开放地图生态的未来与机遇

Hyperion海伯利安
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开放地图生态详解

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前两天有朋友问了我一个问题,他说谷歌地图在全世界覆盖那么广,用户量也非常大,用户体验也很好,在地图这个赛道上,海伯利安的创新和机会在哪里?

这是个好问题,值得反复思考、深入思考。结合我们对地图行业的认识,我也想就这个问跟大家交流。 

以谷歌为例,他们去请专业的测绘师、买专业的测绘的设备、并且向第三方去购买数据,经过了那么多年的积累,最后整合在一起产生出高质量的地图数据,以服务的形式提供给大众使用。如果后来的创新者想走相同的路去颠覆它,也请测绘师、买专业设备、采购第三方的数据,那么极大的概率项目连启动的机会都没有。

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因为,要采取列举的这些措施需要大量的人力成本和资金成本。世界这么大,要在全球落地,就需要请非常多的人,所以人力成本巨大;其次,无论是买设备还是买数据,都需要投入大量的钱。所以地图行业只有少数几个寡头,在除中国以外的其他地区,谷歌一家独大。

我们有很多人还没有了解到的是,世界上除了谷歌这样的封闭性的地图生态之外,还有在快速增长的开放地图生态。开放地图生态以OpenStreetMap在2004年八月开始启动作为出发标志,发展至今已经16年了。

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OSM项目有着宏大的愿景,并提供了一个可供长期发展和演化的、开放的框架。当年他们团队想用第三方的地图数据做一些应用,发现谷歌这类公司非常看重地图数据的各种权益,因此对使用方有一定的约束。综合各方面的考虑之后,OSM的团队就决定要做一个公开、免费的地图项目。

有了这样的初心,OSM的社区发展到现在有六百万的活跃用户。像UBER, AIRBNB在海外很多地方包括东南亚的GRAB这种打车软件,其实都在用OSM的数据。这就是开放地图社区生态的一种现状。

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OSM之所以能发展到现在有六百多万的人,是因为有么多志愿者贡献者一起在努力,一起在奋斗。我今天演讲的题目叫做众行致远,行则将至。众行致远的意思是我们有很远大的愿景,需要全世界的人来参与,越多的人来参与事情,越能够达到目标。

有一个非常有名的大数据平台叫BUILD-WITH,它把互联网的一些公司的的趋势发展给罗列出来。我截了几张图是关于地图行业的发展趋势,非常直观。

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我们从数据里面可以洞察出未来的机会。左上角那张图是谷歌的。大家有印象的话2011年左右,移动互联网刚刚开始,伴随着移动互联网的发展,谷歌地图的发展是非常迅速的,而且一直在向上走,直到了17年18年就开始进入平缓期,然后开始往下掉。这个是Map1.0的时代,封闭的地图生态的时代。第二个阶段我们叫Map2.0,也称为开放地图社区的阶段。

我们右边这张地图叫MapBox,它基于OSM的数据整合了一些第三方的开放数据,比如说政府的数据,以服务的方式提供公众使用,商业化非常的成功。MapBox从13年开始对外提供服务,比谷歌要晚一点,也是一路在往上走,但是相比谷歌来讲,MapBox的增长在17年之前比较平缓的。OSM在17年之前主要是在解决全球用户数据贡献的问题,有个大的框架可以让用户不断把数据贡献进去。

17年谷歌上调了服务费用那个,同时减少了免费额度,OSM在这个时候开始提供地图服务,所以我们可以看到从17年开始它的客户量在显著地上升。这种上升对应着谷歌地图开始下降,这种此消彼长就代表了有一种趋势正在发生,有一种机会正在产生,大量的用户正在从相对封闭的地图1.0迁移到开放的地图2.0,这也反映出开放地图实际上是非常有活力、值得去信任的生态。

我们再看几张图。这张图是OSM数据增长情况,紫色的这条线表示数据节点。节点可以是描述一条线的关键点,如用来表示道路、湖泊;节点也可以是POI点,酒店、餐厅、警察局、学校。OSM里POI的信息在两千万到三千万之间,但相对于现实的语义信息而言规模还是非常小的。

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这张图描述OSM的用户增长情况,OSM社区已经有六百万用户了,这些人是愿意做贡献的,他们无私地,以志愿者的形式在做贡献,他们也是海伯利安希望能争取到的重要力量。显然,在有回报的情况下,社群的贡献比做志愿者要快很多,有恰当的激励机制,产生的数据质量也会好很多。

这张图描述了OSM平均每个月有多少用户在做贡献。我们可以看到从17年到现在用户的贡献度平均在四到五万,是相对比较稳定的。虽然相对互联网公司而言,似乎活跃贡献者有点少。但从另外一个角度看,每个月这么少的人在做贡献,就能产生出如此规模的开放地图生态,说明了开放生态的价值和潜力。

再下一张图列举了OSM地图数据贡献者的来源和分布。在OSM里面除了大量的用户是个人、是散户外,其实也不乏种政府部门的支持,比如像发达的国家:美国,加拿大,英国,法国,德国,奥地利,澳大利亚,他们的各级政府、各地政府都在向OSM贡献数据。最近几年还有一个新的变化,从17、18年开始,慢慢地像MapBox、微软、Facebook、Mapillary、Uber这样的商业巨头也在慷慨地为开放地图生态做贡献。

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Facebook向社区贡献了一套叫MapwithAI的一套系统、一套工具。传统上如果我们要去绘制一条路,用户需要拿带有GPS定位的设备,如手机,去把轨迹跑一遍。跑完了之后导到系统里面,再进一步编辑,过程比较漫长。用户能到达的地方也有限。Facebook这套工具,可以通过深度学习、通过人工智能的方式迅速地把高清的卫星地图上视觉可见的道路给识别出来。它在很多区域已经有成功的案例,比如17年五月左右,他们用卫星地图把泰国所有省的户外的道路网络识别出来了,这套系统有很强的数据生产力。也正是由于这些生产力的提升,开放地图社区的能力会比原来更强。 

第二个巨头是微软。微软也是用人工智能用视觉学习,但他不识别道路,而是识别房屋外外轮廓。之前OSM里面用户贡献的房屋外廓大概有三千多万栋,微软一来就贡献了一点几亿栋,接着在19年三月份的时候又把加拿大的一千两百多万栋,还有乌干达、坦桑尼亚一千八百多万栋的房屋的外廓贡献出来了。有了这些数据,弥补了基础地图层信息不足的问题。

还有一家公司叫MapBox,我前面提到过他。MapBox基于OSM的数据整合了很多第三方开放的地图数据,并以服务的方式供公众使用。现在它在全世界已经有十六万活跃客户在用MapBox,覆盖的总用户有六个多亿。支付宝在中国的月度活跃用户是八个亿,MapBox能找到月度六个亿活跃用户,说明它有个非常好的基础,有足够的有潜力。

再下一个公司叫Mapillary,它通过众包的方式让用户把街景地图全部上传上来,那么做机器学习的、做自动驾驶的有些路你是到达不了的,但可以让用户帮你去众包去贡献数据。机器学习的公司可以把图片、把视频下载下来进行学习,去理解这段路应该怎么开,路上的交通标志是什么,是单行道还是双行道。这些信息是没办法通过卫星地图或通过Mapwith.AI、Facebook的系统来产生的。

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有些人可能会有个疑问,觉得Map2.0已经这么好了,那它是不是开放地图社区的终点? 我们认为不是终点,而只是开始。有几个原因。第一,OSM的用户贡献是没有激励没有约束的,任何人都可以提交数据,整个组织是比较松散的。因此,数据的对错没有办法去验证。

我给大家举个例子,在东南亚有家出租出行的公司叫GRAB,它为了覆盖东南亚的市场就找了印度的外包团队,想通过印度的外包团队把当地的地图数据给收集起来。但印度的外包团队出了一些差错,在翻译和标注的时候,把整个OSM的数据站给搞乱了,以至于OSM不得不把那一段时间的数据进行回滚。

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由于缺乏校验机制和惩罚机制,用户的确可以随意贡献,但是却没办法去约束他。 第二,全世界这么大,有很多区域没有被覆盖到,这些没有被覆盖到的地方,有的是因为贫穷,有的是因为路途遥远,那么我们怎样让用户有动力去把些区域给绘制出来,光靠理想还不够,更需要有商业回报和激励。通常来讲商业的介入可以让事情的发展是变得更快的。

我们处在大变革的时代,通证经济是一种新的范式,通过设计恰当的机制,有机会让贡献得到激励,让数据校验得到实施,从而整个事情的运转变得更高效,更有质量。

地图领域有两大支柱,分别是地图数据和地图服务。

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用横轴表示地图数据的去中心化程度,用纵轴表示地图服务的去中心化程度。谷歌这类较为封闭的系统,我们把它叫做私域地图,中心化程度是非常高,地图服务的中心化程度也非常高,也即是地图1.0的形态。在迈向Map2.0的阶段,有移动端手机方便更多人去贡献数据,之后有很多像MapBox这类的公司把整个地图服务站的代码给开源了,使得有部分的人就可以自己打造一套开放的开源的地图服务的系统。地图数据比原来谷歌模式去中心化程度高很多,地图服务的去中心化也在向前推进。

我们海伯利安所面向的时代叫Map3.0,他最大特征是,去中心化地图的去中心化程度和地图服务的去中心化程度远远高于过去。第一,因为行业的发展,各种利益的博弈,有很多商业公司也不愿被约束在像谷歌巨头的生态里,因此就会参与开放的社区。第二就是有很多技术手段的诞生,比如华为有一款新的智能手机里面有AI有AR,通过视觉可以附近标示牌识别出来,数据的采集比以前要方便很多。

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因此,把手机看做移动的传感器,必然会收集到更丰富的数据。第三就是服务变得更加去中心化,那么这也是海伯利安最大的价值之一。传统地图服务在中心化的公司手里,会给个人、企业、国家带来一定的隐患。

就比如说当国家冲突时,有些国家会停掉对别国的GPS信号和地图服务,而地图又是现代生活、现代社会商业社会里面最必不可少的基础设施,必然会严重影响商业化活动。印尼就有意愿建立独立的或不受他国控制的地图。基于区块链构建去中心化的地图服务,不管是对国家还是企业都将带来几个好处。 第一,免于被第三方控制;第二,有非常强的隐私保护作用,隐私保护对于个人对于企业对于国家来讲都很重要。

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地图数据也还有很大的挖掘空间。我举一些案例:比如说基站地图。去年有个浙江的老师去美国旅游,到了美国之后他的朋友发现他两天没发朋友圈,以为他失踪了,也联系不上了,就开始到处找人,问这个人是不是出事了。过了两天之后人又出来了。他在朋友圈说我现在旅游回来了。因为他去的地方是没有信号的,他也不知道附近哪里有信号,离最近的基站有多远,因此没办法发消息报平安。

第二个案例是最近有一些驴友到了未开发的区域,或者比较原始一点的区域去旅游,后来迷路了。迷路之后他的朋友发现人找不到了,但是大概知道在哪个区,就请朋友请警察请救援队去救他,但救援队也不知道他究竟在哪里。如果在这种情况下他手机里的地图能告诉他附近哪个山头上是有基站的,那他就可以用最少的时间,也不用担心迷路,到有信号的地方去发消息、发定位,救援起来也就简单很多。

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还有一类的数据非常的重要,现在基本没有开放,叫做信号地图。室内定位常常以来WIFI设备的信号方位和强度,大型的互联网公司因为用户量很大,收集了很多这样的数据变成它私有的财产,也不公开给大家。如果做机器人的公司想在这片区域里面去做机器人的自动寻路,该怎么办呢?可能他自己得重新去测绘一遍。

我们希望大量的用户使用之后,能把WiFi的信号通过联合机器学习的方式贡献出来,即保护了用户的隐私,又能公开出来供公众使用,这一定会促进生态里面新的商业机会的出现。

还有一类叫自动驾驶的地图。如果一家公司如果花了十个亿把一片区域的高清地图绘制出来了,肯定不希望把数据贡献给竞争对手,数据越多质量越好,意味着你的车在这个区域里面用户体验比别的车好,那用户就更愿意买你的车,因此这类地图是自动驾驶技术公司核心的一部分。

但这会导致每个公司都在做自己,形成一个个信息孤岛,造成了浪费。我们希望用户通过全球海伯利安用户的贡献,包括其他开放社区用户的贡献,数据可以用比较巧妙的方式贡献到平台里面,被更多自动驾驶的公司使用。例如春节,有很多人回了老家,这些了可能比较偏,自动驾驶公司出于成本的考虑,不太可能让他的测绘车到那里去跑一趟。那些像微细血管一样比较边远的区域,通过用户的贡献可以被收集到,并且用来改善整个自动驾驶的体验。这些例子都说明现有的地图数据是远远不够的。

支持地图进一步的发展,有赖于新的架构、新的范式的出现,这样才能把数据和服务整合在一起。这也是海伯利安在探索的方向。Map3是海伯利安的三大支柱之一。

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Map3要具有三大特征,它是具有支撑性的。第一,所有人的参与就像BT网络一样是开放的,不被任何人限制,不会限制用户贡献和使用数据及服务。此外,我们还做了一个去中心化的TLS验证服务。互联网发展到现在,所有的浏览器或 App里面都会要求用户的数据在传输的时候有加密保护的,我们在的这套方案,不仅仅用于海伯利安,我们也准备把它开源给其他去中心化项目使用。有了这套方案,地图数据的分发就能以满足现代安全要求的情况下,在浏览器和App里使用。

第二,我们刚刚提到地图数据有很多来源,针对不同数据来源、不同数据类型,要统一化接口,兼容现有的用户习惯,也便于用户迁移。另外,一些部门的敏感的数据希望以授权的方式被访问,例如警局的数据有警察和嫌疑人的位置,怎样才能通过公开的网络让接收方安全的接收到,又不被中间经过的这些网络节点感知到或被篡改,并且数据提供方无须在线授权?这里就可以用代理重加密去实现,不需要中心化的机构专门去管理地图数据的授权。

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第三,我们要让整个网络高效地运转起来一定是有激励、有成本的。张博士刚才讲的案例,如果自动驾驶的时候出了交通事故,责任该怎么认定,是汽车的问题,还是地图的问题?所以,需要有一种机制,来确保地图数据是当时的共识结果,且数据经过网络传输之后未被篡改,即地图数据是可验证的。另外,本着多劳多得,按劳分配奖励,我们用PoW算每个服务节点的贡献量应得的奖励。

基于这些,当我们把Map3去中心化服务网络做好之后,就有了机会去重新定义LBS。原来LBS意味着基于位置的服务,但我们认为新的LBS应该是位置相关的区块链的服务。在这个基础上,应用不光是能够得到定位,更重要的是与位置相关的商业可以通过链上的通证流通设计新的商业形态和模式,从而更有效地推动商业发展。

最后我还是用开头的词来做一下总结,众行致远、行则将至,希望全球不管是OSM用户还是海伯利安用户,我们希望有更多的人参与到开放地图生态中做贡献,让我们最终达到可信的、去中心化的、通证化的全新地图生态阶段。 

谢谢大家!

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