基于區(qū)塊鏈技術(shù)的去中心化地理空間信息共識(shí)平臺(tái)MAP介紹

采集地理空間信息的應(yīng)用程序能最大程度地為我們提供周邊世界的最新的三維空間數(shù)據(jù)?？闪炕奈恢镁珳?zhǔn)的地理位置數(shù)據(jù)對(duì)于無(wú)人駕駛汽車(chē)，無(wú)人機(jī)技術(shù)以及增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)來(lái)說(shuō)相當(dāng)重要。隨著由AI驅(qū)動(dòng)的智能設(shè)備在我們?nèi)粘Ｉ钪性絹?lái)越普遍，基于地理空間位置數(shù)據(jù)的應(yīng)用程序以及服務(wù)必須以最高的安全等級(jí)以及服務(wù)質(zhì)量來(lái)運(yùn)行。因此，未來(lái)的基于位置信息數(shù)據(jù)的系統(tǒng)必須依賴(lài)一張精確的，不斷更新的世界地圖。增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）以及其他日益流行的技術(shù)的運(yùn)作是需要依賴(lài)真實(shí)世界的位置數(shù)字信息以及感知周?chē)澜绲拇_實(shí)的物理變化。數(shù)據(jù)不足的影響對(duì)于社會(huì)大眾來(lái)說(shuō)是一個(gè)實(shí)實(shí)在在的問(wèn)題。采集真實(shí)的地理信息對(duì)于大眾來(lái)說(shuō)是符合他們的自身利益的。能使增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)，無(wú)人駕駛汽車(chē)以及無(wú)人機(jī)最大程度能發(fā)揮功效的一副滿(mǎn)載詳細(xì)的地理信息的地圖尚未存在。為了使機(jī)器能準(zhǔn)確以及精準(zhǔn)地感知世界，創(chuàng)造以及維護(hù)一張既精確并且公正透明的地圖最合理的方式是透過(guò)社區(qū)的努力來(lái)實(shí)現(xiàn)。

MAP要解決的核心問(wèn)題是將數(shù)字信息錨定到一個(gè)去中心化的且實(shí)時(shí)更新的數(shù)字地圖，任何人都可以訪問(wèn)，讀取和寫(xiě)入到這個(gè)數(shù)字地圖中，以改進(jìn)采用了MAP協(xié)議的基于位置的應(yīng)用程序和服務(wù)。 MAP提供了一個(gè)允許用戶(hù)設(shè)備準(zhǔn)確定位到現(xiàn)實(shí)物理空間中的位置和方向的協(xié)議，并同時(shí)不斷實(shí)時(shí)更新并上傳周?chē)h(huán)境的3D數(shù)據(jù)到MAP區(qū)塊鏈中。用戶(hù)設(shè)備因其提供的3D數(shù)據(jù)而獲得代幣獎(jiǎng)勵(lì)，MAP是由社區(qū)通過(guò)委托管理的方式進(jìn)行管理。 MAP將建立在EOS.IO區(qū)塊鏈操作系統(tǒng)或類(lèi)似的區(qū)塊鏈技術(shù)之上。

MAP接收用戶(hù)對(duì)空間映射數(shù)據(jù)和基于位置的元數(shù)據(jù)的貢獻(xiàn)并為其確定優(yōu)先級(jí)。 EOS.IO軟件為MAP提供諸如具有高魯棒性的共識(shí)機(jī)制，快速的交易速度和高效的資源利用機(jī)制。

當(dāng)前地理空間信息的應(yīng)用與限制

全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)（GPS）是美國(guó)政府擁有的以空間為基準(zhǔn)的無(wú)線電導(dǎo)航系統(tǒng)，最初是為軍事用途而開(kāi)發(fā)的。 盡管全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)于1995年開(kāi)放供公眾使用，但其民用信號(hào)被故意降級(jí)（出于國(guó)家安全原因）。 直到2000年5月，民用GPS信號(hào)的故意降級(jí)措施才被停止。這一政策變化使民用GPS服務(wù)達(dá)到與其軍事服務(wù)一樣的精度。 從地圖導(dǎo)航到為證券市場(chǎng)提供可靠的時(shí)間源，GPS對(duì)我們的經(jīng)濟(jì)有著舉足輕重的作用。

21世紀(jì)的技術(shù)創(chuàng)新以及移動(dòng)通訊的發(fā)展加速了我們對(duì)位置和地理空間信息的需求。 目前支持GPS的移動(dòng)設(shè)備的位置定位精度可達(dá)5米，但在高層建筑或者樹(shù)木遮擋的環(huán)境中，定位精度會(huì)受到影響。GPS定位精度在密集的城市地區(qū)尤其受到影響。 為了在GPS定位精度不足的情況下提升精度和保證可用性，我們還采用了Wi-Fi定位系統(tǒng)，利用無(wú)線接入點(diǎn)來(lái)改善基于位置的應(yīng)用，如增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）應(yīng)用和社交網(wǎng)絡(luò)。該系統(tǒng)通過(guò)使用GPS數(shù)據(jù)與附近Wi-Fi接入點(diǎn)的數(shù)據(jù)來(lái)確定設(shè)備的當(dāng)前位置。用戶(hù)的移動(dòng)設(shè)備不斷地收集Wi-Fi接入點(diǎn)的位置數(shù)據(jù)，然后將其并上傳至在專(zhuān)有數(shù)據(jù)庫(kù)中，供政府和企業(yè)使用。 使用GPS技術(shù)的服務(wù)提供商盡管擁有強(qiáng)大的位置定位數(shù)據(jù)庫(kù)，但僅能提供幾十英尺的定位準(zhǔn)確度， Wi-Fi定位系統(tǒng)能提供的位置信息依然十分粗糙。

在2012年，Google的Map Maker平臺(tái)與世界銀行合作，利用社區(qū)與群眾的力量向平臺(tái)提供位置定位信息，以用作改善公共規(guī)劃，資源管理和災(zāi)難響應(yīng)方面。 這是一個(gè)高尚的目標(biāo)，但許多用戶(hù)也批評(píng)Google的服務(wù)條款，該條款聲稱(chēng)所有用戶(hù)貢獻(xiàn)的數(shù)據(jù)所有權(quán)永久屬于Google，且內(nèi)容不得復(fù)制或用于任何商業(yè)或營(yíng)利用途。 Map Maker 已不再運(yùn)作，Google已將Map Maker數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移到Google Maps。 在最近的例子中，像優(yōu)步這樣的大公司也將使用類(lèi)似的不透明的方法來(lái)采集定位位置數(shù)據(jù)，以提高其服務(wù)的定位準(zhǔn)確性。 在2016年，優(yōu)步要求其用戶(hù)同意允許優(yōu)步追蹤用戶(hù)在完成服務(wù)后的位置，即使用戶(hù)不在使用該程序。 拒絕接受該政策的用戶(hù)無(wú)法繼續(xù)使用該應(yīng)用程序。雖然此政策已被移除，但優(yōu)步的意圖是收集位置數(shù)據(jù)以改進(jìn)其日后的服務(wù)。 這些例子表明，這些公司讓用戶(hù)提供數(shù)據(jù)以改進(jìn)服務(wù)，為基于地理位置的應(yīng)用程序構(gòu)建更好的智能地圖，但由用戶(hù)采集的地理空間信息本身卻屬于這些公司。

對(duì)位置和地理空間信息的需求正在迅速發(fā)展。 位置數(shù)據(jù)和地理空間智能是眾多需要精確地圖數(shù)據(jù)的應(yīng)用程序的核心組件; 這些應(yīng)用程序包括且不限于增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)，娛樂(lè)，游戲，社交信息，緊急和非緊急的警報(bào)以及手動(dòng)或無(wú)人自動(dòng)駕駛的汽車(chē)與飛機(jī)。隨著用戶(hù)對(duì)這些應(yīng)用程序的服務(wù)可用性要求不斷提高，用戶(hù)的體驗(yàn)與用戶(hù)周?chē)锢硎澜绲牡乩砜臻g信息的可靠性變得越來(lái)越相關(guān)。 隨著我們開(kāi)發(fā)應(yīng)用程序的方向是為了不斷增強(qiáng)用戶(hù)的體驗(yàn)，并向著將基于傳感器的人工智能機(jī)器應(yīng)用到現(xiàn)實(shí)世界中發(fā)展，因此，對(duì)我們最有利的做法是為公開(kāi)，透明和免費(fèi)的開(kāi)源地圖做出貢獻(xiàn)。

基于眾包機(jī)制的地理空間信息采集

1. 去中心化地理空間信息共識(shí)：對(duì)地球地理空間信息的量化

下一代內(nèi)置三維空間信息采集功能的移動(dòng)設(shè)備有能力徹底改變現(xiàn)今測(cè)繪技術(shù)。MAP 公司將使用區(qū)塊鏈技術(shù)建立一個(gè)透明的，分布式的量化三維地球圖層基礎(chǔ)協(xié)議。 在接下來(lái)的幾年里，下一代移動(dòng)設(shè)備中的相機(jī)將不再局限于采集二維信息，它們將能夠采集我們周?chē)澜绲?D數(shù)據(jù)，使我們對(duì)世界的認(rèn)識(shí)發(fā)展到更多的維度。在未來(lái)，我們可以經(jīng)常性，訪問(wèn)這個(gè)額外的維度; 世界上主流的硬件和軟件公司已經(jīng)或已經(jīng)計(jì)劃推出支持處理3D圖像數(shù)據(jù)的產(chǎn)品。ARKit， iOS 11中的一個(gè)現(xiàn)實(shí)增強(qiáng)的開(kāi)發(fā)框架，通過(guò)這個(gè)開(kāi)發(fā)框架，設(shè)備可通過(guò)相機(jī)捕獲影像深度數(shù)據(jù)。 此外，蘋(píng)果公司最近發(fā)布的消費(fèi)設(shè)備iPhone X和iPhone 8已經(jīng)配備了配備深度感應(yīng)的攝像頭，也提供影響深度數(shù)據(jù)，從而提升虛擬現(xiàn)實(shí)的使用體驗(yàn)。 ARCore是Google用于構(gòu)建增強(qiáng)體驗(yàn)的新開(kāi)發(fā)框架，提供3D圖像數(shù)據(jù)處理功能，于去年正式發(fā)布。Intel，微軟和Magic Leap等硬件制造商也都在積極開(kāi)發(fā)帶3D和深度傳感器的相機(jī)設(shè)備。

隨著采集的3D數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)量和深度捕捉傳感器不斷增加和普及，更細(xì)致（LoD）的質(zhì)量，精度和采集回來(lái)的內(nèi)容將指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)。 通過(guò)結(jié)合區(qū)塊鏈技術(shù)的分布式數(shù)據(jù)共享的能力，使得所有接入本系統(tǒng)的設(shè)備獲取的關(guān)于我們世界的地理空間信息比任意單一設(shè)備也要多。通過(guò)激勵(lì)機(jī)制和分布式機(jī)制，該系統(tǒng)將能實(shí)現(xiàn)自我維持運(yùn)轉(zhuǎn)。 全球數(shù)十億的智能手機(jī)將裝備深度感應(yīng)傳感器，這些設(shè)備采集的地理空間信息數(shù)據(jù)可以通過(guò)一個(gè)共識(shí)模型進(jìn)行融合并加以利用，使機(jī)器也可以精準(zhǔn)感知我們身邊周?chē)沫h(huán)境。

2.地理空間信息的共識(shí)：物理世界的數(shù)字特征共識(shí)

MAP將會(huì)利用這些新的移動(dòng)設(shè)備的地理空間信息采集能力 - 深度感應(yīng)攝像頭可以讓設(shè)備采集物理世界的3D數(shù)據(jù)。 設(shè)備可以通過(guò)處理物理空間中的空間信息并通過(guò)生成三維錨定點(diǎn)的方式構(gòu)建出一個(gè)虛擬的物理世界架構(gòu)。通過(guò)歷史數(shù)據(jù)集，設(shè)備可以將當(dāng)前采集的數(shù)據(jù)與歷史記錄的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較來(lái)識(shí)別設(shè)備在世界的當(dāng)前位置。 準(zhǔn)確識(shí)別出物理空間取決于能辨別出靜態(tài)或動(dòng)態(tài)的信息。 例如：路燈的位置可能可以保持多年不變，而車(chē)輛，人員或移動(dòng)物體可能會(huì)頻繁移動(dòng)。

隨著采集樣本量增加，特征的永久性可以通過(guò)捕獲頻率和坐標(biāo)來(lái)確定。 地點(diǎn)，時(shí)間和方向數(shù)據(jù)建立在越來(lái)越完整的虛擬表示之上。 隨著越來(lái)越多設(shè)備在不同的時(shí)間進(jìn)行采集，靜態(tài)的不經(jīng)常改變的特征就會(huì)被計(jì)算出來(lái)。 隨著特定特征圖像的數(shù)量和質(zhì)量不斷增加，這些特征的持久性也在不斷增加。近期被多次識(shí)別到的但之前不存在的特征可以標(biāo)記為臨時(shí)的特征或僅僅是暫時(shí)通過(guò)該特定空間的物體。 共識(shí)是由一個(gè)權(quán)重計(jì)算函數(shù)通過(guò)計(jì)算特征的頻率和新鮮度來(lái)決定的。 應(yīng)用程序可以利用此功能將需要使用的數(shù)字內(nèi)容與物理空間進(jìn)行精確地綁定為了達(dá)到共識(shí)，每一個(gè)被確定的數(shù)據(jù)集需要一個(gè)最少的用戶(hù)提交量。 如果沒(méi)有達(dá)成共識(shí)，那么用戶(hù)提交的數(shù)據(jù)將會(huì)留待到下一輪共識(shí)。 數(shù)據(jù)的新鮮度是根據(jù)前幾輪共識(shí)達(dá)成的頻率來(lái)計(jì)算的，并由此盡可能提高的拓?fù)淠Ｐ偷聂敯粜浴?/p>

3.對(duì)地理空間信息數(shù)據(jù)進(jìn)行一致性組合

下面是MAP使用移動(dòng)設(shè)備進(jìn)行地理空間信息數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的細(xì)節(jié)。 現(xiàn)有的移動(dòng)設(shè)備上的各種傳感器提供各種手段來(lái)優(yōu)化位置數(shù)據(jù)：GPS提供最初的大概的位置數(shù)據(jù)，而其他主動(dòng)或被動(dòng)傳感器（如基于RGB色彩原理的攝像頭傳感器，深度傳感器，羅盤(pán)和慣性移動(dòng)單元（IMU））則用于提供細(xì)致處理的數(shù)據(jù)點(diǎn)。

一致性處理流程：

● 設(shè)備使用GPS來(lái)確定大概位置并加載匹配該區(qū)域的圖層。

● 從區(qū)塊鏈中讀取該區(qū)域中的現(xiàn)有特征，其中包含特征點(diǎn)數(shù)據(jù)和永久性信息

● 通過(guò)姿態(tài)感知估算算法，使用迭代最近點(diǎn)（ICP）等特征，將特征點(diǎn)與已知值相匹配。 一旦找到匹配的的位置和方向，移動(dòng)設(shè)備即能生成深度數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)可用于添加新的特征點(diǎn)或?qū)⒔?jīng)常出現(xiàn)的特征點(diǎn)數(shù)據(jù)同步到區(qū)塊鏈上，并用于映射到區(qū)塊鏈上的全局3D數(shù)據(jù)。 隨著硬件和區(qū)塊鏈性能的不斷提高，近實(shí)時(shí)應(yīng)用可以使用接近實(shí)時(shí)的速度共享物理世界的數(shù)字特征，并立即更新到數(shù)字地圖上。

以下圖示展示了跨設(shè)備的數(shù)據(jù)頻率過(guò)濾和關(guān)系匹配過(guò)程：

隨著設(shè)備不斷移動(dòng)，設(shè)備也在不斷捕獲周?chē)澜绲奶卣鼽c(diǎn)。 在上面的圖例中，設(shè)備A采集到多個(gè)不同的深度數(shù)據(jù)點(diǎn)后， 使用在區(qū)塊鏈上相關(guān)的GPS信息，方向和特征點(diǎn)，將區(qū)塊鏈上歷史數(shù)據(jù)和最近的數(shù)據(jù)與剛采集到的深度數(shù)據(jù)進(jìn)行交叉對(duì)比處理。 然后該設(shè)備采集當(dāng)前場(chǎng)景的深度數(shù)據(jù)點(diǎn)，并用于特征點(diǎn)頻率過(guò)濾。

設(shè)備A從當(dāng)前的地理空間信息數(shù)據(jù)集中識(shí)別出特征點(diǎn)1，2和3。 他將這些特征點(diǎn)與新采集到的特征點(diǎn)提交給區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)上以達(dá)成共識(shí)。 設(shè)備B執(zhí)行相同的過(guò)程，識(shí)別現(xiàn)有的特征點(diǎn)1，2和4.當(dāng)設(shè)備在數(shù)字空間中定位后，它可以將這些特征點(diǎn)以及新的特征點(diǎn)B1提交到區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)上以達(dá)成一致。

4.不斷更新的世界數(shù)字地圖

MAP遇到的挑戰(zhàn)是確保MAP在不斷變化的世界中保持持續(xù)的準(zhǔn)確性和精確性。 MAP數(shù)據(jù)更新模型是基于更新頻率的，經(jīng)常訪問(wèn)的區(qū)域會(huì)得到更頻繁的更新。在人口密度較高的地區(qū)，數(shù)據(jù)可以獲得更頻繁的更新頻率。 MAP將能為我們提供可靠，穩(wěn)定的世界數(shù)字地圖。 MAP的共識(shí)模型支持優(yōu)先使用和顯示近期提交的數(shù)據(jù)，從而使最新的世界數(shù)字地圖能被優(yōu)先訪問(wèn)同時(shí)也能夠在保持歷史數(shù)據(jù)的可訪問(wèn)性。

5.內(nèi)容的附加數(shù)據(jù)層

憑借通過(guò)MAP完善的基于地理空間信息的世界數(shù)字地圖，任意的位置信息可以附加到確切的物理位置。 與物理地點(diǎn)綁定的智能合約可以通過(guò)地點(diǎn)信息來(lái)觸發(fā)交互行為。 商品和服務(wù)的支付服務(wù)可以直接在區(qū)塊鏈上處理。 增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)應(yīng)用可以與智能合約綁定實(shí)現(xiàn)地點(diǎn)觸發(fā)器，為應(yīng)用程序提供即時(shí)的內(nèi)容數(shù)據(jù)。 物流行業(yè)可以將無(wú)人駕駛的汽車(chē)和飛機(jī)的路徑和航點(diǎn)添加到世界地圖中。 零售商戶(hù)可以提供產(chǎn)品來(lái)源信息。

6.官方市政數(shù)據(jù)與登記權(quán)

現(xiàn)有的市政地圖數(shù)據(jù)可通過(guò)可信來(lái)源導(dǎo)入到MAP，并可在MAP上進(jìn)行標(biāo)識(shí)。 例如：區(qū)，市，市和省的官方街道名稱(chēng)，坐標(biāo)和距離等數(shù)據(jù)。 對(duì)于不同類(lèi)型的應(yīng)用程序，來(lái)自官方的數(shù)據(jù)可能是必需的。官方市政數(shù)據(jù)提供商登記后可以將其發(fā)布的數(shù)據(jù)標(biāo)記為官方的地理空間信息數(shù)據(jù)點(diǎn)。 類(lèi)似于SSL證書(shū)體系，官方市政數(shù)據(jù)提供商可以通過(guò)委托的加密可驗(yàn)證的信任鏈將其他實(shí)體列為受信任的數(shù)據(jù)源。 受信任的數(shù)據(jù)源指定可以通過(guò)傳統(tǒng)的線下途徑來(lái)獲取官方許可，以實(shí)現(xiàn)保持隱私和合規(guī)。 沖突通過(guò)全局仲裁來(lái)解決，這是EOS.IO軟件支持的一個(gè)功能，可以用于解決爭(zhēng)議。

7.跨平臺(tái)支持

采用不同操作系統(tǒng)的各種設(shè)備都會(huì)具備深度感應(yīng)攝像頭功能，因此，MAP將會(huì)支持跨平臺(tái)部署與開(kāi)發(fā)。 MAP使用GPS坐標(biāo)作為數(shù)據(jù)索引并以標(biāo)準(zhǔn)PCL兼容的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。 MAP將為以下語(yǔ)言提供開(kāi)發(fā)庫(kù)支持：C＃，C ++，Objective C，Java。 并為以下開(kāi)發(fā)平臺(tái)提供開(kāi)發(fā)插件：Unity，Unreal引擎，iOS，Android，通用Windows平臺(tái)（Universal Windows Platform）。 服務(wù)端開(kāi)發(fā)將會(huì)支持Python和其他語(yǔ)言。 計(jì)劃中的設(shè)備支持列表包括兼容Apple ARKit，Google Tango和Microsoft HoloLens的設(shè)備。 出于性能原因，在最初階段， MAP區(qū)塊鏈節(jié)點(diǎn)將與移動(dòng)設(shè)備分開(kāi)運(yùn)行。 移動(dòng)設(shè)備將通過(guò)REST API從MAP托管運(yùn)行的區(qū)塊鏈節(jié)點(diǎn)和其他網(wǎng)絡(luò)參與者發(fā)送和接收數(shù)據(jù)，以最大限度地降低對(duì)移動(dòng)設(shè)備的性能影響。

開(kāi)發(fā)庫(kù)將提供以下功能：

● 擁有獲取空間數(shù)據(jù)點(diǎn)的數(shù)據(jù)。

● 擁有從設(shè)備感應(yīng)器采集以及過(guò)濾數(shù)據(jù)點(diǎn)的能力

● 擁有接收和附加數(shù)字信息到特定的空間地點(diǎn)的能力

8. 高精度地圖映射框架

MAP地理信息空間框架是由基于高精度的EPSG 4326 （WGS84） 映射模型構(gòu)建而成，該模型支持橢圓體垂直基準(zhǔn)面功能。 該框架可確保所有級(jí)別的地圖數(shù)據(jù)從相對(duì)或絕對(duì)精度上都能達(dá)到最高的等級(jí)。 MAP可以采用不同精度的地圖數(shù)據(jù)，但EPSG 4326可以確保特定情況下的精度（例如自動(dòng)駕駛HD地圖）不會(huì)被降級(jí)。 由于數(shù)據(jù)集（比如用于自動(dòng)駕駛的地圖）是在EPSG 4326（WGS84）原生構(gòu)建的投影里產(chǎn)生的，因此MAP可以確保用于無(wú)人駕駛的地圖數(shù)據(jù) 。

9.GDAL 與MAP 平臺(tái)的集成

GeospaTIal Data AbstracTIon Library （GDAL） 是Open Source GeospaTIal FoundaTIon開(kāi)發(fā)的一個(gè)用于讀取和寫(xiě)入柵格和向量地理數(shù)據(jù)格式的軟件 他基X/MIT授權(quán)協(xié)議發(fā)布的免費(fèi)軟件。GDAL 使用一個(gè)單一抽象對(duì)象數(shù)據(jù)模型用于操作所有被支持的格式，同時(shí)內(nèi)置了多個(gè)命令行界面工具包用于數(shù)據(jù)傳輸和處理。PROJ.4庫(kù)用于映射以及變換部分。

在MAP里，集成了GDAL，以提供不同于EPSG 4326的與不同地圖數(shù)據(jù)集本地映射的無(wú)縫集成方案。MAP所集成的GDAL允許在系統(tǒng)內(nèi)的導(dǎo)入/導(dǎo)出功能兼容不同協(xié)議的“實(shí)時(shí)”映射。一個(gè)典型的數(shù)據(jù)導(dǎo)入例子是導(dǎo)入美國(guó)政府市政數(shù)據(jù)，這個(gè)數(shù)據(jù)是建立在美國(guó)國(guó)家平面坐標(biāo)系系統(tǒng)之上的，在統(tǒng)計(jì)調(diào)查中使了用NAD83垂直基準(zhǔn)面變換標(biāo)準(zhǔn)。 一個(gè)典型的“數(shù)據(jù)導(dǎo)出”例子是將地圖數(shù)據(jù)重新映射到在線地圖提供商（例如谷歌地圖，BING地圖，OpenStreetMap）使用的更常見(jiàn)的面向商業(yè)的EPSG 3857 WGS84/Pseudo-Mercator的標(biāo)準(zhǔn)上。

去中心化管治機(jī)制

在MAP中，不同地理區(qū)域由不同區(qū)域管理員進(jìn)行管理。區(qū)域管理員的管理權(quán)限不涉及用戶(hù)3D數(shù)據(jù)的收集和共識(shí)模型，但擁有管理MAP中某些功能的權(quán)限。 任何未處于主動(dòng)管理狀態(tài)的區(qū)域圖塊在初始狀態(tài)時(shí)都將由MAP團(tuán)隊(duì)或委派的社區(qū)團(tuán)隊(duì)進(jìn)行管理，對(duì)地圖管理和相關(guān)區(qū)域的操作都會(huì)獲得管理獎(jiǎng)勵(lì)。

1. 資源可用性

區(qū)域管理員的主要職責(zé)是確保所管理的區(qū)域擁有足夠的資源來(lái)運(yùn)作。 資源包括網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)和計(jì)算資源。 區(qū)域管理者有責(zé)任確保這些資源始終用于其所管理的地區(qū)。 他們可以通過(guò)提供激勵(lì)來(lái)鼓勵(lì)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)來(lái)提供這些資源。

2. 數(shù)據(jù)激勵(lì)獎(jiǎng)勵(lì)

MAP內(nèi)置激勵(lì)機(jī)制來(lái)鼓勵(lì)數(shù)據(jù)采集者來(lái)采集未映射或更新過(guò)時(shí)地圖數(shù)據(jù)。 區(qū)域管理者可以為其管理區(qū)域中部分地區(qū)設(shè)置額外的獎(jiǎng)勵(lì)。每筆交易的手續(xù)費(fèi)中，將會(huì)有部分的交易費(fèi)匯入獎(jiǎng)勵(lì)池用于獎(jiǎng)勵(lì)數(shù)據(jù)采集者。網(wǎng)絡(luò)參與者也可以與區(qū)域管理者一樣，將代幣鎖定到系統(tǒng)中以獲得激勵(lì)。

3. 信息傳遞與處理

MAP上的信息為用戶(hù)提供了有用的，可互操作的信息來(lái)源。 這些元數(shù)據(jù)（信息）是以統(tǒng)一資源標(biāo)識(shí)符（URI）的形式存儲(chǔ)，與現(xiàn)實(shí)物理空間中的點(diǎn)精確地關(guān)聯(lián)在一起。 每條信息的處理，保存和存儲(chǔ)交易都由區(qū)域管理者負(fù)責(zé)處理，區(qū)域管理者可以為其管理的區(qū)域設(shè)定價(jià)格模型，并需要確保該價(jià)格模型能支付相關(guān)的資源和處理成本。 同時(shí)，這套機(jī)制也允許一定程度的套利。

4. 分區(qū)管理

隨著MAP的不斷發(fā)展，MAP內(nèi)置的協(xié)議允許劃分出更小的管理區(qū)域，這些管理區(qū)域可以由單獨(dú)的區(qū)域管理者進(jìn)行管理。 這讓MAP能實(shí)現(xiàn)自我組織并劃分出合適的區(qū)域大小。

5. 糾錯(cuò)機(jī)制

在MAP中，區(qū)域管理者將在其所在管治的區(qū)域運(yùn)營(yíng)中發(fā)揮重要作用。 如果區(qū)域管理者認(rèn)為該地區(qū)需要更改或拆分管理區(qū)域，這些區(qū)域需要提交給其他參與者予以審查。 如果第三方參與者同意該區(qū)域存在爭(zhēng)議，那么該區(qū)域的管理權(quán)將變?yōu)闋?zhēng)議狀態(tài)。 當(dāng)區(qū)域標(biāo)記為爭(zhēng)議狀態(tài)時(shí)，其他網(wǎng)絡(luò)參與者可以抵押更多的存款到系統(tǒng)內(nèi)以取消現(xiàn)有的區(qū)域管理員的管理資格，當(dāng)原有區(qū)域管理員被移除職務(wù)時(shí)，原有區(qū)域管理員會(huì)得到其原先抵押在系統(tǒng)中的退款。

額外的數(shù)據(jù)驗(yàn)證與管治

1. 用戶(hù)角色

數(shù)據(jù)上傳者

數(shù)據(jù)上傳者是通過(guò)上傳地圖數(shù)據(jù)以獲得MAP代幣獎(jiǎng)勵(lì)的用戶(hù)。 要成為數(shù)據(jù)上傳者，用戶(hù)必須向系統(tǒng)抵押一定數(shù)量的MAP代幣作為保證金，抵押代幣的數(shù)量決定并限制了其可以上傳的數(shù)據(jù)數(shù)量和可以獲得的代幣獎(jiǎng)勵(lì)數(shù)量。

數(shù)據(jù)驗(yàn)證者

與數(shù)據(jù)上傳者相似，數(shù)據(jù)驗(yàn)證者可以通過(guò)驗(yàn)證地圖數(shù)據(jù)的正確性來(lái)獲得MAP代幣獎(jiǎng)勵(lì)。 數(shù)據(jù)驗(yàn)證者如同預(yù)言機(jī)。 若要成為數(shù)據(jù)驗(yàn)證者，用戶(hù)必須向系統(tǒng)抵押一定數(shù)量的MAP代幣作為保證金，抵押代幣的數(shù)量決定并限制了其可以驗(yàn)證的數(shù)據(jù)數(shù)量和可以獲得的代幣獎(jiǎng)勵(lì)數(shù)量。

在大多數(shù)情況下，數(shù)據(jù)上傳者同時(shí)也可以是數(shù)據(jù)驗(yàn)證者。

2. 數(shù)據(jù)特征驗(yàn)證

MAP將會(huì)實(shí)現(xiàn)可擴(kuò)展可插拔的數(shù)據(jù)驗(yàn)證策略。 例如，一個(gè)數(shù)據(jù)驗(yàn)證策略需要節(jié)點(diǎn)（數(shù)據(jù)上傳者）將其采集的3D地圖數(shù)據(jù)加密后提交以進(jìn)行共識(shí)。 在提交限期結(jié)束時(shí)，共識(shí)期開(kāi)始后，節(jié)點(diǎn)（數(shù)據(jù)上傳者）提供解密密鑰，這可以確保其他人無(wú)法從區(qū)塊鏈復(fù)制數(shù)據(jù)集并借此獲取代幣獎(jiǎng)勵(lì)。 共識(shí)模型以以下這些步驟運(yùn)作：

（1）將數(shù)據(jù)集添加到區(qū)塊鏈中需要抵押代幣，代幣抵押后將會(huì)產(chǎn)生系統(tǒng)代幣債券，代幣債券將暫時(shí)鎖定在系統(tǒng)中。 當(dāng)一旦形成共識(shí)，代幣債券將與代幣獎(jiǎng)勵(lì)返還給數(shù)據(jù)上傳者。 如果上傳的數(shù)據(jù)集不能形成共識(shí) – 被拒絕，則該抵押的代幣債券將會(huì)被系統(tǒng)沒(méi)收。 抵押的代幣債券數(shù)量需不低于系統(tǒng)設(shè)定的最小值，但網(wǎng)絡(luò)參與者可以在最小值之上設(shè)定一個(gè)自己認(rèn)為合適的數(shù)量。 當(dāng)形成共識(shí)時(shí)，抵押的代幣債券數(shù)量更高的數(shù)據(jù)集的權(quán)重會(huì)更高。 這種機(jī)制使得網(wǎng)絡(luò)參與者通過(guò)提供有效的，高度綁定的數(shù)據(jù)集來(lái)定價(jià)潛在的不良行為者。

（2）當(dāng)存在相同數(shù)據(jù)集時(shí)，系統(tǒng)只會(huì)認(rèn)可來(lái)自第一位上傳該數(shù)據(jù)集的用戶(hù)的數(shù)據(jù)。

（3）若數(shù)據(jù)集中不包含最低數(shù)量的已存在的特征點(diǎn)將會(huì)被排除在共識(shí)之外。

（4）數(shù)據(jù)集之間相互作特征比對(duì)。 在同一時(shí)間段內(nèi)和同一空間中的不同設(shè)備采集的數(shù)據(jù)都應(yīng)具有非常相似的特征點(diǎn)。 特征點(diǎn)的變化（添加或刪除）程度以降序方式進(jìn)行排序。

（5）數(shù)據(jù)集中包含任何被共識(shí)接受的特征點(diǎn)將會(huì)按照特征點(diǎn)數(shù)量比例獲得獎(jiǎng)勵(lì)

MAP團(tuán)隊(duì)將會(huì)提供基礎(chǔ)的3D數(shù)據(jù)聚合工具，用于識(shí)別和過(guò)濾來(lái)自用戶(hù)設(shè)備中無(wú)效的數(shù)據(jù)。 3D數(shù)據(jù)聚合節(jié)點(diǎn)有經(jīng)濟(jì)誘因來(lái)提交有價(jià)值的數(shù)據(jù) – 因?yàn)樗麄儠?huì)因?yàn)樯蟼鳠o(wú)效數(shù)據(jù)而受到懲罰，因此。 3D數(shù)據(jù)聚合節(jié)點(diǎn)會(huì)采取額外識(shí)別和過(guò)濾措施來(lái)提高他們提交的數(shù)據(jù)的質(zhì)量。

案例

1.混合虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)

混合虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)（The Mixed Reality System - MRS）是一種將現(xiàn)實(shí)世界與通用資源標(biāo)識(shí)符（URI）綁定在一起的數(shù)據(jù)登記與目錄服務(wù)。 它由W3C下屬的混合現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)小組開(kāi)發(fā)的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，可以在這個(gè)網(wǎng)站獲取到更詳細(xì)的關(guān)于這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的細(xì)節(jié)：https://mixedrealitysystem.org。 MAP將提供符合MRS規(guī)范的開(kāi)發(fā)組件，從而實(shí)現(xiàn)公有和私有位置數(shù)據(jù)的去中心化MRS服務(wù)。

2. 增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)

MAP使得增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)應(yīng)用可以運(yùn)行于去中心化的，不斷在最新的環(huán)境中。 上傳數(shù)據(jù)的用戶(hù)在采集特征點(diǎn)數(shù)據(jù)時(shí)，基于MAP開(kāi)發(fā)的應(yīng)用可以利用來(lái)自其他所有基于MAP開(kāi)發(fā)的應(yīng)用程序共享的信息。 由應(yīng)用程序上傳地圖數(shù)據(jù)這一行為產(chǎn)生的激勵(lì)收入可用于資助應(yīng)用程序的開(kāi)發(fā)與運(yùn)營(yíng)，為開(kāi)發(fā)商提供的MAP代幣可以在市場(chǎng)上用于交換他們所開(kāi)發(fā)的應(yīng)用程序的使用權(quán)。

3. 地圖

自由的地理空間映射信息與包含位置信息的去中心化數(shù)字地球能力，使MAP成為地圖應(yīng)用程序數(shù)據(jù)來(lái)源的最佳選項(xiàng)?；诘乩砦恢玫脑u(píng)價(jià)，興趣點(diǎn)等各項(xiàng)信息可以輕易添加和更新到地圖信息中，且不依賴(lài)封閉的中心化地圖服務(wù)。

4. 無(wú)人駕駛載具

結(jié)合無(wú)人駕駛載具上的路徑查找和防碰撞功能，無(wú)人駕駛載具使用的路線和航點(diǎn)可在MAP中創(chuàng)建以及更新。 MAP為在無(wú)人駕駛載具共享地圖數(shù)據(jù)提供了一種無(wú)需大型基礎(chǔ)設(shè)施支持且簡(jiǎn)單，可靠且容錯(cuò)的方法。 無(wú)人駕駛載具之間可以利用共享信息來(lái)優(yōu)化路線，避免碰撞并交換各方的位置信息。

5. 歷史檔案庫(kù)

MAP為公眾提供了一個(gè)不斷更新的，可供所有人訪問(wèn)的現(xiàn)實(shí)世界記錄。這些不斷更新的數(shù)據(jù)也可用于前后比對(duì)的歷史檔案。 例如建筑許可的合規(guī)，保險(xiǎn)索賠和藝術(shù)等用途。

6. 市場(chǎng)推廣

如果沒(méi)有去中心化平臺(tái)來(lái)讓用戶(hù)分享和利用地理空間信息，大型企業(yè)將利用資本和能力來(lái)收集這些數(shù)據(jù)供企業(yè)私人使用。 去中心化平臺(tái)將使每個(gè)用戶(hù)都能從中受益并為構(gòu)建這些數(shù)據(jù)做出貢獻(xiàn)。 蘋(píng)果已經(jīng)宣布， 將有2.5億臺(tái)設(shè)備具備使用ARKit的能力。 Google的Tango手機(jī)已經(jīng)開(kāi)始發(fā)售，而且HoloLens，ODG Glasses和Meta 2等增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)設(shè)備也已可供消費(fèi)者使用。數(shù)十億設(shè)備將提供更準(zhǔn)確，可靠的地理空間信息。

7. 側(cè)鏈

應(yīng)用程序，公司以及其他用例可以將公共地理空間信息上傳到MAP公有網(wǎng)絡(luò)上，同時(shí)也可以將部分私有數(shù)據(jù)上傳到私有網(wǎng)絡(luò)。應(yīng)用程序?qū)⒛承┧接械臄?shù)據(jù)集保存到私有網(wǎng)絡(luò)下且可與MAP公有網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)無(wú)縫集成。提供無(wú)縫的用戶(hù)體驗(yàn)。

8. 擴(kuò)展性

存儲(chǔ)整個(gè)地球的地理空間點(diǎn)數(shù)據(jù)所需存儲(chǔ)空間是巨大的。 MAP提供了一個(gè)分片機(jī)制，數(shù)據(jù)按照地理鄰近性進(jìn)行分組。 主鏈將根據(jù)經(jīng)緯度范圍在索引中尋找所屬的側(cè)鏈。 應(yīng)用程序和設(shè)備可以自由訪問(wèn)所有的公共側(cè)鏈，同時(shí)可以請(qǐng)求獲取在設(shè)備附近的地理空間信息數(shù)據(jù)。

共識(shí)和數(shù)據(jù)驗(yàn)證由隨機(jī)指定的節(jié)點(diǎn)處理，確保無(wú)法被惡意行為者接管。

9.應(yīng)用程序模型：贊助或直接貢獻(xiàn)者

將虛擬信息嵌入到數(shù)字地球中對(duì)幾乎所有行業(yè)都是有價(jià)值的，包括娛樂(lè)，游戲和社交。將信息嵌入到MAP中將需要使用或擁有MAP代幣。MAP為用戶(hù)上傳地理空間信息數(shù)據(jù)提供了多種激勵(lì)措施。隨著越來(lái)越多用戶(hù)使用增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)應(yīng)用程序，他們也會(huì)被動(dòng)地為構(gòu)建全球的地理空間點(diǎn)信息作出貢獻(xiàn)。這些增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)應(yīng)用利用其用戶(hù)提供的數(shù)據(jù)以獲取的MAP代幣用于不斷添加和更新在物理世界中的空間特征點(diǎn)數(shù)據(jù)。

雖然應(yīng)用程序可能是MAP代幣激勵(lì)制度下的受益者，但他們也會(huì)與用戶(hù)共享MAP的所提供信息。另外，為了獲取收益，用戶(hù)也可以獨(dú)立地上傳地理空間信息數(shù)據(jù)。參與者可以使用專(zhuān)門(mén)的解決方案以收集地理空間點(diǎn)數(shù)據(jù)，或被動(dòng)地共享已收集的數(shù)據(jù)。例如，無(wú)人駕駛載具可以成為大規(guī)模的數(shù)據(jù)集提供者。

代幣架構(gòu)

1.通脹

MAP 代幣的年通脹率是5%，用于代幣激勵(lì)環(huán)節(jié)。

2. 代幣用途

將內(nèi)容加入到MAP中需要抵押MAP代幣。 修改和添加數(shù)據(jù)也需要消耗MAP代幣。 部分的代幣收益也將會(huì)給予區(qū)域管理者以及其支持的節(jié)點(diǎn)這，其余部分將用于支付網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的費(fèi)用，如數(shù)據(jù)采集激勵(lì)。

3. 代幣發(fā)行

MAP將會(huì)基于共識(shí)中被接受的特征點(diǎn)數(shù)量為依據(jù)，為提供采集數(shù)據(jù)的用戶(hù)發(fā)放代幣獎(jiǎng)勵(lì)。 這些獎(jiǎng)勵(lì)將在用戶(hù)間平均分配。 每個(gè)塊（每小時(shí)或每天），將對(duì)所有在過(guò)去X塊中上傳的數(shù)據(jù)做一次統(tǒng)計(jì)并計(jì)算獎(jiǎng)勵(lì)。 這些網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)可以是用戶(hù)，也可以是中介，例如基于MAP開(kāi)發(fā)的應(yīng)用程序的開(kāi)發(fā)商利用用戶(hù)采集的數(shù)據(jù)獲得的代幣獎(jiǎng)勵(lì)，以創(chuàng)建完全去中心化的，自我維持的應(yīng)用程序。

管理區(qū)域分配

初始區(qū)域管理權(quán)將在初始區(qū)域保留期中進(jìn)行分配。 在此期間，用戶(hù)可以在MAP上抵押MAP代幣以獲得區(qū)域管理權(quán)限。 在最初的區(qū)域保留期，北美大陸區(qū)域?qū)⑹紫瓤捎谩?初始區(qū)域的邊界范圍將在代幣銷(xiāo)售期間在MAP的網(wǎng)站上列出。 未來(lái)將會(huì)有更多的區(qū)域開(kāi)放并提供管理服務(wù)。 不可用（未開(kāi)放）的管理區(qū)域?qū)⒂蒑AP團(tuán)隊(duì)或委派的社區(qū)代為管理，MAP和委派的社區(qū)將會(huì)獲得管理代幣獎(jiǎng)勵(lì)。

1.初始管理區(qū)域保留期的代幣抵押數(shù)量

在初始階段，所有地區(qū)將需要相同的代幣抵押數(shù)量，且分配的土地面積也相約。 由于這些地區(qū)的價(jià)值會(huì)因地點(diǎn)和經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的不同而有所不同，因此團(tuán)隊(duì)認(rèn)為這些地區(qū)的價(jià)格的變動(dòng)最好由市場(chǎng)決定 – 以拍賣(mài)方式為區(qū)域定價(jià)。 所有區(qū)域在初始階段都以10，000個(gè)MAP代幣的抵押起拍，價(jià)格在拍賣(mài)期間以線性不斷下降（最小值為75 MAP個(gè)代幣），直到有人愿意抵押相應(yīng)的代幣數(shù)量。 任何未在區(qū)域保留期結(jié)束前申領(lǐng)的區(qū)域都將由MAP團(tuán)隊(duì)管理，并以最小抵押數(shù)向市場(chǎng)供應(yīng)。

2.未來(lái)的管理區(qū)域分配

在初始階段，只有美國(guó)大陸地區(qū)才提供初始管理權(quán)分配。 在初始區(qū)域分配之后，隨著網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，其他區(qū)域也會(huì)逐步開(kāi)放分配。 其他區(qū)域的管理權(quán)分配方式將以與美國(guó)大陸初始保留期相同的方式進(jìn)行。 對(duì)于未分配的區(qū)域，將由MAP團(tuán)隊(duì)或社區(qū)團(tuán)隊(duì)暫時(shí)維護(hù)與管理。

代幣在平臺(tái)上的用例

MAP代幣用于訪問(wèn)MAP平臺(tái)上的特定功能

1.區(qū)域管理

希望成為區(qū)域管理者角色的網(wǎng)絡(luò)參與者必須將MAP代幣抵押到網(wǎng)絡(luò)上，直到放棄管理權(quán)或被網(wǎng)絡(luò)撤銷(xiāo)管理權(quán)為止。 區(qū)域管理模塊允許區(qū)域管理者在其管理的區(qū)域內(nèi)分配獎(jiǎng)勵(lì)。 區(qū)域管理者還有設(shè)定元數(shù)據(jù)信息價(jià)格的權(quán)限，并需要確保有足夠的基礎(chǔ)設(shè)施和資源用于其管理區(qū)域的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

2. 數(shù)據(jù)的代幣激勵(lì)

MAP內(nèi)置一個(gè)激勵(lì)機(jī)制來(lái)激勵(lì)參與者采集/更新未映射或過(guò)時(shí)的區(qū)域數(shù)據(jù)。 區(qū)域管理者可以為其管理的某些區(qū)域設(shè)定額外的獎(jiǎng)勵(lì)。每筆交易的手續(xù)費(fèi)中，將會(huì)有部分的交易費(fèi)匯入獎(jiǎng)勵(lì)池用于獎(jiǎng)勵(lì)數(shù)據(jù)采集者。網(wǎng)絡(luò)參與者也可以與區(qū)域管理者一樣，將代幣鎖定到系統(tǒng)中以獲得激勵(lì)。

3.添加基于位置的信息

將與物理坐標(biāo)相關(guān)的信息添加MAP中，需要使用網(wǎng)絡(luò)上一定數(shù)量的資源。 區(qū)域管理者可以為添加數(shù)據(jù)統(tǒng)一資源標(biāo)識(shí)符（URI）這一行為設(shè)定價(jià)格。