项目类别，结合细分赛道筛选，对一些代表性项目做进一步研究分析。

DePIN 前十大流通图 / 图源：Web3Caff Research 研究员 Rosa 自制去中心化存储网络：Filecoin

项目简介

Filecoin 是基于 IPFS (InterPlanetary File System) 协议之上带有加密经济机制的分布式存储网络，于 2020 年正式推出。由 IPFS 协议定义了文件在分布式系统中如何存储、检索和传输，能永久、去中心化保存和共享文件，这是一种内容可寻址、点对点分布式协议。

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传统的集中式数据存储方式，存在的主要缺点是难以系统验证存储数据的完整性。同时集中式数据存储还要承担机房的重资产投入，承担较高维护成本，而且一旦出现服务器故障会导致用户无法访问数据；此外数据安全和隐私问题也面临不小的挑战。因此，去中心化存储方式通过将数据分散存储在多台独立设备上，以此来解决中心化存储模式面临的问题。

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Filecoin 的主要参与者包括客户端、存储矿工、检索矿工。客户端通过发起请求来付费进行存储及检索数据；存储矿工向网络提供数据存储从而获得 Token 奖励；检索矿工为网络提供数据服务从而获得 Token 奖励。存储矿工是网络的心脏，检索矿工是网络的脉络。Filecoin 相当于在数据客户和两类矿工之间建立了双边市场。市场交易在供需两端之间进行协商达成，包括数据大小、价格、交易期限和抵押等条款。交易过程是在链下进行的。一旦双方同意了交易的条件，该交易将被发布到链上，供整个网络查看和验证。除了上述两个角色外，Filecoin 生态参与者中有开发者及投资者。开发者开发新工具、应用程序和提供概念验证建议，优化 Filecoin 生态及存储检索市场。开发者提交提案可获得基金会津贴。投资者在二级市场提供矿工流动性，提升 Filecoin 网络价值。

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Filecoin Virtual Machine（FVM）于 2023 年 3 月推出，为 Filecoin 带来了类似于以太坊的智能合约，从而实现了 Filecoin 上的新用例，包括流动权益证明、永久存储和去中心化计算。

根据 Messari 对 Filecoin 2023 年第三季度数据披露显示，Filecoin 的存储市场继续增长，活跃交易环比增长 45%，同比增长近 10 倍。近 1900 个客户已在 Filecoin 上载数据集。其中 422 个客户上载了大型数据集（存储容量超过 1000 TiB），环比增长 25%。Filecoin 的需求客户来自 Web2 和 Web3 世界。使用其服务的行业主要集中在科技（35%）和自然资源（31%）。[8]

整体架构

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1. 去中心化存储网络 (Decentralized Storage Networks，DSN）：由 Filecoin 各节点组成提供存储和检索服务的全球分布式运行服务器网络。

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1. 新型的存储证明方案：主要包含两种类型：

​1）“复制证明”（Proof-of-Replication）允许存储提供商证明数据已经被复制到了他自己唯一专用的物理存储设备上，验证者需要检查多个数据副本没有重复拷贝到同一存储空间的情况。

​2）“时空证明”（Proof-of-Spacetime）允许存储提供商证明在指定的时间内存储了某些数据。

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1. 可验证市场：将存储请求和检索需求作为两个由 Filecoin 网络操作的去中心化可验证市场的订单进行建模，验证市场确保了当一个服务被正确提供的时候能执行付款，客户和矿工可以分别提交存储和检索订单的存储市场和检索市场。

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1. 有效的工作量证明（Proof-of-Work）：基于 “时空证明” 来构建有效的工作量证明来应用于共识协议。矿工们不需要花费不必要的计算来挖矿，但相反的必须存储数据于网络中。

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经济模型

FIL Token 总发行量为 20 亿枚，矿工奖励占 70%，Protocol Lab 获得 15%，公募及私募投资者占 10%，基金会则保留 5% 做生态发展。FIL 的发行与网络的长期增长相一致，以使参与者的激励与网络的长期增长相一致。只有网络在规模上实现增长和实用性目标时，FIL 供应的大部分才会被铸造。其经济模型的设计，主要包含以下三部分：

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区块奖励：Filecoin 矿工在存储市场中，根据其存储能力高低获得区块奖励。存储能力的衡量方式为矿工在 Filecoin 网络中提供多少单位有效存储空间及能够存储的时长。矿工获得的区块奖励取决于其存储能力占全网存储能力的比例。为了激励矿工可以长期维持网络的稳定，Filecoin 采用了网络基准奖励模型（Baseline)。当区块奖励生成时，如果全网存储能力不达标，会有部分区块奖励递延，直到全网存储能力达到标准才会释放奖励。 质押机制：质押机制的设计是防矿工作恶的机制设计。存储市场矿工会将客户提供的数据添加一个扇区至 Filecoin 网络，这个过程矿工需要质押一笔资金，如果矿工在承诺的存储时长中离线，他会损失一部分的锁定资金。如果矿工完全停止存储行为，他可能将失去所有锁定 Token。 激励机制：Filecoin 采用梯度的激励分层，以应对市场供需的不均衡状态。一是奖励给证明自身有存储能力的矿工。当矿工因为客户存储需求不足而出现设备闲置时，可以向 Filecoin 网络提供承诺容量扇区。通过 Filecoin 网络证明矿工具备有效存储能力，能够为用户提供存储服务，矿工即可获得区块奖励。二是奖励矿工提供网络服务获得区块奖励与交易费。当有存储需求时，矿工承诺容量扇区可以立即升级为有效存储扇区，存储客户数据并获得交易费用。三是奖励矿工与客户获得提供有效数据的额外奖励。当客户存储的数据通过 Filecoin 网络验证过后，成为有效数据。矿工有效存储验证过后可以获得较高额的区块奖励，而客户也会因为提供验证过数据而提升矿工处理自身交易的优先级。 ​ Filecoin 的协议收入，主要包括以下四部分：

​1）基础费用 (Base Fee)，任何存储证明都需要支付费用，费用定价由消息拥堵情况确定;

​2) 批量打包费用 (Batch Fee)，用于捆绑存储证明的服务费用；

​3) 高估费用 (Overestimation Fee)，用于优化 Gas 费用；

​4) 惩罚费用 (Penalty Fee)，用于对存储提供者的失败存储进行处罚。

根据 Messari 的报告数据显示，尽管 Filecoin 存储需求持续增长，但是第三季度的协议收入出现了大幅下降，这一协议收入的下降与去中心化云存储领域需求端收入下降整体保持一致。[8]

Filecoin 协议收入增长趋势图 / 图源：Messari

关于 Filecoin、Arweave、Storj、Siacoin 等更多去中心化存储项目的详细介绍内容，可参见 Web3Caff Research 往期对去中心化存储赛道的研究报告。扩展阅读：《去中心化存储赛道万字研报：暗流涌动之后能否迎来爆发？全景式拆解其构成背景、技术原理、生态现状与未来挑战》

去中心化无线网络: Helium

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项目简介

Helium 是 DePIN 项目的先行者。Helium 成立于 2013 年，是全球第一个点对点的无线网络，旨在构建 “大众的网络（the people’s network)”。通过区块链协议和功能性 Token 来激励和奖励网络的贡献者和生态建设者。最初的 Helium 网络是为物联网设备和 LoRaWAN 无线协议设计的，由于网络规模扩展迅速，逐渐朝着 “网络的网络” 目标延展。Helium 背后的实体公司为 Helium.Inc，后改名为 Nova.Labs。

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Helium 的核心机制是建立了覆盖证明机制（Proof of Coverage）。通过覆盖证明，Helium 可以持续验证热点的位置和创建的无线网络覆盖范围。网络内主要存在 3 种角色：挑战者、被挑战者和见证人，以此来建立公平有效的共识与激励机制。

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Helium 的发展历程：

在 2013 年创立，2019 年正式推出 Helium 物联网网络，基于 Helium 原创的开源公链，专为激励去中心化无线网络而设计。在区块链技术推动下实现了快速增长，Helium 实现了超 80 万个网关，每月新增 5000 个城市覆盖，从独立开发者到大型财富 500 强公司也都加入到了网络中。[9] ​ 在 2021 年 4 月，社区批准通过了 Helium 5G 网络，FreedomFi 成为了第一个加入 Helium 5G 生态项目。随后 DISH、Gigsky 和其他合作伙伴也开始迅速加入 5G 生态系统，目标是在美国建立一个蜂窝网络。 ​ 2022 年 1 月 HIP51 治理提案实施后，为了满足更多的网络需求，社区决定将 Helium 发展成为 “网络的网络”。其意义主要体现在以下两个方面： ​1）确保所有网络均有同样的 Helium 底层机制； ​2) 通过 SubDAO 模式，让各个网络拥有自己的治理与激励机制。 ​ 2022 年 8 月 HIP70 实施后，一是放弃自建链，逐渐迁移至 Solona。利用高性能网络特性，支持更丰富的生态网络建设。二是引入预言机功能；三是引入 veHNT 进行 Helium DAO 治理。四是不同项目可以实施不同的分布式网络协议 (DNP), 并根据各自情况发行分布式网络 Token，即 DNT。HIP70 和 HIP71 的提案的目的是为了应对治理结构无法满足网络需求增长和技术增长的需要。 ​ 2023 年 3 月, Helium 正式实施迁移 Solona 的战略布局，从自己的 Layer1 区块链迁移至 Solona 链上。 ​ 整体架构

Helium 作为” 网络的网络”, 需要其自己的全球治理机制，基于 HIP51 提案的组织结构形成了 Helium 运行的主要框架。Helium 网络采取了 Layer 1 和 Layer 2 两层结构。Helium DAO 主要围绕 Layer 1 事务进行治理，而 subDAO 则是围绕 DNP 的事务治理。 其中，Layer 1 主要用于 HNT 的交易、结算和治理等，Layer 2 则用于各类 DNP（如 LoRaWAN、5G 等）组成的 subDAO，发行自己的 DNT 来进行交易、结算和治理等活动，并通过预言机将信息提交给更广泛的 Helium 网络。每个 DNP 通过其 subDAO 拥有自己的经济和治理层，该层包括其所有的 DNT 持有者。目前 subDAO 主要是两个，分别是 IoT subDAO 和 Mobile subDAO。

Helium 与 subDAO 的关系架构 / 图源：Helium HIP51

关于数据传输：对于每个 DNP，设备依然需要购买和燃烧 HNT 来兑换 Data Credits（DC)。使用这些 DC 与特定 DNP 的状态通道与特定的热点进行交互。一旦数据传输完成，状态通道会对热点（们）结算信用，关闭状态通道并将信息提交给 DNP 预言机。每个时期， DNP 预言机根据在状态通道中传输的数据计算每个矿工的奖励，并根据 SubDAO 的释放计划将其分发到 L1 上的帐户。

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关于覆盖证明：DNP subDAO 定义了 PoC 的规则。在给定的时期内，挑战者、挑战和见证者会将挑战结果传递给 DNP 预言机。 DNP 预言机根据 PoC 数据计算每个矿工的奖励，并根据 subDAO 的释放计划将 DNT 分发到 L1 上的帐户。

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关于 HNT 分配到 subDAO 储备：在给定时期结束时，Helium DAO L1 的 HNT 分配会根据该时期的 DAO 效用分数计算每个 DNP 的 HNT 奖励金额，再分发给由 DNP 预言机控制的 DNP subDAO 储备里。

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关于预言机: DNP subDAO 定义了预言机达成共识的规则，并在给定时期为 DNP 预言机分发一部分 DNT。

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经济模型

第一阶段: 网路建设阶段，采用 BME 模型

Helium 生态存在两种 Token，HNT 和 Data Credits（DC)。HNT 是 Helium 网络的原生 Token，其主要作用是激励矿工部署热点设备并维持无线网络的覆盖范围。总发行量固定为 240,000,000 枚，50 年发放完毕。HNT 价格波动，由二级市场供需决定。DC 主要用于网络交易的支付，类似于 Gas 费。其价格稳定，每个 DC 价格为 0.00001 美元。用户通过销毁 HNT 来获得 DC。

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这一阶段的 Token 经济具有以下三个主要特点：

早期以挖矿激励为核心：越早参与，激励越多，与网络的使用情况无关。 DC 流量积分计量网络使用费：遵循谁使用谁付费，计费价格稳定。 DC 与 HNT 的单向兑换关系：HNT 是获得流量积分的必要条件，通过燃烧机制为 HNT 引入通缩机制。 ​ 第二阶段：生态扩展阶段，引入新 Token 经济

上文介绍过，Helium 形成了 Layer 1 和 Layer 2 两层结构。其中，Layer 1 主要用于 HNT 的交易、结算和治理等，Layer 2 则用于各类 DNP（如 LoRaWAN、5G 等）的分布式网络 DNT 交易、结算和治理等经济活动。

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Helium 社区鼓励验证者质押 HNT 到他们所支持的 DNP 协议中，以此来换取治理 Token, 即 veHNT。治理能够为贡献者带来 DNT 奖励（总量的 6%），这种方式避免了验证者的流失，并能够鼓励他们持续参与到社区贡献中去。

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Helium DAO 进一步引入 DAO 效用评分（DAO Utility Score）。根据某一个 DNP 的 DAO 效用评分在所有 DNP 效用评分总分中的占比，Helium DAO 会决定该 DNP 在这个阶段能够获得解锁 Token 的份额。每个 subDAO 保持相对独立性，但其发行的通证都与 HNT 形成兑换关系，由 HNT 支撑。保持不变的是，使用任何网络协议都依然需要消耗 DC。

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这种模式下的 Helium 网络维护的是一个原则：需要以不稀释彼此奖励的方式来参与 Helium 生态系统，并继续使用 DC 进行数据传输。

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正如 Helium 自身所总结的，网络真正的价值衡量指标是网络的整体使用量。因此，Helium 在动态发展中不断扩大其网络使用场景。

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去中心化渲染网络: Render Network

项目简介

Render Network 是一个基于区块链构建的分布式 GPU 渲染网络，利用 OTOY Inc. 软件在 GPU 提供者和 GPU 请求者/创作者之间建立一个计算市场。简而言之，Render Network 允许 GPU 所有者将其 GPU 能力租借给需要额外计算能力的创作者，从而为数字创意类资产和应用创造一个充满活力的新市场。

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Render Network 尝试用去中心化方式解决对 3D 渲染需求问题。随着元宇宙概念的兴起，巨大且复杂的 3D 渲染需要庞大的 GPU 算力，不管是本地还是云端渲染，中心化服务平台需要强大的 GPU 算力才能来提供优质服务，这个过程会耗费昂贵的硬件投资费用。而对于 VR、AR 等领域的创作者或工作室而言，GPU 渲染服务价格并不便宜。因此，Render Network 建立的意义在于消除集中式运营的硬件限制，降低时间和成本，同时提供数字版权管理，并推动元宇宙的发展。

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Render Network 最初由 OTOY 公司创始人兼首席执行官 Jules Urbach 于 2009 年构想，于 2017 年 10 月进行了首次公开 Token 销售，并于 2018 年 1 月至 5 月进入了私募期，推出了 “RNDR Beta 测试版”。2020 年 4 月 27 日全面上线。目前，Render Network 与一些重要公司如苹果、微软、谷歌、迪士尼和 Unity 等建立了合作关系。目前 Render Network 已迁移至 Solona 链进行生态扩展。

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Render Network 在 2021 年末完成融资 3000 万美元，由 Multicoin 领投，其他投资者包括 Alamenda Resaerch、Solona Foundation、Sfermion、Vinny 等。

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整体架构

Render Network 核心架构包含两层：链下的渲染网络和链上支付结算层。

链下的渲染网络，包括创作者、节点运营商、渲染应用层供应商。由节点运营商负责为网络提供计算能力的 GPU 节点。 ​ 链上的支付结算层，通过 RNDR（Render Network 原生 Token）实现。基于区块链的分布式账本，所有创作者与节点运营商在网络上的交互都是公开可验证，确保所有交易都被正确与有效处理。OctaneBench 是一种专有的基准测试工具（也是当今最流行的 GPU 渲染基准测试工具），用于测量 GPU 的渲染速度，以 OctaneBench Points per Hour（OBh）为单位，来确定渲染等级。OctaneBench 的重要作用在于标准化和基准测试 GPU 的性能，任何任务的成本都以 OctaneBench 计量，并由多层次定价（MTP）算法确定。 ​ 此外，Render Network 还引入了声誉积分系统。当节点运营商在网络上及时并准确的完成任务时，他们的声誉便会累积。而创作者使用网络便可建立自己的声誉分数，随着工作记录的累积，就可以访问更多的并行 GPU 节点。声誉分数有助于网络的有效分配，并减少因渲染失败或恶意女巫攻击而导致的意外拥堵。

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经济模型

Token 模型

在 2023 年 1 月，Render Network 社区投票批准了 RNP-001，引入了 BME 模型。

在 Render Network 上的渲染任务和其他形式的工作任务，都以法定货币来定价，但可以接受等价值的 RNDR 进行支付。当渲染任务完成且被任务发布者确认时，渲染证明会上链。任务总费用的 95% 会从流动性池中自动地购买 RNDR 然后将其销毁。剩余的 5% 作为交易费用支付软件费和流入基金会，以资助 Render Network 的运营。

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RNDR 会被用于网络的多边参与者，分别是供应方（节点运营商）、需求方（创作者）、基础设施服务商（流动性提供者）。节点运营商会在两个方面被激励，一是有效性奖励，即节点在网络的有效性；二是工作奖励，即节点为渲染任务提供有效的 GPU 算力服务。创作者使用网络并有效发布任务，会获得 Token 奖励，回报比例最初可能高达渲染费用的 100% 以 RNDR 发放补偿，但随着时间的推移回报比例逐渐减少。每个时期的排放分配会根据网络的增长需求进行动态调整，这意味着在每个发展阶段，产生重要贡献作用的核心利益相关群体可能会获得较大比例 Token 分配额度的倾斜。

RNDR 的 BME 模型 / 图源：Render Network 白皮书

去中心化视频传输网络：Theta Network

项目简介

Theta Network 是一个去中心化的视频传输网络，于 2017 年正式推出。该网络通过优化传输网络和内容贡献机制，提供高质量的流媒体服务，通过 Token 激励机制，鼓励个人用户共享闲置的算力和带宽资源，作为视频流的缓存或中继节点。同时也为内容贡献的用户提供奖励。

Theta Network 尝试用去中心化的方式，解决传统视频流媒体行业面临的挑战。一是提高流媒体传递数据的质量，解决 “最后一公里” 的传输问题。这是传统内容流媒体的主要瓶颈。二是提高网络覆盖密度，使得大多数观众用户可以从分布式缓存节点获取传输流，这样视频网络平台能够大幅降低内容传递网络（CDN）成本。

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Theta Network 支持图灵完备的智能合约，并与以太坊完全兼容。当 Theta Network 覆盖范围达到规模后，可以构建更多 Web3 应用程序。当前，Theta Network 将其定义为支持下一代 Web3 视频流媒体和媒体娱乐平台的基础区块链和去中心化存储与数据传递的基础设施。

整体架构

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Theta Network 构建的是一个 “双网络” 结构，由两个互补的子系统组成，即 Theta 链和 Theta 边缘网络。Theta 区块链提供支付、奖励和智能合约功能，而 Theta 边缘网络负责存储和传递媒体资产 (例如图像和视频）。

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Theta 链与 Metachain

Theta 链，可以理解为专门为流媒体和娱乐行业设计的应用链。采用多层 BFT 共识机制，结合了一个由 20-30 个企业验证节点组成的委员会，以及第二层由数千个社区运行的守护者节点。这相当于为区块链的安全性提供了双层保障。根据 Theta 官网数据披露，截至 2022 年 2 月，Theta 上的企业验证节点由谷歌、三星、索尼（欧洲）、币安、创意艺术家联合社和 Theta Labs 等运行。而 Theta 社区成员运行着 3500 多个守护者节点。Theta 链能够支持处理每秒 1000 笔交易。[13]

Theta Labs 于 2022 年 4 月进一步提出了 Theta Metachain 的概念，即形成一个互联的区块链网络，让原有的 Theta 链进行无许可的水平扩展，尽可能实现无限交易的吞吐量。Theta Metachain 包含一个 “主链” 和无限数量的 “子链”。通过提供 SDK，让开发者可以快速启动子链并连接到主链，而子链可以独立执行交易。创建子链的过程无需许可。

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Theta 边缘网络

Theta 边缘网络，可以允许任何人通过配置自己的计算机来加入 Theta 边缘节点，共享闲置算力和带宽资源的过程可以获得 Token 奖励。这就形成了一个完全去中心化的数据存储、传递和边缘计算网络。根据 Theta 官网数据披露，截至 2022 年 2 月，这个边缘网络在全球已经有超过 130,000 个节点。[13]

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Web3 视频 API

Theta Video API 是 Theta 于 2021 年 11 月推出的由 Theta 边缘网络提供支持的产品，面向开发人员。它允许用户在任何网站或应用程序中添加去中心化视频，无需任何中心化服务器、内容传递或视频托管的软件。这样的意义在于方便任何人能够发布任何视频上传到网站，观看者可以利用 Theta 网络的点对点传输获得视频流。

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基于 NFT 的数字版权管理（DRM)

Theta Labs 获得了 USPTO 申请编号 17/218,245 的专利申请批准，这是一种通过 NFT 在去中心化网络中实施数字版权管理（DRM）的技术。因此，可以利用 DRM 管理内容和 IP 版权，例如现场表演、音乐会和其他需要身份验证的门票活动等。其作用在于激励更多需求端的创作者用户或第三方内容公司加入生态来提供优质内容。

Theta 基础架构 / 图源：Theta 官网

经济模型

Token 模型

采用双 Token 系统，Theta Token（THETA）为治理 Token，和 Theta Fuel (TFUEL) 为支付和功能性 Token。

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THETA：作为验证节点或守护者节点需对 THETA 进行质押，从而参与 Theta 链的区块生成和协议治理。通过质押和运行节点，网络节点用户将获得相应数量的新生成的 TFUEL 作为奖励。THETA 的总发行量为 10 亿枚, 未来不再增发。 ​ TFUEL: 是 Theta 网络的功能型 Token，也类似于 Gas 费。比如使用者向边缘节点支付共享视频流的费用。边缘节点参与视频流传输为用户提供服务来赚取 TFUEL。TFUEL 创世时发行总量为 50 亿枚，且供应量每年会根据协议设定的固定百分比增加。 ​ 2020 年底，为了配合 Theta 网络的规模扩张阶段，Theta Labs 为 TFUEL 引入了 BME 经济模型，融合了质押和燃烧的机制。这将极大地扩展网络的容量和用例，并最大化 TFUEL 的实用价值。

TFUEL 的 BME 流通图 / 图源：Coingecko

2021 年 8 月，为了进一步激励 Theta 网络生态建设和大规模使用，Theta Lab 引入了 TNT-20 Token (TRDROP) 作为 ThetaDrop NFT 市场的流动性挖矿奖励，以及作为 ThetaDrop 平台的治理 Token。当用户在 ThetaDrop 使用 TFUEL 购买 NFT 时可获得 TDROP 的奖励。用户还可以在 Theta NFT 市场支持的第三方 NFT dApp 上获得。

去中心化车联网络：DIMO

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项目简介

DIMO 正在建立一个 “移动物体（车辆）的数据网络”。DIMO 基于区块链构建了一个开源的、由社区治理的协议平台，用于车辆及相关物联网设备的连接。其目的在于打破所有车辆信息共享平台的壁垒，将所有与车辆相关信息数据汇聚在平台。

对于车辆用户，通过 DIMO 移动端 App 或者 DIMO 合作的第三方硬件设备，可以收集、使用和变现自己的数据。车主可以将数据贡献给开放的生态系统，并获得 DIMO Token。对于开发者和数据消费者，可以在一个稳定的、开放的平台上构建应用程序和服务，从而降低开发移动产品和提供服务的成本。

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基于 DIMO 平台，可提供的用例如下：

车队管理：GPS 车辆跟踪、驾驶员安全、运营效率智能导航等； 车辆业务：数据驱动的保险和汽车贷款、具有可验证数据的二手车市场； 出行服务：共享汽车服务、打车服务； 智能城市：交通流量辅助、智能交通重定向、自动驾驶车辆的培训数据、城市规划、停车服务、智能道路基础设施； 制造商：研发绩效提升、数据驱动的设计改进、磨损分析、供应商绩效评分卡； 能源：充电站规划和部署、能源使用分析、充电站定位和服务； 维护：远程诊断与预测、DIY 诊断、状态安全/排放测试、预测性故障警告 [18]

DIMO 业务流程图 / 图源：DIMO Documentation

整体架构

DIMO 的核心是一系列流媒体技术，包括 MQTT、Streamr 和 Kafka，分布式主机技术如 Kubernetes 和 Docker，以及数据存储技术如 IPFS 和 S3。DIMO 目前部署在以太坊和 Polygon 链上，基于区块链为用户和设备提供安全的数字身份、验证的数据连接和查找能力。

DIMO 平台构建主要实现以下几方面内容：

建立用户、车辆和行程的开放身份系统； 通过 DIMO Token 奖励创建加入网络的激励机制； 通过使用经许可的硬件设备（例如 DIMO x AutoPi 设备）和经批准的软件 API（例如 Tesla API），实现将经过验证的遥测数据附加到车辆和行程上； 允许用户、车辆或行程获得可验证的证书，作为提出安全声明的手段； 允许用户自我保管他们的数据，并自由决定与谁分享数据； 允许应用程序开发人员和数据消费者能够使用平台上丰富的可验证数据，从而构建更好的服务产品（例如更便宜的保险、更高效的汽车市场）以及构建全新的应用程序（例如 V2X、分布式地图解决方案、点对点共享和销售）。[18] ​ 经济模型

DIMO Token 是部署在以太坊和 Polygon 链上的 ERC20 Token，总发行量 10 亿枚。DIMO Token 是 DIMO 协议用于激励平台用户和贡献者的手段，采用 BME 模型。当用户连接他们的汽车并传输数据时，他们会赚取 DIMO Token。Token 奖励主要包含两部分：一是每个用户每周可获得一部分 Token 发放（基于基准线发行），当应用程序开发人员和数据消费者支付他们的数据或车辆访问时，他们将获得更多 DIMO Token（基于市场发行）。

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什么是基准线发行？

基准线发行是指根据车辆用户的连接时间和连接方式奖励他们，即使没有最终客户使用他们的数据。总供应量的 45% 作为基准线池，其中初始空投了总供应量的 7% 用于早期项目冷启动，剩余部分将在 40 年内完成分配，第一年每周发行 1,105,000 个 DIMO Token，随后逐年减少 15%。目的是激励更多用户加入 DIMO 平台中，并进行持续的数据连接，以及提供高频且可靠数据的行为。值得注意的是，基准线发行奖励的核心是连接时长，而非驾驶时长。因此行程越长并不会获得更高的 Token 奖励。

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什么是市场发行？

DIMO 用户和应用程序开发者根据他们创造的价值获得奖励，价值越大获得奖励越多。每当用户与这些 DIMO 授权的应用程序交互时，每笔交易以 DIMO Token 支付，就会有 1% 被燃烧。如果这些应用程序不直接使用 DIMO Token，DIMO 基金会可以提供现金与 DIMO Token 的兑换服务。

DIMO Token 承担的主要功能有：

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用于购买数据。涉及用户数据的任何交易都需要 DIMO Token。用户应获得任何数据使用回报的部分都以 DIMO Token 形式发放。同时一部分 DIMO Token 会被燃烧。网络上的交易量增加 = DIMO Token 燃烧增加+用户赚取的奖励增加； 用于治理。可以参与协议投票； 用于质押机制保持安全性。在网络中提供服务或产品时，会需要质押以提高作恶风险。比如当硬件设备制造商（OEM) 添加新设备到网络中时，需要质押 DIMO Token 为该设备进行背书； 享有网络中服务的部分优先访问权。DIMO Token 持有者可能会获得特殊访问各种应用功能、事件等权利。增强 Token 持有者在生态系统中的专项体验。这主要取决于应用生态系统和社区的提供。 DePIN 发展挑战 DePIN 代表了物理基础设施部署和运营的范式转变。但是 DePIN 的发展依然面临着巨大的挑战：

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硬件开发挑战

物理世界与数字世界的连接本身就是一项不小的挑战，每个 DePIN 项目需要根据其具体场景进行设计和定制化硬件设备，这里面产品设计、技术开发、供应商制造、设备分销等每个环节都会存在不可预见的情况。用户初期进场时需要支付一笔硬件设备费用以及部署学习成本，这为网络的发展提高了进入门槛。

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需求不足挑战

对于 DePIN 网络早期的供应端建设，可以通过 Token 激励来吸引矿工们集聚贡献而形成。但是网络的可持续性发展，非常依赖于网络使用者的繁荣。任何一个 DePIN 网络的价值衡量的关键在于网络的使用率。这不仅对网络运营者的业务生态能力提出了很高的要求，而且还需要面对现实世界零售用户消费习惯的转换问题。因此，网络的建立只是第一步，网络的大规模使用才是最核心的挑战。

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网络稳定性受 Token 经济影响

DePIN 网络的利益相关者，主要受 Token 奖励影响而参与网络贡献。一旦出现 Token 激励不足，或 Token 价格的剧烈下跌，都会导致网络贡献者的流失。一旦基于双边市场的网络效应产生负向反馈效应，会导致市场双边用户的螺旋下降，最终对网络稳定性产生严重威胁。

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合规性挑战

DePIN 项目与物理世界紧密相关，会受到物理世界的合规性影响。比如在 5G 方面，Helium 的发展受制于合规的牌照制度。比如在能源网络领域，需要考虑各国在能源的监管政策。因此，DePIN 对于需求场景的选择应尤为谨慎，要充分考虑到需求市场的可行性问题。如果产业合作伙伴、零售伙伴都无法加入，仅靠加密经济世界的用户难以实现大规模采用。

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DePIN 未来展望 鉴于全球已经有超过 400 亿台智能设备和机器，以及数万亿个传感器，DePIN 在未来有望产生出更多的应用场景，这非常值得期待。DePIN 是有效连接 Web2 和 Web3 世界的桥梁，可以使得更多的 Web2 企业和个人接触并进入到 Web3 世界，并且了解到以去中心化组织方式建设物理基础设施网络在资本效率和运营效率上存在明显优势。

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虽然 DePIN 对于颠覆传统行业并重塑基础设施网络的潜力是巨大的，但是有效的需求市场建立以及得到传统市场的合规性支持是 DePIN 赛道必须要面对的艰难挑战。此外，相比 Web3 其他赛道而言， DePIN 项目的运作周期会相对更长，这对项目团队和早期核心贡献者而言，都将是一项重要的考验。因此，在评估 DePIN 项目的发展潜力时，其所选择的细分领域、创始团队综合实力、生态扩展能力、需求市场的合规政策风险等都将是重要的考虑因素。

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