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Ethereum の DePIN: 調整システムの再定義

に 2077 Research26m2024/12/11

長すぎる; 読むには

DePIN は、Ethereum のグローバルな調整を物理世界にもたらします。プロトコルが現実世界のネットワークを構築して、エネルギー、通信、コンピューティングなどの問題を解決する方法を学びます。

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分散型物理インフラストラクチャ (DePIN) は、21 世紀のインフラストラクチャ、所有権、調整に関する考え方を一変させます。DePIN プロジェクトは、インフラストラクチャの主要要素を 3 つの領域に分散させることで、リソース調整に新しいアプローチをもたらします。

人材：ギグエコノミーを活用して労働力を分散させる
マシンリソース: 分散化された計算能力と帯域幅の利用を容易にする
物理インフラ：通信や交通などの従来のインフラを分散型モデルで変革する

DePIN プロジェクトの総数 (および合計時価総額) の推定値はさまざまですが、データによると、DePIN 分野には 1,000 を超えるプロジェクトが存在し、上位 100 のプロジェクトの合計時価総額は 400 億ドルに上ります。インフラストラクチャ (人工知能 (AI) モデルのトレーニング用 GPU など) の需要が大幅に増加する加速主義の時代に入ると、この数はさらに増加すると予測されています。

Ethereum ベースの DePIN プロジェクトは 110 を超えるアクティブなプロジェクトを占めており、Ethereum エコシステムにこの成長市場の大きな部分を与えています。これらのプロジェクトは、分散型イノベーションの基盤としての Ethereum の役割を強調するだけでなく、スケーラブルで信頼性が高く、安全なインフラストラクチャソリューションをサポートするという Ethereum エコシステムの独自の強みを示しています。

この記事では、Ethereum L1 および L2 エコシステム内の DePIN プロジェクトに特に焦点を当て、通信、コンピューティング、エネルギーなどの分野で現実世界の問題を解決するさまざまなプロトコルについて説明します。また、DePIN 理論の主要な構成要素についても説明し、Ethereum の DePIN 業界の成長に貢献した要因についても考察します。

この記事では、分散型インフラストラクチャの将来を形作る最も重要な質問のいくつかを検討します。

物理的リソースの民主化と分散化は本当に必要なのでしょうか? ここ数十年、テクノロジーの巨人たちが驚異的な進歩を遂げてきたのに、なぜ現状を打破する必要があるのでしょうか? 新しいアプローチが求められるこの時代において、根本的に異なる点は何でしょうか?
需要の調査: 分散型インフラストラクチャは必要なのでしょうか? DePIN に対する具体的な需要はあるのでしょうか、それとも問題解決のためのソリューションなのでしょうか? まず、ユーザー側の分析から始めて、DePIN の導入が理にかなっているかどうか、また、理にかなっているとすれば、なぜ今が重要なタイミングなのかを判断します。このイノベーションを可能にするためにどのような要因が揃ったのでしょうか。また、すでに主導権を握っているのは誰でしょうか?
重要なインフラの供給は、急増する需要に対応できるでしょうか? 業界が近代化と規模拡大を競う中、その過程で品質と手頃な価格が犠牲にならないようにするにはどうすればよいでしょうか?
スケーラビリティと持続可能性のバランス: イノベーションや進歩を妨げることなく、急速に拡大するインフラストラクチャの環境への影響にどのように対処できるでしょうか?

この記事では、DePIN の厳密な定義を議論するのではなく、機能的な視点を取り入れ、電気通信、エネルギー、コンピューティング、全地球測位などの重点分野に基づいてプロジェクトを検討します。まず、分散化のルーツをたどり、それをギグエコノミーの進化と結び付け、基礎的な Web2 と Web3 の進歩がどのように DePIN の基礎を築いたかを調べます。

分散化の基盤

本質的に、暗号通貨は自由、制御、透明性、つまり分散化（必要な場合はプライバシーを保護しながら）と一致する価値観を表しています。この精神は、従来のシステムにおけるインセンティブの不一致に対処するDeFi （分散型金融）で見られるより広範な変化の一部です。中央集権的な制御は歴史的に、権力、富、データを少数の主体の手に集中させ、個人の自由と革新を抑制してきました。

テクノロジー業界の進化を振り返ると、この集中化が明らかになります。

2000 年代初頭の Web 2.0 の出現により、インターネットは静的なページから動的なユーザー生成プラットフォームへと変化し、前例のない接続性と情報交換が促進されました。しかし、この進化は経済の集中化を著しくもたらし、一握りのテクノロジー大手が莫大な富と影響力を蓄積しました。

例えば、2005年、世界で最も価値のある上場企業のリストには石油会社と多国籍コングロマリットが混在していた。2021年までに、アップルやマイクロソフトなどの企業が先頭に立ち、アメリカのハイテク大手がランキングを独占した。

「マグニフィセント・セブン」と呼ばれる、Apple、Microsoft、Amazon、Google (Alphabet)、Facebook (Meta)、Nvidia、Tesla は、この集中の典型です。2024 年には、これらの企業の合計時価総額は 13 兆ドルとなり、ほとんどの G20 諸国 (中国、日本、米国を除く) のすべての上場企業の総価値を上回ります。

経済的な影響は、収益を超えて雇用慣行にまで及んでいます。従来の実店舗型小売業者は、売上高 1,000 万ドルあたり約 47 人を雇用していますが、Amazon は同じ収益に対して 14 人しか雇用していません。この差は、テクノロジー企業が比較的少ない従業員で莫大な収益を生み出し、より広範な経済格差につながるという傾向を示しています。

これらのハイテク大手の優位性は米国に限ったことではありません。2020年に世界で上場した最も価値の高い5つの企業は、主にデジタルプラットフォームの所有者および運営者であり、Apple、Microsoft、Amazon、Facebook、Alphabetなどです。この集中は、テクノロジー分野における経済の集中化に向けた世界的な傾向を反映しています。

技術の進歩により生活はより便利でアクセスしやすくなりましたが、同時にリソースの独占やデータの管理などの制約も生じました。DePIN は、重要なインフラストラクチャを分散化し、富の創出と意思決定へのより幅広い参加を可能にすることで、これらの制約から解放される機会を提供します。

技術インフラの集中化ソリューションとしてのDePIN

2022年、Ethereum Foundation (EF) の Josh Stark 氏は、 「Atoms 、 Institutions 、 Blockchains」と題した示唆に富む記事を発表しました。これは DePIN を推進する中核的なアイデアと深く共鳴するものであることがわかりました。彼は、人類の進歩が、相互作用とインフラストラクチャにおける予測可能性と信頼性という堅牢性を提供するシステムを作成し維持する能力によって特徴づけられてきたと語っています。

物理的リソース（原子）から制度的構造まで、各層はますます複雑化する社会調整を可能にしてきました。しかし、世界的なデジタル文明が加速するにつれ、これらの従来のシステムは緊張状態となり、規模、効率、包括性における脆弱性が露呈しています。

原子：物理的資源の活用

歴史的に、人類は社会と経済の成長を促進するために、金、土地、化石燃料などの物理的資源に依存してきました。これらの資源は、相互作用とインフラストラクチャの予測可能性と信頼性という「堅牢性」をもたらしました。しかし、物理的資源は本質的に地理と自然によって制限されており、アクセスと機会に格差が生じています。

DePIN は、物理インフラストラクチャへのアクセスを分散化することで代替手段を提供します。地理的に制約のあるリソースのみに依存するのではなく、DePIN では個人やコミュニティが帯域幅、コンピューティング能力、再生可能エネルギーなどのインフラストラクチャに貢献して活用できます。このアプローチにより、従来のリソース不足の制限に縛られることなく、スケーラビリティが確保されます。

制度：期待と落とし穴

社会が進化するにつれ、銀行、政府、企業といった組織が出現し、資源や関係を管理、調整するようになりました。組織はある程度の柔軟性をもたらしましたが、複雑さ、集中化、排除といった大きな代償を伴いました。組織は地理的に制限され、非効率になりやすく、参加が特権階級に限定されることも少なくありません。

Ethereum などのブロックチェーンを利用した DePIN は、こうした制度上の非効率性を回避します。DePIN は「ブロックチェーンの堅牢性」を導入します。これは、グローバルで透明性があり、分散化されたインフラストラクチャへのアクセスを保証する、プログラム可能で信頼性のない調整の形式です。たとえば、DePIN は、Uber や Doordash などの中央集権型プラットフォームに依存する代わりに、DIMO (後のセクションで説明します) などのコミュニティが所有および運営する代替手段を可能にします。

ブロックチェーン: プログラム可能な堅牢性の基盤

ブロックチェーンは、プログラム可能な堅牢性、つまりルールをグローバルに、透過的に、自律的に施行するシステムを提供することで、次の進化の飛躍を表しています。Ethereum のようなプラットフォームは、分散型の参加が従来の仲介者に取って代わる、信頼のないネットワークを構築するためのインフラストラクチャを提供します。

DePIN は、このブロックチェーン対応の調整を活用して物理インフラストラクチャを管理します。「アトム」の信頼性と「機関」の柔軟性、および「ブロックチェーン」のスケーラビリティを組み合わせることで、DePIN は次のシステムを作成します。

トラストレス: インフラストラクチャを単一の組織が管理していない
スケーラブル: 参加者は世界中のどこからでも参加できます
包括的: 必要なリソースや能力を持つすべての人がアクセスできます。

本質的に、DePIN はブロックチェーンの堅牢性を現実世界のインフラに適用した実用的な実現です。DePIN は、物理的リソースの制限や制度上の非効率性に対処しながら、新たな経済的および社会的可能性を切り開きます。

ギグエコノミーの台頭：DePINの成長の基盤

ギグエコノミーは労働の分散化と民主化に役立ち、 DePIN の出現の土台を築きました。過去数十年にわたり、ギグエコノミーは世界的な勢力へと進化し、Uber、DoorDash、Airbnb などのプラットフォームがその代表例です。これらのプラットフォームは、個人が個人の資産や労働力を分散的に収益化することを可能にします。

数字で見るギグエコノミー

ギグエコノミーに参加する米国の労働者の割合は、2005年の10.1%から2015年には15.8%に増加し、この期間中に自営業者からの総収入は21%増加しました。
現在、アメリカの労働力の 36% にあたる 5,900 万人がギグワークに従事しており、 2025 年までにこの割合は 50%に増加すると予測されています (出典: Upwork)。
世界的に、ギグエコノミーは労働市場の 12%を占めており、2026 年まで15% の年平均成長率 (CAGR)が予測されています (出典: 世界銀行、DDIY)。

ギグエコノミーは世界的な現象である

米国が世界のギグエコノミーをリードする一方で、インド、インドネシア、ブラジルなどの新興市場も急速に成長しています。主な洞察は次のとおりです。

世界のギグエコノミーの総取引量の 88% は、 Uber などのライドシェアリングプラットフォームや Airbnb などの資産共有プラットフォームによるものです (出典: Mastercard)。
コンピュータプログラミング、IT、マーケティングなどの熟練作業は、世界のフリーランスの仕事の50%を占めています（出典：Upwork）。
イングランドやウェールズなどの市場では、労働者の15%が毎週ギグジョブを行っており、柔軟な労働モデルが広く採用されていることを示しています（出典：TUC）。

ギグエコノミーを形成する主なトレンド

選択によるもの：独立請負業者の 70% が選択により働いており、柔軟性と自律性の魅力が強調されています (出典: ADP)。
多様な収入源:ギグワーカーの 56% が、主な収入源を補うためにギグジョブに携わっています (出典: Pew Research Center)。
都市への集中:フリーランサーの 43% が都市部に住んでおり、都市部ではギグの仕事の機会がより多くあることを反映しています (出典: Upwork)。
新興スキル: 販売 (前年比 54% 増)、データ入力 (47%)、3D アニメーション (44%) などのフリーランススキルがギグエコノミーを前進させています (出典: Upwork)。

DePINとギグエコノミーの未来

ナバル・ラビカント（Uber、X、Notionの初期投資家）のような思想的リーダーは、ギグエコノミーは自営業主導のモデルへと進化し続けるだろうと予測している。ラビカントは、仕事が狩猟採集社会の独立的かつ協力的な構造に似ていて、厳格な階層やスケジュールから解放された未来を思い描いている。この変化によって、個人はより大きな自由と自己主権を獲得できると彼は主張する。

「本当の自由は、厳格なスケジュールや上司に縛られないことから生まれます。」— ナヴァル・ラビカント。

しかし、Uber、DoorDash、Airbnb などのギグエコノミープラットフォームは、1 日で形成されたわけではなく、1 つや 2 つのブレークスルーによって実現されたわけでもありません。これらは、さまざまな技術とインフラストラクチャの開発における長年の進歩の結果です。

スマートフォンと接続性：スマートフォンの普及、4G/5Gインターネット、アプリエコシステムにより、外出先でもリアルタイムのやり取りが可能に
GPSとマッピング: 地理位置情報とマッピングAPI（例：Googleマップ）により、正確なナビゲーション、ジオフェンシング、最適化されたルーティングが可能になります。
クラウドコンピューティング: スケーラブルなクラウドインフラストラクチャは、何百万ものインタラクションを処理し、データを保存し、リアルタイム操作をサポートします。
AIとアルゴリズム: AIを活用したマッチング、動的価格設定、ルート最適化により効率性と費用対効果を向上
決済システム: 安全なゲートウェイ(例: Stripe)とデジタルウォレットにより、シームレスでキャッシュレスな取引が可能になります。
データ分析: 予測的な洞察により、需要予測、リソース割り当て、顧客満足度が向上します
コミュニケーション: プッシュ通知、SMS、アプリ内メッセージングによりスムーズな調整が実現します
オンボーディングとコンプライアンス: 自動 ID チェック、現地の法的ナビゲーション、安全プロトコルにより信頼を構築します

これらの進歩は、強力な物流ネットワークと柔軟な労働力と相まって、これらのプラットフォームを効率的かつ拡張可能なものにしています。同様に、Ethereum などのブロックチェーンの急速な進歩も目撃しており、これらのブロックチェーンは、このようなアプリに堅牢なインフラストラクチャを提供するために拡張されています。ソフトウェアとハードウェアの両方における革新とネットワーク効果が相まって、 DePIN が繁栄するための基盤が築かれました。

後のセクションでは、 DIMOから始めて、さまざまなセクターや領域に革命をもたらした（または少なくとも革命を試みている）さまざまな DePIN プロジェクトについて説明します。

DIMO: 分散型コネクティビティで自動車の所有権を再定義

ほとんどの人にとって、自動車は住宅に次いで 2 番目に大きな買い物であり、年間で最大 12,000 ドルの費用がかかります。しかし、技術の進歩にもかかわらず、ほとんどの車両は接続されていないままであり、所有者の利便性を制限しています。DIMOは、自動車をスマートでプログラム可能、オープンにすることで、自動車の所有権に革命を起こし、所有者の利便性を高めることを目指しています。

ドライバーと開発者の両方を支援するように設計された DIMO は、車両データ (速度、位置、燃料レベルなど)、接続 (ロック/ロック解除、点火など)、および商取引 (支払い、登録など) への比類のないアクセスを提供します。DIMO は、Ethereum ブロックチェーンを活用して車両の ID、権限、および報酬を確立するとともに、比類のないオープン性、プライバシー、セキュリティ、およびパフォーマンス保証を提供します。

DIMOの仕組み

データプロバイダー: ユーザーは、R1 LTE デバイスなどのハードウェアを統合したり、OEM プラットフォームを接続して、車両データを DIMO のネットワークに提供したりできます。
データコンシューマー: 開発者は、ナビゲーションの最適化、保険料の設定、環境追跡などのサービス向けに DIMO のデータを使用してアプリを構築できます。
開発者コンソール:バージョン 1.0 にアップグレードされた開発者コンソールは、ブロックチェーンの統合を簡単にするグローバルアカウントなどの機能を備え、アプリケーションを構築するためのシームレスなエクスペリエンスを提供します。

DIMOのビジョンと実績

世界的な展開: 米国、カナダ、ヨーロッパで 115,000 台を超える自動車が接続され、車同士の距離が 150 メートル以内にある例もあり、車車間 (V2V) 通信の基礎が築かれています。
データエコノミー: 2030 年までに 8,000 億ドルに達すると予測される車両データの価値を解き放ち、所有者は収益を上げながら、都市計画、保険の最適化、交通管理の改善に貢献できます。
車車間 (V2V) 通信: 将来の計画には、道路状況データ (車線閉鎖や危険など) をリアルタイムで共有し、車両間の連携を改善することで自動運転と安全性を支援することが含まれています。

DIMOにおける車車間通信（V2V）

輸送の強化: V2V 通信により、リアルタイムの道路状況 (車線閉鎖など) を共有し、車両の意図を予測することで自動運転を改善できます。
位置と移動の証明: 互いに近い車両はデータを検証し、信頼スコアを構築して GPS スプーフィングに対抗し、セキュリティを強化できます。
将来を見据えた接続: DIMO デバイスはまだ V2V に対応していませんが、そのビジョンには、世界中のさまざまな車両群に不可欠な、車両に依存しない通信が含まれています。

自動で駐車し、駐車料金を支払い、運転者の運転習慣に合わせてカスタマイズされた AI ベースのメカニックや保険とシームレスに統合する車を想像してみてください。DIMO は、このような未来的なアプリケーションを可能にし、従来のウォールドガーデンプラットフォームの制限なしにイノベーションを促進します。開発者は、$DIMO トークンを通じて関係者を調整しながら、透明性、セキュリティ、スケーラビリティを確保しながら、最先端のモビリティ製品を構築できます。

物理インフラの調整: 通信業界における DePIN の事例

DePINの最も有望な用途の 1 つは、電気通信業界です。インターネットに代表されるコネクティビティは、現代の人間社会を根本的に形作り、変革した最も革新的な発明の 1 つです。参考までに、現在、インターネットユーザーは 53 億 5 千万人おり、オンラインユーザー数はさらに増加しています (昨年だけで、約 9,700 万人の新規ユーザーが初めてオンラインになったため、インターネットユーザーは 1.8% 増加しました)。

このような進歩にもかかわらず、世界の人口の 33% 以上が、今日の世界の基本的なリソースであるインターネットに接続できないままです。分散型物理インフラストラクチャネットワーク (DePIN) は、コミュニティ所有のインフラストラクチャが従来の ISP (インターネットサービスプロバイダー) よりも迅速に接続を拡張できるようにすることで、このギャップを埋める有望なソリューションを提供します。

しかし、毎日生成される膨大な量のデータと、従来のインフラストラクチャの構築にかかる高額なコストを考えると、従来の通信業界の供給側は対応できなくなる可能性があります。次のセクションでは、この傾向をさらに詳しく分析します。

従来の通信の課題の増大

現代の通信は、無線技術が有線システムに取って代わった 1990 年代から長い道のりを歩んできました。今日では、衛星から Wi-Fi まであらゆるものに広がり、モバイル、ブロードバンド、固定無線などの分野で年間 1.5 兆ドル以上の収益を生み出しています。

しかし、この集中型モデルはますます大きな課題に直面しています。AT &T 、 China Mobile 、 Verizonなどの通信大手は、インフラと労働力への巨額の投資に依存しているため、効率的な拡張がますます困難になっています。Citrini Researchは最近の記事で、この依存関係によって生じる課題を強調しています。

過度に楽観的な予測：パンデミック時代の予測により、企業は十分に活用されていない光ファイバーケーブルなどの過剰供給の重荷を背負うことになった。
サプライチェーンの課題: 個人接続から共有キャンパスやメトロネットワークへの移行など、急速に変化する需要により、従来の通信では対応しきれないボトルネックが生じています。

この問題をさらに複雑にしているのは、世界中でデータ需要が急増していることです。たとえば、平均的なアメリカ人は年間53テラバイトのデジタル情報を生成しますが、これはCOVID以前の時代のわずか6〜8テラバイトから大幅に増加しています。

このデータ生成の爆発的な増加は、IoT (モノのインターネット) デバイス、AI 搭載ツール、相互接続が進むシステムなどの進歩によって促進されています。従来の通信会社のインフラストラクチャ拡張能力は、この前例のない需要に対応するのに苦労しており、DePIN のような分散型ソリューションで埋められるギャップが残っています。

DePINが通信業界の課題にどのように対応するか

DePIN は分散型ワイヤレスネットワークの先駆者であり、個人がノードとホットスポットを展開し、接続を提供することで報酬を獲得できるようにします。これらのプロジェクトは、次の方法で通信業界の課題に取り組んでいます。

コスト削減: 分散型の展開により、集中型のインフラストラクチャ投資の必要性が回避されます。
インセンティブの調整：参加者は直接報酬を受け、ネットワークの成長を促進し、積極的な参加を確保します。
スケーラビリティ: 従来の通信モデルに見られるボトルネックを回避し、増大する需要に応じてネットワークを迅速に拡張できます。

分散型ソリューションは、従来の通信会社がリソースを迅速に展開するのに苦労している共有キャンパスやメトロネットワークなどの分野ですでに需要を満たしていると主張する人もいます。ブロックチェーンと暗号通貨のインセンティブを活用することで、DePIN プロジェクトはインフラストラクチャ管理の未開発の可能性を解き放ちます。

分散型通信ソリューションは、コストを削減し、拡張性を向上させるだけでなく、個人が接続革命に積極的に貢献し、その恩恵を受けることを可能にします。DePINは、従来の通信が残したギャップを埋め、インフラストラクチャ管理に対するより効率的で包括的なアプローチを提供します。

Wicrypt: グローバルなインターネットアクセスの改善

Wicrypt は、ラストマイル接続を分散化し、ユーザーが供給側の参加者になれるようにすることで、インターネットのアクセシビリティを変革する DePIN ネットワークです。1.1 兆ドル規模の ISP 市場と分散化された世界をつなぐ橋渡しとして機能している Wicrypt は、パイロットプログラムを通じてアフリカでのモバイルインターネットコストを 60% 以上削減しています。

Wicrypt の技術アーキテクチャ

ドキュメントによると、Wicrypt はシンプルさと分散化のために設計された 2 層アーキテクチャ上で動作します。

レイヤー 1 : カスタムファームウェアを搭載した分散型ホットスポットハブ (マイクロノード)。これらのハブは、中央機関によって制御されない WiFi ゾーンを作成します。Wicrypt 対応ルーターを入手し、ファームウェアをインストールして、範囲内の他のユーザーが接続できるようにすることで、誰でもホストになることができます。
レイヤー 2 : 接続されたクライアント (モバイルデバイス、ラップトップ、IoT デバイスなど) はこれらのハブを介してインターネットにアクセスし、シームレスな接続を実現します。

将来、Wicrypt はすべてのノードをFilecoinを搭載した分散型ストレージネットワークに統合し、クラウドストレージデバイスとして機能させることを計画しています。ネットワークのネイティブトークンである$WNT は、アクセスが困難なエリアに WiFi ゾーンを作成するホストにインセンティブを与えることで運用を強化します。また、キャッシュバックやエアドロップなどのユーザーボーナスも提供し、サービスが行き届いていない地域での採用をさらに促進します。

Wicryptの製品と機能

Wicrypt は、さまざまなユーザーの要求を満たすようにカスタマイズされた3 つの主要製品を提供しています。

Lynx : 100mの範囲で最大50 人の同時ユーザーをサポートするコンパクトなバッテリー駆動デバイス。GPS、 5000mAh バッテリー、 WNT マイニング機能などの機能を備えています。ポータブルで小規模なインターネットアクセスに最適です。
Spider : 200mの範囲で最大70 人の同時ユーザーをサポートする大容量デバイス。より広範な接続を必要とするユーザー向けに、 4 つの LAN ポート、 9dBi 全方向性アンテナ、 WNT マイニング機能を備えています。
ギガビット: 500mの範囲で500人の同時ユーザーをサポートする強力なエンタープライズグレードのデバイス。1Gbpsの超高速インターネット向けに設計されており、 WiFi 6、5つのLANポート、 WNTマイニング機能を備えています。

これらの製品は、個人用のポータブルハブから企業向けの大容量ルーターまで、さまざまなユースケースに対応しています。Wicrypt は55,000 人以上のユーザーを接続し、 3.84PB のデータを共有し、 37 か国 119 都市で運用されており、インターネットアクセスを分散化し、世界中のコミュニティに力を与える可能性を示しています。ユーザーは、Web サイト、モバイルアプリ、または Flutterwave ストアで購入できる Wicrypt ホットスポットハブを通じてデータを共有することで、$WNT トークンを獲得できます。

Wicrypt は最近 Arbitrum One と統合し、流動性とトランザクションの効率性を高めるために、$WNT トークンを Polygon から Arbitrum に移行しました。MEXC 取引所がシームレスなトークン交換を処理するようになったため、Arbitrum One は現在 Wicrypt トランザクションのデフォルトチェーンになっています。この革新的なアプローチにより、ISP の独占が解体され、コミュニティに手頃な価格のインターネットアクセスが提供されます。

GPUゴールドラッシュとAIコンピューティングの課題

AI革命の核心はGPU（グラフィックス・プロセッシング・ユニット）です。これは元々ゲーム用に設計されたものですが、今ではAIモデルのトレーニングと実行に欠かせないものとなっています。GPUの需要が急増したため、GPUは希少な商品となり、企業は数台入手するのに何ヶ月も待ち行列ができています。参考までに、GPUの絶対的リーダーであるNvidiaは、最近の財務報告で、生産シフトと需要の急増によりGPUが不足する可能性があると警告しました。

Meta の Llama 3.1 405Bのような大規模な AI モデルのトレーニングには 6 億ドル以上の費用がかかり、コンピューティングのニーズは 3 ～ 4 か月ごとに倍増します。AI クラスターは現在 10 万 GPU に拡張されており、2025 年には 30 万以上の GPU クラスターが計画されています。しかし、さまざまな理由により供給が制限されています: (a) チップ不足と製造のボトルネック (b) クラウドリソースとエネルギーの制約。これにより、いくつかの問題が発生します。

高騰するコスト：高性能GPUクラスターの構築コストは5億ドルを超える
インフラストラクチャのボトルネック: 冷却、電力、スペースの制限によりスケーリングが妨げられます。
集中的な価格設定圧力：予測不可能な価格設定と在庫状況が支配的

これらの制約により、 DePINプロジェクトはコンピューティングを分散化する機会が生まれ、ブロックチェーンのインセンティブを利用して未活用の GPU パワーを解放し、手頃な価格でスケーラブルなソリューションを提供できます。以降のセクションで説明するプロジェクト (Aethir、Spheron、Golem) は、AI コンピューティングを分散化し、ビッグテックを悩ませている集中化のボトルネックを回避するために取り組んでいる Ethereum DePIN プロジェクトの一部です。

エーシル

Aethirは、AI、ゲーム、仮想化コンピューティング分野を強化するエンタープライズグレードの GPU の分散ネットワークを構築することで、クラウドコンピューティングを再定義しています。分散型アプローチにより、十分に活用されていない GPU をグローバルネットワークに集約し、プロバイダーとユーザーの両方にとっての潜在能力を解き放ちます。プロバイダーはアイドル状態の GPU リソースを提供することで報酬を獲得し、ユーザーは AI トレーニング、リアルタイムレンダリングなどのために、手頃な価格でスケーラブルなオンデマンドコンピューティングにアクセスできます。

アエサーの主な業績

エンタープライズグレードのGPUサービスによる年間経常収益3,600万ドル
43,000 台以上のハイエンド GPUと3,000 台の NVIDIA H100 を備えた分散型クラウドインフラストラクチャで、AI やゲームなどの計算集約型業界をサポートします。
91,000のチェッカーノードのグローバルネットワークにより、サービスの品質、安定性、分散化が保証されます。
高度に分散化されたネットワークを表す70,000 ライセンスを配布することで、 Checker Node の販売目標を達成しました。

Duneによれば、45,129 の公開販売と 29,544 のホワイトリスト販売を含む 74,673 以上のノードが販売され、合計 41,903 ETH が調達されました。これは当時の価値で約 1 億 5,000 万ドルに相当します。Aethir のインフラストラクチャの中心となるのは Checker Nodes で、これはクラウドコンテナーの仕様を検証して整合性とパフォーマンスを保証します。

ノード販売についてはコメントもしませんし、その根拠も示しませんが（それはこの記事の範囲外です）、これらの数字は、Aethir のような分散コンピューティングソリューションに対するコミュニティの信頼と熱意を浮き彫りにしています。Dune の統計は以下で確認できます。

Aethirの製品スイート

アエシル・アース：

AI企業向けに設計されており、NVIDIA HGXおよびDGXシステムを搭載したベアメタルGPUインフラストラクチャを提供します。
NVIDIA、HPE、Foxconnとのパートナーシップにより、集中型プロバイダーよりも低コストでクラウドソリューションを提供

Aethirゲーミングクラウド:

デバイス間でシームレスなゲームプレイを可能にすることで、世界中の 28 億人のゲーマーにハイエンドゲームを民主化します。
クラウドベースのゲーム移植をサポートし、コストを削減し、市場投入までの時間を短縮します。

エーシルエッジ:

アイドル状態の GPU パワーを分散コンピューティングに活用し、レイテンシを削減して受動的な収入機会を提供します。
AI、ゲーム、機械学習のワークロードに最適なQualcomm® Snapdragon™ 865チップを搭載

Aethir DePIN アーキテクチャ

エッジレイヤー: 分散 GPU ソースをネットワークに接続します。
ネットワーク層: チェッカーノードは、Aethir のインフラストラクチャ全体の品質を調整および維持します。
アプリケーション層: スケーラブルなソリューションを実現するために、エンタープライズクライアントを GPU リソースに接続します。

ゴーレム

Golem は、コンピューティングリソースのピアツーピアマーケットプレイスを備えた分散コンピューティングの先駆者です。ユーザー (「プロバイダー」) は、アイドル状態のコンピューティング能力を他のユーザー (「リクエスター」) に有料で貸し出すことができ、従来のクラウドインフラストラクチャに対抗するグローバルネットワークを構築できます。Golem は、分散型マイクロサービスと非同期タスク実行を可能にすることで、複雑なコンピューティングのコストを削減し、CGI レンダリング、科学研究、機械学習などのアプリケーションをすべての人が利用できるようにします。

ゴーレムの仕組み

要求者: 計算リソースの消費者は、ハードウェア、緊急性、コストの要件を詳述したタスクテンプレートを送信します。
プロバイダー: Linux ベースのシステムと最新のハードウェアを備えたサプライヤーは、リソースを提供してGLM トークンを獲得します。GPU 固有のタスクには、より高い仕様が必要です。
評判システム: 分散型 ID システムは、パフォーマンス、技術的能力、および過去の信頼性に基づいてプロバイダーをランク付けし、信頼性と品質を保証します。

Golem の主な使用例とプロジェクト

AI および GPU ワークロード:

Modelserve AI : 開発者向けの手頃な価格の AI モデルスケーリング。
Golem-Workers : 高レベルの AI モデルの微調整のための API。

Dappsとソリューション:

Ray on Golem : AI/ML アプリケーション向けの Python ベースの分散コンピューティング
Golem 上の Jupyter : プロトタイピングと共同ソフトウェア開発のためのインタラクティブプログラミング環境
レンダリング：Reality Metaverseと提携してNFTユーザー向けにパーソナライズされたアニメーションを作成

DePIN は炭素排出量を実質ゼロにする方法でしょうか?

実質ゼロの炭素排出を達成するには、エネルギーの生産、消費、インセンティブ付与の方法に根本的な転換が必要です。この移行の中核となるのが、CO2排出量の削減に金銭的価値を割り当てるカーボンクレジットシステムです。

1 カーボンクレジットは、大気中から回避または除去された1 トンの CO2 を表します。これは、企業が過剰な排出量を相殺する必要があるコンプライアンスカーボンクレジット市場(2024 年初頭に約 1 兆ドルの価値があり、2028 年までに 2.68 兆ドルを超えると推定されています) と、組織や個人がカーボンニュートラルを達成するためにクレジットを購入するボランタリーカーボンクレジット市場(2030 年までに 300 億～ 1,000 億ドル) の 2 つの市場を通じて運営されます。

しかし、この制度は、一貫性のない基準や市場の流動性の低さなど、大きな課題に直面している。また、「追加性の高い」クレジット、つまり補助金なしでは存在し得ないプロジェクトを検証することも難しい。

例えば、米国のCO2排出量のうち、発電だけで30%を占めており、 2030年までに世界全体では40～50%に増加すると予測されています。太陽エネルギーは、20年間でコストが95%低下する（ 2001年の1ワットあたり5ドルから2021年には0.25ドルに）ことで解決策を提供しますが、現在の太陽炭素クレジットは、すでに実行可能なプロジェクトに報酬を与えることが多く、影響が限られています。

DePIN は、透明性、拡張性、コミュニティ主導による高付加価値クレジットの検証を可能にし、コスト効率を最大化し、ネットゼロへの移行を加速することで、カーボンクレジットシステムに革命を起こす可能性を秘めています。その方法とは? 次の 2 つのプロジェクトの例を通して理解してみましょう。

Glow: DePIN 原理による太陽エネルギー

Glowは、電力網を分散化して 100% 再生可能エネルギーを実現する Ethereum ベースの太陽光発電プロジェクトです。2023 年 12 月に開始され、Framework Ventures と Union Square Ventures からすでに 3,000 万ドルの資金を調達しています。Glow の分散型ネットワークは、米国とインドの太陽光発電所にまたがり、ブロックチェーンと暗号経済のインセンティブを活用して、高い追加性の太陽光炭素クレジットを推進しています。

グローの仕組み

1. 再帰的補助金モデル: Glow は、金融業者 (暗号通貨またはプライベートエクイティ) からの投資を通じて初期建設コストを賄うことで、実現可能性の瀬戸際にある太陽光発電所をサポートします。

収益貢献: 太陽光発電所は、電気収益の 100% をインセンティブプールに寄付し、新しい太陽光発電所への継続的な資金提供を確保します。
カーボンクレジットシステム：
- 太陽光発電所は、予測収益に基づいて USDC プロトコル料金を前払いします。
- Glow Certification Agents (GCA) は、毎週のカーボンクレジット生成を監査および認証します。
- 認証されたカーボンクレジットは GCC トークンとしてトークン化され、オークションを通じて販売されます。
- 購入者は GLW トークンを GCC と交換し、Glow は取得した GLW トークンを焼却します。

グローキーハイライト

Glow は、再帰的補助金を通じて、建設費 1 ドルを 20 ドル相当の新しい太陽光発電に増幅します。
ERC-20 トークンである GLW トークンは、プロトコル参加者へのネイティブ報酬として、また GCC を取得するための指定通貨として機能します。
最近最も収益を上げたDePINプロジェクトとして認められたGlowは、過去30日間で1,700万ドル以上の収益を生み出しました。

Glow は、太陽光発電の導入のためのスケーラブルで透明性が高く、効果的なプラットフォームを構築することで、再生可能エネルギーへの移行を加速させているようです。

Arkreen: ネットゼロ分散型エネルギーデータネットワーク

Arkreenは、小規模な再生可能エネルギー生産者を分散型で効率的かつカーボンニュートラルなグリッドに統合することで、エネルギーの生産と消費に革命を起こすことを目指している DePIN (分散型物理インフラストラクチャネットワーク) です。その使命は、AI などの先進技術の増大するエネルギー需要を満たしながら、気候問題に取り組むことです。

Arkreen のビジョンは何ですか?

分散型エネルギー供給: IoT ベースの物理作業証明 (PoPW) を利用して、屋上太陽光発電、省エネ家電、電気自動車の使用などの環境に優しい行動をデジタル化し、検証します。これらの行動にはAKRE トークンが報酬として付与され、再生可能エネルギーの導入を促すインセンティブ主導のシステムを構築します。
需要側への影響: 自発的なカーボンオフセットのためのトークン化されたマーケットプレイスを確立し、個人や企業がカーボンフットプリントを軽減できるようにします。GreenBTC.Club イニシアチブ (詳細は後述)はこれを例示しており、カーボンニュートラルな慣行を採用した参加者にユーティリティトークンで報酬を与えます。
個人向け炭素市場の拡大: Arkreen は、マイクログリーン資産の長期的な可能性を捉え、小規模なグリーン行動を重要な集合市場に集約します。これらの資産はトークン化して取引することができ、新たな経済的機会を生み出します。

Arkreen は、分散型でスケーラブル、かつカーボンニュートラルな電源を提供することで、再生可能エネルギーを AI 運用に統合することに取り組んでいます。同社のネットワークは、変動する AI ワークロードをサポートし、AI システムのカーボンフットプリントを削減し、低遅延のローカライズされたエネルギーソリューションでエッジコンピューティングを強化することを目指しています。

2023年11月に開始されたArkreenのGreenBTC Clubイニシアチブは、ビットコインマイニングにおける自主的なカーボンオフセットのためのブロックチェーンベースのプラットフォームです。再生可能エネルギー証明書（REC）とブロックチェーン技術を活用することで、このイニシアチブはビットコインブロックをグリーン化し、マイニング関連の炭素排出量を削減するための透明性と影響力のある方法を提供します。

再生可能エネルギー証明書（AREC） ：
各 AREC は、生成される再生可能エネルギー 1 MWh を表します。
AREC は NFT として発行され、柔軟なオフセットのためにArkreen 再生可能エネルギートークン (ART)に変換できます。
ビットコインブロックのグリーン化：
特定のビットコインブロックの電力消費量は、信頼できるデータ (例: Cambridge Bitcoin Electricity Consumption Index) を使用して計算されます。
参加者は、ART を使用するか、料金を支払うことで、これらのブロックの炭素排出量を相殺できます。

アークリーンの重要なマイルストーン

180,000 台のマイナーと 150,000 個のブロックがグリーン化: Arkreen は 150,000 台のマイナーと 150,000 個のブロックがグリーン化され、2 つのマイルストーンを達成しました。
100GWh ARTオフセット：オンチェーンオフセットに消費されたARTの記録は100GWhに達し、わずか2か月で40GWhから倍増しました。

分散型 RTC (リアルタイム通信) の事例

リアルタイムコミュニケーション (RTC) プラットフォームは、現代のデジタルインタラクションの基盤であり、ビデオ通話、ライブストリーミング、コラボレーションツールなどのアプリケーションに力を与えています。しかし、Zoom や Google Meet などの従来の RTC プラットフォームは、プライバシーの懸念、高レイテンシ、スケーラビリティの問題、集中管理などの問題を抱えることがよくあります。これらの課題により、監視リスク、単一障害点、アクセス制限などの脆弱性が生じます。

分散型 RTC (dRTC) は、ピアツーピアネットワーク、暗号化プロトコル、ブロックチェーンテクノロジーを活用して、革新的なソリューションを提供します。これにより、エンドツーエンドの暗号化によるプライバシーの確保、データルーティングの最適化によるレイテンシの低減、世界中のノードに分散された堅牢なインフラストラクチャが実現します。集中型プラットフォームとは異なり、dRTC は仲介者を排除し、コストを削減してセキュリティを強化します。さらに、分散型アーキテクチャにより、ユーザー、ノードオペレーター、開発者の間でインセンティブが調整され、包括的でスケーラブルな通信ネットワークが促進されます。

Huddle01: 分散型リアルタイムコミュニケーション

Huddle01 は、WebRTC プロトコルを分散化することでリアルタイム通信を改善しています。同社のオーディオおよびビデオ製品スイートには、ビデオ会議、マルチライブストリーミング、トークンゲートミーティングが含まれています。分散型 dRTC ネットワーク上に構築された Huddle01 は、超低遅延、暗号化通信、プライバシー保護機能を実現し、集中管理を排除して Web3 プリミティブを活用し、ユーザーと開発者の両方にスケーラブルでプライバシー重視の RTC サービスを提供します。

メディアノードは、Huddle01 の分散型リアルタイム通信 (dRTC) ネットワークのバックボーンであり、オーディオ、ビデオ、およびデータストリームのルーティングと管理を行います。メディアノード NFT を取得することで、オペレーターは CPU や帯域幅などのリソースをネットワークに提供し、$HUDL トークンを獲得しながら、国境を越えた検閲に強い通信を実現できます。

Huddle01の主な成果

100万分以上の会議がホストされ、150以上のdAppがそのインフラストラクチャを使用しています
YouTube、Twitch、Twitterなどのプラットフォーム向けのマルチストリーム機能
安全なピアツーピア通信のためにDTLS/SRTPを使用したBase WebRTCを活用

Streamr: ピアツーピアのデータストリーミング

Streamr は、リアルタイムデータストリームを公開およびサブスクライブするためのピアツーピアネットワークです。分散型メッセージングプロトコルに基づいて構築されており、堅牢でスケーラブル、かつ検閲耐性のあるデータ転送を保証します。

Streamrの主な機能

安全で改ざん防止のメッセージングを実現するトピックベースのパブリッシュ/サブスクライブシステム
IoT、スマートシティ、社内システムなどのアプリケーション向けのリアルタイムデータ共有
オープンソースアーキテクチャにより、開発者は中央サーバーに依存せずに分散メッセージングを統合できます。

Streamr の Ethereum ベースのトークノミクスは、データの整合性と透明性を確保しながら、ノードオペレーターにインセンティブを与えます。データ転送を民主化することで、Streamr は分散型アプリケーション向けのリアルタイムメッセージングインフラストラクチャを再定義します。

DePINによるGPSシステムの改善

GPS 技術は業界を変革し、シームレスなナビゲーション、物流、運用を可能にしました。しかし、従来の GPS には、通常 1 ～ 3 メートルの範囲の固有の不正確さがあり、自律走行車、ドローンによる配達、精密農業など、精度が重要なアプリケーションでの有用性が制限されています。ここで、リアルタイムキネマティック (RTK)や、 GEODNETやFOAMなどの分散型ネットワークがゲームチェンジャーとして登場し、センチメートルレベルの精度、強化されたセキュリティ、ユーザーインセンティブを提供して、次世代の位置情報ベースの技術を推進します。

RTKテクノロジーの将来性

RTK は、固定ベースステーションとモバイルローバーを利用して GPS の精度をセンチメートルレベルまで高める衛星ナビゲーション技術です。ベースステーションは、大気の状態や衛星信号の不一致によって生じる誤差を排除するために、リアルタイムで補正を計算します。RTK は、土地測量、農業、自律ナビゲーションなどの精度が重要な産業では不可欠です。

RTK のリアルタイム補正は、次のようなユースケースで極めて重要です。

精密農業により、資源の無駄が15%削減され、作物の収穫量が20%増加します ( 出典)
ドローンにより航空測量におけるデータ処理が50%高速化
自動運転車はルートの逸脱を25%削減し、より安全なナビゲーションを実現します。

従来の RTK システムは、その可能性にもかかわらず、コストが高く、拡張性が限られているため、GEODNET や FOAM などの革新的な分散型ソリューションへの道が開かれています。

GEODNET: DePIN による RTK の民主化

GEODNET は、ブロックチェーンと RTK 技術を組み合わせて、分散型 RTK ネットワークを構築します。Trimble や Hexagon などの従来のプロバイダーとは異なり、GEODNET は、従来の 1 ステーションあたり 25,000 ドルのコストと比較して、わずか700 ドルという手頃な価格のベースステーションを活用しています。この手頃な価格は、ユーザーにとって大きなコスト上の利点となり、GEODNET は、従来のデバイスあたり平均 2,500 ドルの料金と比較して、年間20 ～ 400 ドルから RTK サービスを提供しています。

ネットワークカバレッジ：GEODNETは140か国以上で10,000以上の基地局を運用しており、従来のRTKプロバイダーのカバレッジの2倍となっています。
費用対効果: GEODNETは100万ドルの支出ごとに1,400のステーションを設置し、 10万平方キロメートルをカバーします。一方、既存事業者は40のステーションで5,000平方キロメートル未満をカバーしています。
トークンインセンティブ：参加者は基地局をホストすることでGEODトークンを獲得し、比類のない精度と手頃な価格を提供するコミュニティ主導のネットワークを育成します。

GEODNET のスケーラブルで低コストのインフラストラクチャは、すでに従来の RTK 市場に革命を起こしており、高精度の位置情報サービスのための頼りになるソリューションとして位置づけられています。GEODNET の基礎をさらに深く理解するには、Blockworks による最近のレポートを読むことをお勧めします。

FOAM: ブロックチェーンを利用した位置情報の証明

FOAM は、分散型のブロックチェーンを利用した Proof-of-Location システムを通じて、位置検証を再定義します。なりすましやハッキングの被害を受けやすい従来の GPS とは異なり、FOAM は地上無線とブロックチェーンベースの検証を使用して、安全で改ざん防止可能な位置データを保証します。

テクノロジー: FOAM は、衛星ベースのシステムから独立して、飛行時間アルゴリズムとデジタル署名を使用してデバイスを安全に特定します。Ethereum との統合により、透明性と検閲に対する耐性が確保されます。
アプリケーション: FOAM の分散型マップおよび位置情報サービスは、安全で検証された位置データを必要とする金融、サプライチェーン、重要なインフラストラクチャなどの業界にとって非常に貴重です。
展開: FOAM の MVP は 2023 年に Optimism OP Stack で開始され、そのZone Anchors は現在 Base で稼働しています。これらのアンカーにより、ユーザーは Cycloid ハードウェアウォレットを使用して無線経由でプレゼンスクレームを発行できるようになり、ネットワークの範囲と機能が強化されます。

FOAM は、FOAM トークンを通じて参加を奨励し、コミュニティ所有のモデルを維持しながら、ユーザーと貢献者の利益を一致させます。重要なインフラストラクチャを保護し、フォールトトレラントな位置情報サービスを提供することで、FOAM は分散型 GPS テクノロジーのゲームチェンジャーとなります。

天気予報に DePIN は必要か?

地上の気象データの不足は、長い間、気象予報の精度向上のボトルネックとなってきました。不正確な予測により毎年数十億ドルの損失を被っている農業やエネルギーなどの産業に影響を及ぼしています。従来の政府管理の気象観測所はコストがかかり、非効率的で、特にサービスが行き届いていない地域では包括的なデータを提供できないことがよくあります。

このギャップは、分散型物理インフラストラクチャネットワーク( DePIN ) が気象データの状況を変革する機会を生み出します。Weather XM (次に説明します) などの暗号ネイティブプロジェクトは、このギャップを埋め、より正確で効率的な気象監視システムを実現できます。

WeatherXM: 効率性と正確性を高める気象レポートの分散化

WeatherXM はブロックチェーンを活用して分散型気象観測所ネットワークを構築し、地上気象データの深刻な不足に対処しています。WeatherXM が DePIN 革命をリードする方法は次のとおりです。

分散型所有権:
- 気象観測所は中央機関ではなく個人によって所有・運営されています。
- コミュニティのメンバーは、WeatherXM デバイス (Helium、D1 WiFi、Pulse 4G バンドルなど) をインストールして、超ローカルな気象データを収集します。
ブロックチェーン統合
- データはArbitrumで保護および検証され、改ざん防止の記録と公正な $WXM トークン報酬が可能になります。
- 報酬はデータ品質（ QoD ）とステーションの配置に基づいて分配され、すでに300万ドル以上のWXMが分配されています。
革新的な技術
- 太陽障害物検出 (SOD) は、太陽放射照度を使用してデータの正確性を確保し、設置が不十分なステーションにペナルティを課します。SOD は、太陽の予測可能な動作を利用してデータの正確性を検証し、ステーションの設置における異常を検出します。
- 高度なモデリングにより、10 分間のウィンドウごとに 90 メートルの精度で放射照度曲線を予測し、高いデータ品質を保証します。

WeatherXM の重要なマイルストーンと影響

データの宝庫を構築：WeatherXMは300万観測日以上の気象データを収集したと報告
規模と範囲の拡大: 80 か国以上に 6,000 を超える気象観測所があり、 2025 年までに 50,000に増やして、世界最大の気象ネットワークの 1 つになることを目指しています。
気象データへの世界的なアクセスの改善: WeatherXM は、ラテンアメリカ、アフリカ、インドで特別プログラムを展開し、サービスが行き届いていない地域に2,270 の気象観測所を設置しました。

WeatherXM はパリオリンピックを自社の技術の価値を示す機会としても活用しました。このプロジェクトでは、リアルタイムの気象状況を監視および分析する研究開発イニシアチブの一環として、 2024 年パリオリンピックに40 台の Pulse (WB3000) 気象ステーションを配備しました。これらのステーションは、超ローカルで正確な気象データを提供し、アスリート、役員、イベント主催者が情報に基づいた決定を下すのに役立ちました。プログラムの主な目標は次のとおりです。

猛暑時の選手、役員、観客の不快感を評価し、軽減するために状況を監視する
熱ストレスとそれがパフォーマンスと安全性に与える影響に関する研究のためのデータ収集

WeatherXMの潜在的な使用例

農業: 超ローカルな気象データにより、作物の収穫量、灌漑、災害への備えが最適化されます。
保険：正確なデータに基づいたパラメトリック気象保険を可能にします。
物流: 天候による混乱を軽減することでサプライチェーンの効率を向上します。
旅行と観光: 安全で効率的な計画のために、リアルタイムの更新情報で旅行者を支援します。
災害管理: 洪水、ハリケーン、熱波の早期警報により、備えと対応が強化されます。

結論

DePIN は、金融を超えて物理的およびデジタルインフラストラクチャへと移行する、分散化の原則の自然な進化を表しています。この記事では、DePIN がコンピューティング能力、エネルギー、気象データなどの重要なリソースへのアクセスを分散化することでインフラストラクチャをどのように変革しているかについて検討しました。このパラダイムシフトは、従来のシステムでは対応が難しいスケーラビリティ、手頃な価格、持続可能性の課題に対処します。