Что такое Helium? Обзор сети The People’s Network

Сеть Helium Network, широко известная как Helium, — это передовая технология, которая обеспечивает связь между устройствами в «интернете вещей» (IoT). В 2019 году компания Helium выпустила на рынок свой флагманский продукт, Helium Hotspot, в котором была реализована новая концепция — беспроводное подключение с использованием блокчейна.

В этой статье мы расскажем о разнообразных функциях, токенах и экосистеме сети Helium, а также о ее переходе на блокчейн Solana и многом другом.

Что такое Helium Network

Helium — это не обычная беспроводная сеть, а глобальная экосистема точек доступа, которая работает на блокчейне. Работая совместно, точки доступа создают и поддерживают рентабельную и децентрализованную беспроводную сеть, а владельцы точек доступа получают токены в качестве вознаграждения.

В этой сети нет места телекоммуникационным корпорациям, известным своими проблемами безопасности и тем, что единственная ошибка в их системе может приводить к сбою всей сети. Контроль над Helium находится в руках у обычных людей, объединенных общей целью — поддерживать беспроводную связь, охватывающую весь мир.

Ключевым компонентом различных функций сети являются токены, например HNT, IOT и MOBILE. Подсети Helium, включая IoT и мобильные сети, функционируют на основе механизма консенсуса Proof-of-Coverage (PoC, доказательство покрытия), который обеспечивает надежную и безопасную инфраструктуру для эффективной работы.

Как Helium внедряет инновации в сетях IoT

Технология Helium поддерживает широкий спектр IoT-устройств: от умных ошейников для домашних питомцев и систем доставки на дом до скутеров, систем охлаждения и систем умного освещения. Сегодня сеть Helium насчитывает более миллиона точек доступа по всему миру и охватывает 77 000 городов в 192 странах, что делает ее крупнейшей глобальной сетью дальнего радиуса действия (LoRaWAN).

Также компания Helium развивает собственную 5G-сеть: за год она установила 8000 5G-радиоустройств, работающих на частотах службы гражданского широкополосного радиовещания (CBRS). Сейчас экосистема Helium охватывает уже более 100 000 активных устройств, не считая подключенные с помощью роуминг-партнеров. По этой причине ее можно смело назвать одним из лидеров в сфере децентрализованных IoT-сетей. На момент написания статьи экосистему обслуживают 25 производителей точек доступа и четыре роуминг-партнера для устройств LoRaWAN, а также компания сотрудничает с известными операторами связи.

Переход Helium на блокчейн Solana: продвинутая масштабируемость, надежность и универсальность

18 апреля 2023 года сеть Helium была перенесена с блокчейна Helium Layer 1 на блокчейн Solana. Это стратегическое решение было принято, чтобы улучшить масштабируемость, надежность и универсальность беспроводной сети.

Ограниченная масштабируемость блокчейна Helium

Компания Helium признала, что иногда ее ведущие разработчики сталкивались с проблемами, особенно при управлении двумя ключевыми компонентами сети:

• PoC. Алгоритм консенсуса PoC используется в подсетях, мобильных и IoT-сетях Helium Network. С его помощью владельцы точек доступа поддерживают работу беспроводной сети для IoT-устройств, взамен получая вознаграждения в виде токенов HNT. Алгоритм подтверждает, что точка доступа участника покрывает подключенные устройства, и присуждает ему вознаграждение. По мере увеличения количества точек доступа, каждая из которых участвовала в механизме PoC, сети становилось все сложнее эффективно подтверждать заявленное сетевое покрытие и управлять им.

• Надежность передачи данных. Поскольку сеть Helium непрерывно увеличивалась, со временем гарантировать безопасную, точную и надежную передачу данных между устройствами посредством точек доступа стало труднее.

В результате сложность и объем сетевой активности Helium вышли за рамки возможностей родного блокчейна сети. Чтобы решить эту проблему, было решено перенести Helium на блокчейн Solana. Он имеет более широкие возможности, включая большое сообщество разработчиков, высокую компонуемость, более эффективное использование токенов и масштабируемую платформу для смарт-контрактов. С их помощью Helium рассчитывает преодолеть проблемы масштабируемости, присущие первому блокчейну. Сообщество Helium активно поддержало переход на Solana, что подтверждает правильность этого решения.

Что изменится для пользователей Helium после перехода

Переход на новый блокчейн повлечет за собой некоторые значительные перемены:

• Точки доступа в качестве невзаимозаменяемых токенов (NFT). Точки доступа, которые являются ключевым компонентом сетей Helium, на Solana будут создаваться в виде NFT. Это позволит разработать новые функции с использованием токенов, а также внедрить новые способы подтверждения права доступа и проверки подлинности точки доступа. Кроме того, после перехода в сети начнут использоваться сжатые NFT — файлы будут занимать меньше места, что поможет уменьшить расходы на их хранение, снизить комиссии за транзакции и улучшить масштабируемость.

• Эволюция токена HNT. Раньше владельцы точек доступа LoRaWAN получали вознаграждение за майнинг в виде токенов HNT посредством механизма консенсуса PoC. Теперь владельцы точек доступа LoRaWAN будут заниматься майнингом токенов IOT, которые будут одновременно являться вознаграждением и инструментом управления в сети Helium. HNT продолжит использоваться для обеспечения работы сети, подключения новых устройств и преобразования в Data Credits (DC), необходимые для передачи данных и коммуникации внутри Helium Network. Пользователи смогут обменивать токены IOT на HNT в приложении Helium Wallet.

• Обновленная модель управления. Раньше для участия в управлении сетью Helium пользователям было необходимо владеть токенами и использовать их. Теперь в сети будет применяться более инклюзивная модель управления со временной заморозкой голосов. Для участия в голосованиях и управлении пользователи должны будут вводить определенное количество токенов Helium в стейкинг. Доступное каждому участнику количество голосов будет определяться количеством его токенов в стейкинге и продолжительностью стейкинга. До перехода учитывалось только количество токенов. Новая, более продвинутая модель управления, которая также будет охватывать токены IOT и MOBILE, поможет усилить автономность сетей IoT и 5G в пределах Helium. Важно упомянуть, что за стейкинг HNT присуждаются вознаграждения, а стейкинг IOT и MOBILE позволяет только получать больше голосов.

• Внедрение смарт-контрактов. На основе смарт-контрактов можно создавать разнообразные программные инструменты и функции, а также они необходимы для взаимодействия с различными децентрализованными приложениями (DApp). Смарт-контракты позволят выполнять более технологичные и сложные операции в сети Helium. Они не только расширят ее возможности, но и поспособствуют внедрению инноваций, поскольку разработчики получат инструменты для создания децентрализованных решений.

• Снижение комиссий. На Solana действуют гораздо более низкие комиссии за транзакции. Helium взимает в среднем $0,35 за транзакцию, а Solana — в среднем $0,00025.

• Доступ к децентрализованным финансам (DeFi). Блокчейн Solana имеет развитую DeFi-экосистему. В ней держатели токенов HNT, IOT и MOBILE смогут торговать на разных рынках и получать вознаграждения за ликвидность на таких платформах, как Orca и Kamino. Приложение Helium Wallet также получит прямой доступ к DeFi.

• Глобальное сообщество разработчиков. Изначально блокчейн 1 уровня для Helium был написан на языке Erlang, который нечасто используется в кругах разработчиков крипторешений. Теперь Helium будет интегрирован с экосистемой Solana, которую поддерживает крупное сообщество разработчиков, увлеченных своим делом. Они регулярно участвуют в мероприятиях Hacker House, которые организует Solana, что подтверждает их заинтересованность в теме и желание сотрудничать. Так сеть Helium получит возможность привлечь к себе внимание более широкой аудитории, заключить новые партнерства и получить доступ к большому сообществу талантливых разработчиков.

• Более эффективная работа сети. Теперь сетевые функции будут полагаться на оракулы, которые обрабатывают данные устройства с более высокой скоростью. Обработка данных больше не будет выполняться исключительно во время непрерывной работы блокчейна, что укрепит стабильность и надежность сети.

• Совместимость с Solana Program Library (SPL) для расширения возможностей токенов. Стандарт SPL обеспечит совместимость между токенами Helium и платформами в экосистеме Solana. Он используется для интеграции технологий в мире криптовалют и является общепринятым стандартом, который применяется в кошельках, на криптовалютных биржах и других сервисах. Таким образом, SPL расширит возможности токенов Helium.

• Возможности для разработки решений с открытым исходным кодом. После перехода сети на новый блокчейн разработчики смогут создавать новые приложения на базе ключевой технологии Helium. Она станет главным ресурсом для проектов и компаний, которым нужны решения для беспроводного соединения. Технология Helium позволит создать приложения для самых разных нужд: от мониторинга качества воздуха и отслеживания физических активов до учета расхода воды, обнаружения лесных пожаров, отслеживания трафика пешеходов и многого другого. Чтобы поддерживать такие инициативы, организация Helium Foundation снова открыла программу грантов. В рамках этой программы разработчики могут получить помощь и финансирование для создания программного и аппаратного обеспечения с открытым исходным кодом, которое может использоваться в децентрализованных сетях и приложениях экосистемы Helium.

Как работает Helium Network

Helium Network — это глобальная беспроводная P2P-сеть, которая объединяет в себе инфраструктуру для беспроводного соединения с технологией блокчейна. Сеть функционирует на алгоритме консенсуса PoC, который используется для валидации участников и распределения вознаграждений, а ее работу обеспечивают специальные устройства — точки доступа. Они являются нодами или точками входа в сеть и необходимы, чтобы поддерживать надежную передачу данных и беспроводное покрытие с большим радиусом действия для маломощных IoT-устройств.

В экосистеме Helium отдельные подсети работают независимо друг от друга, предоставляя уникальные услуги и устанавливая собственные комиссии за их использование для пользователей.

IoT-сеть Helium

Чтобы обеспечить надежное соединение для разных пользователей и приложений, IoT-сеть Helium объединяет технологию блокчейн с протоколами LoRaWAN. Компании, организации и люди, которые хотят воспользоваться функциями IoT, могут установить специальные устройства, например датчики и актуаторы, которым требуется подключение к энергоэффективной сети дальнего радиуса действия.

Точки доступа в этой сети получают данные с датчиков глобальной энергоэффективной сети (LPWAN) и перенаправляют их через LoRaWAN-серверы Helium на серверы приложений, связанных с определенными устройствами. Затем эти серверы выводят статистику на пользовательские панели с понятным интерфейсом для эффективного мониторинга IoT-устройств. Сеть совместима с приложениями для умных городов, сельского хозяйства, логистики и других отраслей и позволяет людям эффективно собирать информацию.

Пользователи IoT-сети платят 1 DC за каждый отправленный или полученный 24-байтовый пакет данных.

Примеры применения

В IoT-сети Helium работают множество приложений, используемых в самых разных отраслях. Компании и организации полагаются на возможности Helium, чтобы сокращать расходы на беспроводную связь и повышать эффективность надежность своей работы. Вот несколько примеров:

• Roof Tec. Компания Roof Tec, предлагающая профессиональные кровельные услуги в Вашингтоне, использует IoT-сеть Helium для мониторинга определенных показателей в режиме реального времени с помощью датчиков Dragino и информационных панелей MyDevices. Эта стратегия помогла Roof Tec обнаружить отключенный вентиляционный вентилятор на одной из крыш, из-за которого образовалась плесень. Если бы эта проблема не была выявлена, замена крыши обошлась бы компании в $40 000. Helium обеспечивает покрытие даже в удаленных районах, помогая предотвращать дорогостоящие поломки.

• Greenmetrics. Португальская компания Greenmetrics, которая развивает зеленые технологии, применила IoT-сеть Helium для создания нового способа орошения полей для гольфа. Она установила датчики состояния почвы и беспроводные метеорологические станции, подключенные посредством Helium, которые помогают гольф-клубам оптимизировать расход воды. В результате им удалось сократить расходы на орошение на 14–28%, а затраты на оборудование уменьшились в 5–10 раз. Эта стратегия не только помогает заботиться об окружающей среде, но и соответствует целям ООН по устойчивому развитию.

• Owen Equipment. Американская компания Owen Equipment, которая занимается производством и поставками оборудования, преобразовала свои процессы отслеживания и логистики с помощью IoT-сети Helium. Компанию не устраивала высокая стоимость и ненадежность 3G-сетей, поэтому она решила воспользоваться услугами компании LoneStar Tracking, которая предлагает экономичные и эффективные решения на основе LoRaWAN-сети Helium. Благодаря этому подходу Owen Equipment удалось сократить расходы на 47%, защитить активы стоимостью более $2 миллионов и вдвое увеличить срок работы аккумуляторов своих устройств.

Мобильная 5G-сеть Helium

Helium Mobile — это мобильная 5G-сеть Helium, разработанная компанией Nova Labs для людей, которым требуется недорогое и децентрализованное сетевое соединение на мобильном устройстве. Сеть совместима с рядом устройств, оснащенных мобильными точками доступа Helium, включая смартфоны и планшеты. Точки доступа работают на базе CBRS и WiFi, поэтому сеть подойдет людям с разными требованиями к соединению.

Пользователи могут активно участвовать в управлении мобильной сетью, расширять ее зону покрытия и получать награды в виде токенов MOBILE за свой вклад в передачу данных и работу PoC. Токены можно использовать для оплаты счетов за телефонную связь, включая налоги и комиссии, в течение не более трех месяцев.

5G-сеть Helium представляет собой альтернативу традиционным мобильным сетям. Она работает при участии сообщества, позволяя людям получать вознаграждения и пользоваться преимуществами децентрализованной беспроводной сети. Helium Mobile продолжает развиваться: недавно в Майами был запущен безлимитный план стоимостью $5, а покрытие сети было расширено до округов Броуард и Палм-Бич во Флориде.

По сравнению с IoT-сетью Helium, в мобильной сети действует другая модель ценообразования: пользователи платят $0,5 за каждый гигабайт (ГБ) использованных данных.

Кто создал Helium Network

Сеть Helium Network создали Амир Халим, Шон Фаннинг и Шон Кэри в 2013 году. Халим занял должность генерального директора, поскольку имел большой опыт в предпринимательстве и сфере технологий. Фаннинг, известный как один из разработчиков P2P-платформы для обмена файлами Napster, и опытный бизнесмен Кэри также участвовали в управлении компанией.

Вместе они стремились сделать IoT-связь более доступной, и потому создали беспроводную сеть, пользователи которой могут участвовать в управлении и получать финансовые вознаграждения.

Токены Helium: HNT, IOT, MOBILE, DC, SOL

Ключевую роль в экосистеме Helium играют токены NT, IOT, MOBILE, DC и SOL, которые определяют работу функций сети.

HNT

HNT — это нативный токен криптовалюты и протокола Helium Network. С его помощью пользователи участвуют в управлении сетью и получают DC для выполнения транзакций в ней. Максимальный объем HNT ограничен 223 миллионами токенов. Пользователи могут вносить их в стейкинг, чтобы получать вознаграждения.

IOT

IOT — это токен протокола IoT-сети Helium, майнингом которого занимаются точки доступа LoRaWAN. Он используется для поощрения владельцев точек доступа за передачу данных и подтверждение покрытия посредством PoC. Токены IOT можно обменивать на HNT в приложении Helium Wallet. Также IOT применяется в управлении сетью. Объем IOT ограничен 200 миллиардами токенов.

MOBILE

MOBILE — токен протокола мобильной сети Helium и выполняет такие же функции, как IOT. Он используется в качестве вознаграждения для владельцев точек доступа CBRS и WiFi, поощряя их за передачу данных и участие в PoC. Токены MOBILE можно конвертировать в HNT в приложении Helium Wallet. MOBILE также участвует в управлении сетью, а его объем ограничен 230 миллиардами токенов.

DC

DC обеспечиваются USD и применяются для оплаты комиссии за передачу данных в Helium Network. Они создаются при сжигании HNT, что позволяет поддерживать объем токенов в количестве, необходимом для использования сети пользователями.

SOL

Токены SOL необходимы для взаимодействия с блокчейном Solana, на который переходит сеть Helium. Они используются для оплаты комиссий за транзакции, включая отправку токенов, стейкинг, выполнение платежей, обмен токенов, создание NFT, получение вознаграждений за точки доступа и ончейн-транзакции в сети Helium.

Управление сетью Helium

Чтобы управлять сетью Helium, пользователи участвуют в голосованиях на блокчейне Solana. Такой подход гарантирует прозрачность и надежность процесса управления. Ончейн-голосования проводятся с помощью инструмента Realms в сети Helium, а для управления сетью и увеличения наград применяется модель veToken, созданная на основе Curve.

Helium Network, подсеть IoT и мобильная подсеть управляются отдельно друг от друга. В каждой сети действуют свои правила и процедуры принятия решений. Модель управления veToken позволяет участникам выполнять стейкинг токенов HNT, IOT и MOBILE, чтобы получать голоса в соответствующей сети. Чем дольше токены находятся в стейкинге, тем больше у пользователя голосов.

• Helium Network. За стейкинг HNT пользователи получают токены муРТЕ, которые используются в ключевых голосованиях в сети Helium Network. Например, в голосованиях об эмиссии HNT и о других важных решениях, которые касаются сети в целом.

• Подсеть IoT. Токен veIOT — нативный токен подсети IoT, необходимый для развития и разработки IoT-устройств и приложений. Участники получают их за стейкинг IOT. От veIOT зависит количество голосов, доступных пользователю для участия в управлении этой сетью.

• Мобильная подсеть. Для развития и расширения мобильной сети Helium используются токены veMOBILE. Пользователи получают их за стейкинг токенов MOBILE. Токены veMOBILE дают пользователям возможность голосовать и участвовать в управлении мобильной сетью.

Заключение

По мнению многих, Helium в корне меняет традиционный подход к управлению беспроводной связью и создает глобальную сеть, в которой ключевые решения принимают обычные люди. Она уникальна тем, что объединяет в себе беспроводную инфраструктуру, технологию блокчейна и децентрализованное управление, выходя за рамки привычного представления о сетях связи. Одна из задач Helium — активно вовлекать пользователей в управление сетью.

Новый подход предполагает инклюзивность и автономность сети, кардинально преобразовывая взаимодействие с ней. Helium может стать одним из важных шагов на пути к будущему, в котором связь станет продуктом совместной работы людей.