Messari：分散型無線ネットワーク（DeWi）は通信業界を再構築できるか？

原文タイトル：《分散型無線運動のテレコムカウボーイ》

著者：サミ・カッサブ

編纂：郭倩雯，ChainCatcher

要点の概要

1. DeWiは、オペレーターが電気通信ハードウェアを展開および維持することを奨励し、その対価としてトークン報酬を得ることを目的としており、通信ネットワークの構築、運営、所有権を根本的に変革します。
2. 従来のプロバイダーと比較して、DeWiネットワークは資本および運営コストを削減し、単位経済性を最適化します。DeWiは、スペクトルライセンスの取得コストを排除し、エンドユーザーへの一律料金を終了させます。
3. 2022年10月時点で、14以上のDeWiネットワーク（セルラー、WiFi、IoT、Bluetooth、ハイブリッドネットワークを含む）が、企業の展開者、サービスプロバイダー、市場のエコシステムによってサポートされています。
4. DeWiの最も直接的な機会は5Gセルラー市場であり、HeliumとPollen Mobileが先行しています。

過去数十年にわたり、ハードウェアと電気通信インフラ技術は進歩を続け、世界を相互接続へと導いています------毎日2.5兆バイトのデータが生成されています。同時に、携帯電話のおかげで、世界の66%の人々がインターネットを使用しており、2000年にはこの数字はわずか7%でした。世界中でインターネットへの接続とアクセスが増加するにつれて、さらに多くのデータが生成されています。

新興技術の台頭------自動運転車、IoT、スマートシティ、拡張現実------は、より高い帯域幅と低遅延のネットワークに対する需要を生み出していますが、従来の無線（TradWi）ネットワークオペレーターはその要求を満たすことができません。

新世代の電気通信イノベーターたちは、分散型無線ネットワーク（DeWi）運動を立ち上げています------彼らは暗号経済プロトコルを使用してネットワークを展開および運営しています。ブロックチェーン技術の調整能力は、新世代の無線ネットワークの発展を加速させることができます。ネットワークはもはや単一の中央集権的な電気通信参加者によって構築されるのではなく、数百万の独立した個人によって共同で構築され、彼らは信頼不要、許可不要、プログラム化された方法で無線インフラを展開および運営します。

高額な資本と運営支出、物流および規制の障壁により、無線ネットワークの展開には常に大企業の参加が必要でした------これにより、少数の企業が価格空間を独占し、市場は自由ではなくなりました。アメリカでは、3社------AT&T、Verizon、T-Mobile------が無線市場の98.9%を占めています。2022年第2四半期には、これらの企業が合計で2700億ドルの年収を生み出しました。

約10年ごとに、従来の電気通信会社は新しい無線ネットワークを展開します。このプロセスには以下が含まれます：

• 数百億ドルの負債を調達して資本および運営支出を支払う
• 政府からスペクトルライセンスを購入する
• 製造業者と契約して専用ハードウェアを構築する
• タワーと無線機器を受け入れる所有者を探す
• 複雑な機器を設置および維持するために数千人の現場技術者を動員する

長らく眠っていた 兆ドル産業の破壊

デジタル時代は、規模が1.7兆ドルに達する活気あるグローバル電気通信市場をもたらし、5.4%の複合年間成長率で成長すると予測されています。2028年までに、グローバル電気通信市場の規模は2.7兆ドルに達すると予想されています。しかし、競争不足、大口顧客の不満、ユーザーの帯域幅接続に対する高い要求------これらはすべて、業界が破壊される必要があることを示しています。

従来の電気通信会社が上から下へネットワークを構築する方法は、次世代無線ネットワークの構築にはもはや適していません。旧世代のネットワークと比較して、新世代の無線はより多くの無線機器とアンテナを必要とし、これは電気通信会社にとって経済的に実行可能ではありません。さらに、従来の電気通信会社のモデルは進化を続け、最終的には人口密度の高い地域をカバーすることを選択することが多く、人口の少ない農村地域は完全にカバーされないことになります。もしユーザーが住んでいる場所がちょうど従来のネットワークのカバーが不十分であれば、彼らはどうすることもできません。

DeWiのオープンソースアクセス展開モデルにより、DeWiネットワークはTradWiプロバイダーが経済的に実行不可能と考える場所をカバーすることができます。DeWiはまた、個人が自分のネットワーク接続を改善する権限を与えます。例えば、レストランのオーナーは自分のDeWi機器を展開し、自分自身と顧客の接続問題を解決することができます。

DeWiがTradWiを完全に置き換えることは考えにくいですが、両者は共存し、共生することができます。

なぜDeWiを選ぶのか？

過去数年で、電気通信業界は3つの大きな変化を経験しました。これらの変化はDeWiの採用を現実のものにしました：eSIMが主流になり、無線スペクトルがオープンになり、ブロックチェーン技術と無線ハードウェアの進歩がありました。

eSIMが主流に

先月、AppleはiPhone 14を発表しました。その大きな特徴は物理SIMカードスロットの廃止です。最新のiPhoneは、QRコードをスキャンして設定するデジタル代替品であるeSIMを採用しています。これはDeWiセルラーネットワークの発展にとって重要な意味を持ち、キャリアの切り替えコストをほぼゼロに引き下げます。さらに、iPhone 14には6つのeSIMスロットがあり、ユーザーは既存の従来のキャリアのeSIMに加えてDeWi eSIMをインストールし、2つのセルラーネットワークを同時に使用できます。

2021年までに、世界には3.5億台のeSIM機能を持つデバイスが市場に出回ると推定されています。2030年末までには、約140億台のeSIM機能を持つデバイスが予想されています。Appleの最近のeSIMへの支持は、このトレンドを加速させる可能性があります。

無線スペクトルのオープン化

スペクトルとは、無線信号が伝播する無線周波数を指します。アメリカでは、スペクトルは連邦通信委員会（FCC）によって規制され、2種類に分けられます：ライセンス付きスペクトルとライセンスなしスペクトル。

ライセンス付きスペクトルは、FCCが最高入札者にオークションで販売します。これは、特定のネットワークオペレーターが使用するために購入されることを意味します。オークション以来、スペクトルライセンスの販売はアメリカ財務省に2500億ドル以上の収入をもたらし、これらの費用は最終的に電気通信会社から消費者に転嫁されます。ライセンスなしスペクトルは、WiFi、Bluetooth、LoRaWANを含む誰でも使用できます。

市民ブロードバンド無線サービス（CBRS）バンドは、かつてアメリカ海軍専用でしたが、2020年にFCCは一般の使用を許可しました。これは重要な意味を持ち、新しい参加者が高価なスペクトルライセンスを購入することなく5Gネットワークを展開できるようになります。

1985年にFCCがWiFiバンドを一般に開放したことは、人類の通信と運営方法を根本的に変えました。誰でもWiFiルーターを購入し、自分の無線接続を作成できます。Wi-Fiがインターネットを変えたように、CBRSもセルラーネットワークを根本的に変える可能性があります。

ブロックチェーン技術とハードウェアの進歩

人間はインセンティブによって動かされます。ブロックチェーン以前は、世界中で個人の大規模な協力が難しかった。しかし、暗号経済プロトコルが登場し、個人がインセンティブを受け、皆が信頼不要でプログラム化された方法で同じ目標に向かって努力し始めました。さらに、無線技術の進歩により、ハードウェアのコストが低下し、入手が容易になりました。例えば、プラグアンドプレイのハードウェアにより、一般の人々も簡単にDeWiハードウェアを展開できるようになりました。

DeWi運動

新しいイノベーションの時代が到来しました------トークンインセンティブを利用して現実世界の物理インフラネットワークを発展させること、これを物理作業証明（PoPW）と呼び、トークンインセンティブを受けた物理インフラネットワーク（TIPIN）、またはEdgeFiと呼びます。

Escape Velocityは、分散型インフラネットワークに投資するファンドで、物理インフラ分野を以下の分野に細分化しています：分散型無線（DeWi）ネットワーク、センサーネットワーク、サーバーネットワーク、エネルギーネットワーク。これらのネットワークはすべて大きな潜在能力を持っていますが、DeWiのトラックが最初に注目を集めました。

DeWiは、オペレーターが電気通信ハードウェアを展開および維持することを奨励し、その対価としてトークン報酬を得ることを目的としており、通信ネットワークの構築、運営、所有権を根本的に変革します。ネットワークの構築と維持にかかる関連コストは、供給側の参加者に分担され、よりコスト効率の良いネットワーク構築方法が登場しました。

DeWiの起源

2019年7月、HeliumがDeWi運動を開始しました。このプロジェクトは、IoT用のLoRaWANネットワークを発明しました。LoRaWANネットワークは、2021年1月の15000のホットスポットから現在の90万以上のホットスポットに成長し、大成功を収め、トークンインセンティブが分散型インフラネットワークを構築するために使用できることを証明しました。LoRaWANネットワークは、182以上の国で運営される世界最大のIoTネットワークです。

最近、Nova Labs------Heliumの背後にある会社------は、Heliumを任意のタイプの電気通信ネットワークを展開できる分散型プラットフォームに変える計画を発表しました。この戦略的転換により、Heliumは「ネットワークのネットワーク」（network of networks）に変わり、LoRaWANネットワークの急成長のプロセスは、5G、WiFi、VPN、CDNなどの他の多くのネットワークタイプに移行可能です。

Helium LoRaWANネットワークの成功に伴い、多くのプロジェクトがインスパイアを受け、Heliumに類似したモデルを採用し、新しいDeWiネットワークを次々と立ち上げています。現在、セルラー、WiFi、LoRaWAN、Bluetooth、ハイブリッドネットワークを含む14以上のDeWiネットワークがあります。

• 5Gネットワーク（セルラー） ： その中で、Helium 5GとPollen Mobileネットワークの2つの顕著な参加者が、最近緩和されたCBRSスペクトルを利用しています。他のネットワーク市場規模と比較して、セルラーネットワークの市場機会が最も大きいです。
• WiFiネットワーク ： 低価格で誰でも接続できるグローバル共有WiFiネットワークを構築することを目指しています。WayRuとWiFi Dabbaはその中の2つの初期プロジェクトです。
• LoRaWANネットワーク（IoT） ： LoRaWANは、長距離、低電力の無線通信プロトコルです。これは、小さなデータパケット------センサーのデータなど------を長距離で送信するのに適しており、IoTデバイスの選択されたネットワークとなっています。Heliumの他に、FoamとMesh+も関連する構築を行っています。
• Bluetoothネットワーク ： Bluetoothによる低エネルギー供給のこのネットワークは、低電力および低範囲のユースケースに適しています。Nodleは、スマートフォンとBluetoothの低エネルギールーターを利用してIoTデバイスをインターネットに接続するBluetoothメッシュネットワークです。
• ハイブリッドネットワーク ： ハイブリッドネットワークは、異なる無線技術を1つのソリューションに統合して分散型インターネット接続を提供します。AltheaとWorld Mobile Tokenは、この分野の2つの例です。

DeWiはどのように機能するのか？

DeWiネットワークは、新しいトークン配分メカニズムを使用して、参加者に現実世界で検証可能な作業を完了することに対して報酬を与えます。このようなインセンティブシステムは、経済のフライホイールを回転させ、ネットワークを中央集権的な実体なしで構築することを可能にします。

経済のフライホイールは、ユーザーに報酬を提供し、彼らがネットワークハードウェアを取得し、展開することを奨励します：

ハードウェアオペレーターは、インフレ型トークンの報酬を受け取り、ホットスポットや無線機器を購入、展開、維持します。これらの報酬は補助金として機能し、彼らがハードウェア投資から即座にリターンを得ることを可能にします。ネットワークが需要側から持続可能な利益を得ることができる前に、これらの報酬は参加者がネットワークを構築するのを支援します。

無線ネットワークの発展とともに、より多くのオペレーターや製品開発者がネットワークに参加します。さらに、DeWiは単位経済性（TradWiと比較して）を改善し、ハードウェアオペレーターに一定の補助金を提供し、このプロトコルがより低廉なデータ転送率を提供できるようにし、より多くのエンドユーザーを引き付けます。

ネットワークのカバレッジが一定の程度まで成長し、エンドユーザーがネットワークデータ転送のために支払うのに十分な場合、ハードウェアオペレーターの収入は大幅に増加します。ネットワークからの利益に加えて、オペレーターは自分のハードウェアを通過するデータに基づいて利益を得ます。この経済メカニズムはフィードバックループを生み出し、最終的にはより多くのハードウェアオペレーターや投資家を引き付けます。

一般的には、「焼却+鋳造」BMEトークンまたは作業トークン（Work token）モデルを通じて価値を捕捉します。BMEモデルと作業トークンモデルは供給に影響を与え、ネットワークの効用が増加すると理論的にトークン価格が上昇し、さらに多くのハードウェアオペレーターを引き付け、良性の循環を形成します。

DeWi経済フライホイールが生み出すネットワーク効果は、本質的にコールドスタート問題を解決します。プロトコルは報酬を利用して参加者をネットワークの供給側にすることを奨励し、ネットワークのカバレッジを拡大し、エンドユーザーが利用できるようにします。したがって、プロトコルは初期の動力に依存して採用を得て、中央集権的な電気通信会社に対抗することができます。オペレーターはネットワークの供給側としてネットワークの所有権を得て、ネットワークの質を確保する可能性が高くなります。

TradWiのネットワーク展開と比較して、DeWiの最大の利点は資本および運営支出を削減することです。従来の方法でネットワークを構築するには、中央集権的な実体が必要です------数百億ドルを費やしてスペクトルライセンスを取得し、供給業者専用の専有ハードウェアを購入し、展開のために土地を賃貸し、数千人の現場技術者に機器を設置および維持させ、計画、入職、請求、顧客サポートのための大規模なバックエンドインフラを維持する------これらのコストは最終的に消費者に転嫁されます。

DeWiを使用することで、資本および運営支出はネットワークに参加する各オペレーターによって共同で負担され、彼らは商品化された既製のハードウェアを購入し、手間なく設置できます。例えば、LoRaWANホットスポットの設定は、イーサネットと電源ケーブルをデバイスに挿入するのと同じくらい簡単で、5分もかかりません。しかし、セルラー無線は一般の人々にとっては少し複雑で、追加の時間と知識が必要です。

個人の展開において、DeWiオペレーターは自分名義の資産にハードウェアを展開でき、不動産費用を支払う必要はありません。商業展開の場合、オペレーターは第三者に対して料金を支払う必要があります。しかし、DeWiはオペレーターが各ハードウェアデバイスの収入に基づいて自動的な収入共有契約を締結することを許可します。TradWiの展開では、オペレーターは家主に固定料金を支払う必要があります。DeWiの収入共有モデルは、効率が高いだけでなく、不動産所有者が自分の不動産上のハードウェア収益を確認し、収入分配を確認できるようにします。

要するに、DeWiは資本および運営支出を削減し、スペクトルコストを排除し、エンドユーザーへの一律料金を終了させ、TradWiよりも高い単位経済性を実現します。

DeWiエコシステムの現状

ハードウェア製造業者

Nova Labsは、Heliumネットワークを構築できる最初のLoRaWANマイニング機器製造業者ですが、Nova Labsの目標はハードウェアビジネスではありません。2021年1月、HeliumはHIP19を通過し、Heliumコミュニティがプロトコルガバナンスを通じて第三者製造業者にハードウェアの製造と販売を承認することを許可しました。これにより、ネットワークはさらに分散化され、急速に成長しました。

現在、65社以上のHeliumハードウェア製造業者が存在します。多くのHeliumハードウェア製造業者は、他のDeWiプロトコル（Pollen Mobileなど）のためにハードウェアを製造するように拡大しています。エコシステムのオープン性により、どのハードウェア製造業者も参加でき、市場に良性の競争をもたらします。

企業展開者

企業展開者は、DeWiネットワーク上で運営される中央集権的な実体であり、ネットワークのパートナーとして、大規模なハードウェアの展開と管理を専門としています。これらの実体は、ハードウェアの調達、設置、最適化、管理に関する専門知識を提供します。さらに、不動産所有者やハードウェア製造業者など、他の企業パートナーとの協力を通じて、大規模なハードウェア展開を行います。

Hexagon Wirelessは、現在HeliumおよびPollen Mobileネットワークのハードウェアを展開する最大のプロトコル独立企業展開者の1つです。HexagonはDeWi運動の発展を加速させることに尽力しており、金融サービス、フリート管理ソフトウェア、無線カバレッジサービスなどの垂直分野にDeWiアプリケーションやツールに投資する計画を立てています。他の企業展開者にはNoble NetworksやLongFi Solutionsがあります。

サービスプロバイダー、ツール、マーケットプレイス

ツール、サービスプロバイダー、マーケットプレイスからなるエコシステムが登場しています。HotspottyやAirwaiveなどのツールは、DeWiコミュニティの調整ツールとして機能します。Hotspottyは、位置最適化、ハードウェア監視、ハードウェア管理、支払い管理を支援します。Airwaiveは、ネットワークオペレーターとDeWiハードウェアをホストすることを希望する住宅または商業ビルの所有者を結びつけるマーケットプレイスです。

2017年以降、世界のモバイルデータトラフィックは570%増加しました。現在、世界の59%のネットワークトラフィックはモバイルデバイスから来ています。Hexagon Wirelessは、セルラーネットワークがLoRaWANよりも多くの利益をもたらす可能性があると述べています。彼らは、セルラーネットワークの市場機会がIoTネットワークの88倍になると考えています。5G市場にはすでに大きな需要があります。したがって、DeWiの最も直接的な機会はセルラーネットワーク市場です。

2022年初頭まで、Heliumは5G市場に特化した唯一のプロトコルでした。現在、Pollen Mobile、XNET、Karrier、REALLYの4つのプロトコルがこの巨大な機会を争っています。

次世代無線ネットワーク

次世代無線ネットワーク、例えば5Gは、従来の展開とは異なる展開方法を必要とします。過去には、マクロセル無線機が大型の鉄塔や電柱に設置され、セルラーネットワークに広範囲の地理的カバレッジを提供していました。しかし、これらは低周波数のカバレッジしか提供できず、5Gネットワークは旧世代のセルラーネットワークとは異なり、帯域幅を増やすためにより高い周波数帯を必要とします。

逆に、小型セル無線機が未来の5Gネットワークを実現します。小型セルは低電力の無線機で------約ピザボックスの大きさ------高周波数のカバレッジを提供できます。ハードウェアの小型化は、屋根、街灯、建物の側面など、より便利な場所に設置できることを意味します。

しかし、マクロ基地局とは異なり、小型基地局のカバレッジ範囲は約100ヤードから1マイル程度であり、高周波信号は建物間での中継が難しいです。これは、マクロ基地局と同等のカバレッジを実現するためには、より多くの小型セルが必要であり、屋内外に隣接して設置される必要があることを意味します。

FCCは、80%の5G展開が小型セルを使用すると予測しています。これは問題でもあり、機会でもあります------従来の電気通信会社は小型セルネットワークを構築できません。なぜなら、彼らの展開モデルは全体的なカバレッジを要求し、最後の1マイルや屋内の特定の場所をカバーするのではないからです。全国規模で小型セルネットワークを構築することは、巨額の資本支出を引き起こし、物流にも高い要求があり、TradWiオペレーターにとっては経済的に実行可能ではありません。小型セルネットワークは、個人やピアツーピアの展開を必要とし、これがDeWiの意義です。

DeWiは5Gネットワークの構築に対して、経済的により実行可能なソリューションを提供します。これは、世界中のユーザーが共同でネットワークを構築できることを可能にし、従来のネットワーク構築よりもはるかに迅速です。同時に、DeWiはTradWiを置き換えるのではなく、むしろ両者は相互補完的です。TradWiのマクロカバレッジとDeWiの小型セルカバレッジは相互に促進し、5Gがより多くのユーザーに届くようにします。

DeWiセルラーネットワークの未来

DeWiセルラーネットワークには、3つの異なるポジショニングがあります：ニュートラルホスト、暗号キャリア、プライベートネットワーク。

ニュートラルホストモデルは、複数のモバイルネットワークオペレーター（MNO）がDeWiネットワークのすべてのインフラを使用できることを許可しますが、これはデータオフロードを行うための協力を形成する必要があるかもしれません------ユーザーがキャリアのカバレッジがない地域にいる場合、MNOはDeWiのセルラーネットワークにローミングします。さらに、MNOはネットワークが混雑している場合、サービス品質の低下を避けるためにデータオフロードのために支払うことができます。DeWiの小型セルネットワークは、従来のMNOのマクロネットワークを強化するために使用される可能性が高いです。

ニュートラルホストモデルの代替案は、暗号キャリアルート（cryptocarrier route）です。Nova Labsは、暗号オペレーターを「ユーザーに到達し、暗号経済を使用してコストを削減し、ユーザーの利益を増加させる革新的なモバイルオペレーターのモデル」と定義しています。先月、Nova Labsは自社の暗号オペレーターHelium Mobileを発表しました。注目すべきは、暗号オペレーターは、インフラを運営しないサービスプロバイダーを指すモバイルバーチャルネットワークオペレーター（MVNO）に似ているということです。

Nova Labsの暗号オペレーターは、Heliumの5GネットワークとT-Mobileのネットワークを組み合わせます。Helium MobileのユーザーがDeWiのカバレッジがない地域にいる場合、暗号オペレーターはT-Mobileのネットワークに切り替えます。

最後の選択肢はプライベートネットワークです。Pollen Mobileは、最初にオフロード自動運転車技術会社Prontoに内部接続ソリューションを提供しました。Prontoの車両は、遠隔地で信頼できるインターネット接続を必要とするため、チームは自分たちのプライベートセルラーネットワークを構築しました。これがPollenの由来です。

プライベートセルラーネットワークは、企業に柔軟なカバレッジを提供し、低遅延および高帯域幅接続を実現できるため、ますます人気が高まるでしょう。また、エンドユーザーにとっては、より良いセキュリティとプライバシーを提供します。2021年のプライベート5Gネットワークの市場規模は14億ドルでしたが、2030年までに340億ドルに達すると予測され、年平均成長率は49%です。

現在、DeWiの最大の機会はニュートラルホストモデルのようです。GigSkyとDishは、Heliumの5Gネットワークを利用してデータをオフロードすることを発表しました。これは、彼らの顧客がネットワークに接続している限り、HeliumのCBRSネットワーク上でシームレスにローミングできることを意味します。Pollen Mobileは最初はプライベートネットワークでしたが、同社はデータオフロードのニュートラルホストモデルを発展させる意向を示しています。さらに、前の従来の電気通信会社の幹部によって開始されたプロジェクトXNETは、ニュートラルホストのラインを追求する意向を発表しました。

結論

DeWiの分野はまだ芽生えの段階にありますが、電気通信業界を再構築する潜在能力を持っています。ますます多くのプロトコルがDeWiに参入したいと考えており、これは将来の大きな機会を意味します。同時に、多くの新しいDeWiプロジェクトの背後には、前の従来の電気通信会社の幹部が支持しており、DeWiの正当性をさらに強化しています。

現在の状況に基づくと、DeWiセルラーネットワークは従来のモバイルネットワークオペレーターを完全に置き換えることはないでしょうが、少なくとも短期的には共存するでしょう。