巴比特专栏 | The Spatial Web：全新的Web3.0网络架构

    众所周知，我们当前的互联网正处于Web2.0阶段，这个阶段最显著的特点就是基于智能手机的社交媒体的普及与繁荣。参与者不再像Web1.0阶段那样，被动地接受门户网站单向提供的信息，而是成为网上内容的生产者、交换者和消费者。参与者不但能任意浏览互联网上的内容，还能自己创造内容并分享出去，这意味着我们在互联网上拥有了属于自己的数据，而且可以在不同网站上发布，内容消费所带来的收益吸引了越来越多的用户参与。微信、快手、抖音、脸书、推特等都是这个阶段社交媒体的明星。Web2.0让我们乐在其中，并充分体验到互联网带给我们的包容和自由，不少人认为这似乎已经是互联网发展的终极阶段，然而很多有识之士已经认识到Web2.0并非那么完美，而且问题还不小，甚至有些是天生的缺陷且无法通过技术来解决。

1. 用户既然可以创造内容并分享内容，那么如何保证创造的内容不是虚假的；
2. 互联网实现了信息的快速交换，却无法实现价值的点对点直接交换。信息的无限复制破坏了基于数字化的价值交换，而互联网上泛滥的虚假信息也更加印证了它并非是一个可信的网络；
3. 内容分享平台的中心化特质，使它处于强势地位。用户如一个个行星一样，不得不围绕着恒星转，从内容规范，到分享模式，再到收益分成，用户没有任何“议价权”；
4. 每个内容分享平台都是孤立的，使得里面的内容也是孤立的，所谓的内容无门槛分享只是一句空话；
5. 用户在平台产生的行为数据被平台背后的大公司所占有，大公司根据这些数据挖掘出潜在的价值并用来谋利。行为数据由用户产生，所有权理所当然属于用户，只有用户才能授权大公司使用这些数据，数据产生的价值理应归于用户。

人们意识到Web2.0的这些问题不是依靠小修小补就能解决的，需要推翻Web2.0，重新对Web架构进行设计，于是Web3.0应运而生。那么什么是Web3.0？Web3.0是对下一代互联网的设想和设计，这一点毋容置疑，得到了大家的共识。针对具体的设计和设想，大家却众说纷纭，有些人认为互联网上的数据都是给人看的，不能被计算机所理解，因此需要加入智能机制，让Web应用更加智能、自动化程度更高，能够根据我们的行为来预测并满足我们的需求，即“语义网”；另外一些人认为互联网从Web1.0发展到Web2.0，我们已经失去了它最初的以去中心化为核心的设计原则，要知道早在Internet诞生之前，美国国防部高级研究计划局（Advanced Research Projects Agency，ARPA）第一任信息主管Licklider对未来网络的设想就是一种新型的去中心化的全球计算机网络，因此他们认为Web3.0应该回归初心，实现去中心化、可验证、安全可靠的互联网，用户能够完全掌握自己的数据和身份。
    随着一种集合了分布式数据存储、点对点传输、共识机制、加密算法等技术的新型集成应用——区块链的诞生，人们发现它不但具有去中心化、开放透明、防篡改、可追溯和匿名性的特点，更重要的是可以用来构建去中心化的信任。当经济行为融入到网络共识中，人们惊喜地发现区块链就是一种价值在互联网传播的方法，它使得价值互联网的实现成为可能，Web2.0的大部分缺陷都能得到有效的解决，更重要的是价值互联网不是对现有互联网的替代，而是一种高阶互联网形式，是在信息互联网的基础之上，实现数字化资产快捷方便、安全可靠且低成本的互联互通。有了区块链，人们认为它就是Web3.0的基础协议，除了用户发布内容外，还能做很多去中心化的事。所以目前对于Web3.0设想的主流看法就是基于区块链技术的去中心化Web应用。
    美国加州Verses实验室的两位科学家加布里埃尔·雷内(Gabriel Rene)和丹·马普斯( Dan Mapes)认为目前业界对于Web3.0的定义缺乏整体性的考虑，比如局限于数字货币驱动的“价值互联网”或者人工智能驱动的“智能互联网”，也不是AR/VR驱动的“场景互联网”，更不是工业4.0提倡的“万物互联”。事实上，Web3.0应该包含上述所有的定义，但不局限于其中某一个定义，为此他们提出了一种更为完整的Web3.0体系架构——Spatial Web。
    Spatial Web中的“Spatial”一词，是指“空间”的意思，意味着未来Web3.0将是一个空间化的网络，这个网络不再隐藏在屏幕之后，我们与之交互的内容也不再局限为二维事物（Web2.0阶段我们交互的文本、视频等实质都是二维平面的事物），而是扩展到了我们周围的物理世界，我们与网络的交互将从现在的二维屏幕扩展到三维空间，确切地说我们是和嵌入了三维空间内容的网络进行交互。
    Spatial Web不是空穴来风，一蹴而就的网络。2016年任天堂发布的宝可梦Go的手机游戏风靡全球，玩家通过智能手机在现实世界寻找放置在全球各地的虚拟宠物——宝可梦，这个游戏实现了现实世界与虚拟世界的巧妙融合，让用户与宝可梦在空间中无缝交互；高德导航利用空间定位技术将屏幕上的一个特定点映射到物理世界具体的地点，并引导我们往返于不同的地点。这些都是空间任务的位置化和商业化，为Spatial Web奠定了技术基础。分布式计算、去中心化数据、人工智能，虚拟现实、物联网以及基于外界环境的持续边缘计算等技术的每一次进步都会进一步扩展我们周围的空间，为Spatial Web里的用户带来新的体验、链接、信任和智能维度，所以Spatial Web是一个持续空间化的网络。
    
    未来的Web3.0将不会由任何一项技术来定义，而是通过计算机技术、信息技术等多种技术的集成融合来实现。经典计算机理论中，这种集成结构称为三层体系结构，由交互层、逻辑层和数据层组成。那么Spatial Web由四种技术构成这三个层次，分别是：空间（增强现实、虚拟现实和混合现实）、物理（物联网、可穿戴设备和机器人）、认知（机器学习、人工智能）和分布式计算技术（区块链、边缘计算）。
    

1. 交互层：空间。在空间环境中进行的计算，通常使用特殊的外围设备，如在游戏、仿真模拟等场景下，利用VR提供虚拟视频图像供人机交互；AR和MR将实现将虚拟文字、虚拟视频等信息叠加在真实的场景图像中，让人直观地获得场景信息。空间计算使我们能够以最直观的方式自然地与计算机进行交互。
2. 交互层：物理。嵌入到对象中的计算，包括传感器、可穿戴设备、机器人和其他物联网设备。这使得计算机能够看到、听到、感觉、闻到、接触和移动物理世界中的事物。物理计算将允许我们与世界各地的计算机交互信息，甚至向周围的空间环境发出指令。
3. 逻辑层：认知。建模和模拟人类思维过程的计算，包括智能合约、机器学习、深度学习、神经网络、人工智能甚至量子计算。它可以实现从工厂生产到自动驾驶汽车的活动、操作和流程的自动化、模拟化和优化，同时还可以增强和协助人类的决策。
4. 数据层：分布式。跨设备共享的计算，每个设备都参与计算机存储的一部分，如区块链和其他分布式账本技术，以及计算机处理，如边缘计算和网格计算。通常，这为Spatial Web所需的海量数据存储和处理提供了高质量、高速率、低延时、高度安全性和信任度的保证。

有了Spatial Web，我们的世界将从基于手机和屏幕的二维数字世界，逐渐转变为一个结合了人工智能、虚拟现实、区块链和物联网的三维网络世界。
    下面介绍几个案例来简要说明Spatial Web带给我们的应用前景。
    案例一、传统的建筑承包商都是按照事先设计好的图纸一步一步的进行建造，建造完成后，由甲方和监理单位共同验收，验收通过则支付整个的费用。传统建造的争议之处在于，承包商可能偷工减料、甲方可能拖欠承包商建造费用、承包商也可能拖欠建筑工人工资。那么在Spatial Web时代，承包商可以抛弃平面图纸，利用AR技术将建筑1:1的三维模型投影到将要建造的空间中，以此作为现实世界的向导，在虚拟建筑物的每一处都含有以三维形式呈现的建造指南，指引建筑工人逐步完成空间指令，而四周部署的各类传感器能实时监测建造进度和建造质量。每个任务完成后都会自动完成一个空间智能合约。施工完成后，甲方根据三维模型来检查建造结构，并确认每一个细节是否符合规范，甲方、承包商、建筑工作在每一步或每一阶段完成并获得检验后，会自动触发智能合约给相关方自动支付费用。
    案例二、传统的跨国界医学手术交流都是通过实时远程视频来观摩主刀医生的操作。在Spatial Web时代，异地的同行可以通过由网络传输到本地的患者三维全息图，同步虚拟地进行同样的手术，并在虚拟手术之后接受主刀医生和世界各地同行的评价。
    案例三、今天的网络搜索是通过输入文本来进行查询，搜索引擎根据网页排名算法向我们提供它认为最相关的网页。在Spatial Web时代，搜索内容和搜索方式将发生根本性转变。空间搜索引擎能够根据我们的语音、跟踪我们的眼球运动、手势、情绪甚至神经反应来选择最佳的空间内容并在空间浏览器呈现。比如你戴着VR耳机坐在家里的沙发上，突然心绪来潮想去购物，于是你从口里说出“想买几双鞋”，那么空间浏览器对你的语音命令做出反应，结合内置的人工智能，从你的历史偏好中知道你会在太古里购物，因此默认地将你带到太古里空间。又或者你在家里使用AR眼镜，希望在多家商店搜索鞋子，通过AR眼镜你可以授权商家访问内置的属于你自己的鞋码、形状和颜色偏好等隐私数据，商店据此自动给你推荐鞋子，你只需要将这些鞋子投影到你的脚上来完成试穿行为，并在购买前通过空间浏览器的安全钱包插件进行确认，自动将数字货币转移给商家，下一步只需要等待商家送货上门。在空间智能合约设定的任何条件下，Spatial Web中的交易都可以在任何人、资产或空间之间发生。交易可以自动发生，条款可以在空间智能合约中预设，使用任何形式的虚拟钱包，以任何可接受的货币，在任何两个或多个当事方之间转移资产。
    案例四、喜欢历史的朋友出去旅游参观到的都是残缺破烂的遗址，当年的风华正茂、金戈铁马、历史的风云变迁只能存在于脑海里的幻想之中。在Spatial Web时代，通过AR/MR技术，将历史的虚拟场景投影到现实世界中，让人们产生身临其境的感觉，而数字货币和智能合约能够为人们提供定制化的虚拟场景，甚至将本地的虚拟场景远程投射给遥远地方的朋友，让他们也分享你旅游的乐趣和情感。
    基于Spatial Web，我们将创造一个全新的智慧世界。这个世界将跨越物理和虚拟领域，任何人、地点或事物都被赋予一个自治的、通用的身份和数字可寻址的地址，智能支付和智能资产将被整合到里面，空间浏览器可以跨所有品牌的智能眼镜和其他新式界面进行工作，使得任何地方的任何人都可以跨越真实世界和虚拟世界访问基于位置的智能信息和对象。最后智慧世界将由遍布在我们周围的无数数字智能合约所控制，按照动态规则来自动执行，从而在Spatial Web里实现资产和用户的交互。
    这里只对Spatial Web作了简要介绍，关于Spatial Web的详细内容，感兴趣的朋友可以参考徐锷先生和孙亚洛先生翻译的《智慧空间—揭秘Web3.0将如何连接人类、机器和人工智能，改造世界》，目前在京东预售。
    区块链的基础理论可以参见《零基础学区块链》一书，链作商城有售。