Обзоры

Проект Helium (HNT) – интеграция блокчейн-технологий в сферу телекоммуникаций

Helium – это P2P-децентрализованная глобальная беспроводная сеть, нацеленная на сегмент интернета вещей, использующая собственные протокол, блокчейн и криптовалюту Гелий (HNT).

При развертывании достаточного количества устройств Helium Network в городской агломерации может обеспечиваться повсеместный высокоскоростной беспроводный доступ к интернету с качеством, присущим WiFi-покрытию.

Основными устройствами, для которых востребовано применение сети Helium являются счетчики потребления ресурсов (воды, газа, электричества и другие), инфраструктура устройств мониторинга работы электросетей, транспорта, контроля состояния емкостей с опасными веществами, паркоматы, уличное освещение, сигнализации всех видов, средства автоматизации и много других.

Согласно задумке разработчиков, работа сети Helium должна поддерживаться на децентрализованной основе благодаря тому, что любой желающий может содержать точки доступа (Hotspot) к интернету по радиоканалу, получая за это вознаграждение в криптовалюте HNT (Helium Network Token).

Эта концепция подтвердила свою реалистичность на практике. Благодаря простоте работы с точками доступа, подкрепленной выгодной системой поощрения их владельцев, сеть Гелиум стремительно развивается и получила статус народной (The People’s Network).

Кто развивает сеть Helium?

Развитием Helium Network занимается американская компания Helium Systems Inc. (штаб-квартира находится в Сан Франциско), созданная в 2013 году. Ее основателями являются:

  • Амир Халим (Amir Haleem) — генеральный директор Helium Inc;

  • Шон Фэннинг (Shawn Fanning) — высококлассный программист, создатель сети обмена файлами Napster, а также основатель успешных компаний Snocap, B2B, Rupture, Airtime;

  • Син Кэри (Sean Carey)

В команду проекта Гелиум также входят эксперты-профессионалы в области радиосвязи, компьютерных и сетевых технологий, разработки и производства микроэлектронных устройств, распределенных систем, пиринговых и блокчейн-технологий. Среди них:

Марк Ниждам (Marc Nijdam) — главный технический директор;

Франк Монг (Frank Mong) — главный операционный директор и другие.

Продвижением проекта также занимается «Децентрализованный Беспроводный Альянс» (Decentralized Wireless Alliance), который управляется президентом Тушаром Жаином (Tushar Jain), со-основателем Multicoin Capital:

Практическое развитие проекта Helium началось с декабря 2014 года, когда основатели Helium Inc собрали 16 млн. долларов от инвесторов в лице Khosla Ventures, FirstMark Capital, Digital Garage и других.

Сначала (2018 год) разработчики Helium запустили в работу тестовую общественную сеть, связывающую IoT-устройства (интернет вещей) под названием Decentralized Machine Network. Цель работы этой сети состоит в предоставлении смарт-устройствам доступа к сети, что позволяет осуществлять контроль и управление их работой со смартфонов и других мобильных девайсов.

Второе (основное) поколение сети «Гелий» и первые точки беспроводного доступа нового поколения появились в июле 2019 года (в США).

В 2021 году для продолжения развития было собрано еще 111 млн. долларов, что, среди прочего, проявилось и в многократном росте капитализации криптовалюты «Гелий».

По состоянию на август 2021 года имеются достаточно большие зоны беспроводного доступа к интернету по Helium-протоколу в густонаселенных районах на западе США, Великобритании, крупных городах стран ЕС, а также странах Юго-Восточной Азии. Развернуто боле сотни тысяч устройств, при этом количество новых пользователей все время растет, что привело к появлению серьезного игрока на рынке беспроводных телекоммуникаций во множестве стран мира.

Работу сети Helium можно отслеживать в онлайн-режиме на одном из обозревателей, например, Helium Explorer:

Согласно Белой книге Helium, A Decentralized Wireless Network (в редакции 2018 года), индустрия интернета вещей имела оборот, оценивающийся в 800 млрд. долларов, учитывая наличие более 8.4 млрд. устройств, подключенных к интернету. В 2021 году этот рынок вырос до примерно 1.4 трлн. USD. Широко распространенные решения по обеспечению доступа к интернету, таки, как сети мобильной связи, WiFi и Bluetooth не справляются со значительной нагрузкой, обусловленной наличием огромного количества интернет-устройств.

Кроме того, доступ к интернету по этим стандартам слишком энергозатратен и очень ограничен территориально. Развертывание сети маломощных точек доступа, использующих современные протоколы радиосвязи, позволяет если не избавиться, то хотя бы значительно уменьшить потребность в услугах громоздкой сети вышек мобильной связи, а также спутникового доступа к интернету.

Сравнение преимуществ традиционных сетей американской мобильной связи с системой Helium:

Пиринговая сеть Helium, использующая блокчейн-технологии, позволяет децентрализовать и значительно оптимизировать работу сетей связи, которые до последнего времени полностью принадлежали телекоммуникационным монополиям. Использование Гелиум позволяет легко увеличить площадь беспроводного покрытия к интернету, увеличить надежность работы сети, значительно уменьшить стоимость услуг, а также снизить общие затраты на поддержание работоспособности инфраструктуры.

Особенности сети Helium

Беспроводная сеть Helium работает благодаря усилиям, прилагаемым с стороны сообщества. Это глобальная компьютерная радиосеть маломощных устройств (относительно) дальнего действия (LoRaWAN, Long Range wide-area networks), идеально подходящая для работы интернета вещей (IoT-устройств) и других целей. Для участия в проекте желающим необходимо иметь специальное устройство, работающее в автоматическом режиме по протоколу LongFi как аналог Wi-Fi роутера.

Беспроводный доступ к сети Гелиум осуществляется через совместимые точки доступа, работу которых поддерживают сами пользователи, поощряемые за такую деятельность с помощью токенов HNT.

Работа проекта Helium основана на использовании шести главных компонентов:

  • алгоритм консенсуса, подразумевающий доказательство участия в обеспечении покрытия (Proof-of-Coverage или PoC). Он базируется на периодической проверке работы устройства по предоставлению беспроводного доступа к сети интернет в заявленном месте;
  • сеть Helium, использующая блокчейн, протокол WHIP и объединяющая в единую систему, позволяющую производить аутентификацию и идентификацию устройств, обеспечивать криптографическую защиту при передаче данных и вводе ключей доступа и т. д.;
  • высокоэффективный консенсус-протокол Helium, обеспечивающий работу сети без использования разрешений (permissionless), с высокой пропускной способностью и защитой от цензуры. В протоколе используется комбинация асинхронного устойчивого к ошибкам BFT-протокола с идентификацией по алгоритму Proof-of-Coverage;
  • WHIP — протокол беспроводного доступа к сети с открытым исходным кодом, отвечающий современным стандартам. Он обеспечивает работу устройств с передатчиками малой мощности, собранными с использованием широко доступных электронных элементов, без использования запатентованных технологий. Разработчики Гелиум рекомендуют использование устройств на основе микросхем Microchip ECC508A или им подобных, способных обеспечить работу с ключами NIST P-256 ECC;
  • система, обеспечивающая доказательство местоположения (Proof-of-Location). Этот компонент обеспечивает физическую геолокацию устройств, используя протокол WHIP без необходимости в услугах дорогостоящих сетей типа спутникового GPS;
  • DWN — децентрализованная беспроводная сеть (decentralized wireless network), обеспечивающая доступ через множество точек доступа (роутеров), которые содержат майнеры.

Упрощенная структура системы HELIUM:

Некоторые особенности сети Helium:

  • точки радиодоступа к сети Гелиум используют радиостандарт LoRa и являются гибридом беспроводного шлюза и устройства для майнинга. Шлюзы занимаются ретрансляцией сообщений между конечными устройствами и сервером;
  • помехоустойчивый стандарт LoRa, предназначенный для беспроводного подключения к сети маломощных устройств, является разработкой французской компании Cycleo. Он предусматривает использование частот в районе 900 МГц и скорость передачи данных между конечными устройствами и шлюзами в диапазоне от 0,3 до 50 кбит/сек;
  • благодаря отсутствию необходимости в периодической синхронизации с сетью IoT-устройств, работающих по стандарту LoRa, значительно сокращается потребление ими энергии. Экономия достигает сотен процентов по сравнению с устройствами, работающими по стандартам Wifi, Bluetooth, GSM и другим;
  • сети LoRaWAN используют широкополосный сетевой протокол малой мощности (LPWA) в единицы и десятки миливатт с модуляцией LORA, GFSK, MSK;

Пример сегмента LoRaWAN-сети:

  • передача данных в сети Гелий пакетами по 24 байта оплачивается с помощью Data Credits. Их цена привязана к доллару США и составляет $0.00001 за один Data Credit;
  • максимальная эмиссия криптовалюты Helium предусмотрена на уровне 223 млн.HNT;

  • размер вознаграждения за блок в сети Helium изначально рассчитывался исходя из эмиссии 5M HNT в месяц, или 3,424 HNT в одну эпоху (каждые 30 блоков). Халвинг вознаграждения в блокчейне Helium предусмотрен каждые два года. Первый из них произошел 1 августа 2021 года, в результате размер вознаграждения снижен до 2.5M HNT в месяц — 1.7212 HNT/эпоха;
  • на оплату труда майнеров, содержащих точки доступа выделяется изменяющаяся часть вознаграждения из общего числа (Net Emission Cap), генерирующихся при появлении новых блоков. В настоящее время она равна 34.24 HNT (1% от issuance rate).

Соотношение количества монет, добываемых в ходе майнинга в зависимости от общей эмиссии криптовалюты HNT:

Распределение вознаграждения за блоки в сети Гелиум в первые десять лет существования (согласно HIP-20):

Участие в работе по поддержанию работоспособности сети Helium не требует больших инвестиций и энергозатрат. Одна точка доступа при своей работе потребляет около 15-20 ватт электроэнергии:

Благодаря востребованности услуг беспроводного доступа к интернету в густонаселенных районах Земли, сеть Helium демонстрирует очень быстрый рост. Это свидетельствует о доверии пользователей к ее создателям и проявляется в отличных финансовых показателях криптовалюты HNT, стремительно поднимающейся в общем рейтинге.

Какие особенности имеет криптовалюта Helium (HNT)?

С технической точки зрения криптовалюта HNT является токеном, выпущенным на базе блокчейна Helium. Для полноценного использования HNT нужно иметь кошелек — Helium App для мобильных устройств, кошелек Helium Command Line Interface (CLI) или аппаратное устрйоство (Ledger).

Торговать криптовалютой Helium (HNT) можно на следующих биржах:

  • Binance;
  • Cryptocom;
  • BKEX;
  • Bilaxy;
  • FTX;
  • Hotbit;
  • Gate и ряде других мелких торговых площадок.

Токены HNT демонстрируют достойный всяческих похвал рост, особенно заметный с весны 2021 года:

По состоянию на 20.08.2021 криптовалюта Helium торгуется по цене 20-22 USD за один HNT. Минимум цены HNT, равный 11 центам, был зафиксирован 18 апреля 2020 года, максимум (22.54 USD) — 17.08.2021. Рыночная капитализация криптовалюты HNT оценивается на уровне более чем 2 млрд. долларов при находящихся в обращении 94.2 млн. монетам из максимального количества, равного 223 млн. HNT.

Заработать монеты HNT можно с помощью майнинга (содержания точки доступа), стейкинга (валидации), либо торговых операций. Для стейкинга на кошельке пользователя нужно иметь 10 тысяч HNT. Увеличение этой суммы на одном счету не приведет к росту дохода. Если у пользователя нет в наличии такой суммы, но он желает поучаствовать в стейкинге, то можно воспользоваться услугами провайдеров совместного стейкинга. При этом нужно понимать риск, связанный с возможным мошенничеством.

Заработок за стейкинг (около 6% годовых) начисляется на кошелек каждую эпоху (прмиерно каждые 30 блоков). После прекращения стейкинга пользователь не может снова приступить к заработку таким способом на протяжении примерно 5 месяцев (250 тысяч блоков) — это так называемый cooldown-период.

Как майнить криптовалюту Helium (HNT)?

Монеты Helium (HNT) можно добывать с помощью поддержания постоянной работы точки беспроводного лонгфай-доступа к интернету — HNT Mining device. Любой человек, способный запустить WiFi-роутер, может сделать то же самое и с LongFi-оборудованием.

Оборудование для майнинга Helium можно купить на одной многочисленных интернет-площадках. Например, точка доступа BOBCAT MINER 300, продается на сайте shop.bobcatminer в Северной Америке за USDC/ERC20 по цене 915 USD и за 868 евро в Европе:

BOBCAT MINER 300 имеет следующие технические характеристики:

  • рабочий диапазон частот — 923/915/868/470MHz (LoRa Frequency Band);
  • частотный план LoRa — AS923/AU915/EU868/CN470;
  • способен обеспечить одновременную работу 8 каналов на передачу (uplink) и одного на прием (downlink);
  • выходная мощность передатчика — 25 dBm;
  • укомплектован процессором Quad-core Cortex-A35 CPU, 1 GB DDR3-памяти и 64GB eMMC 5.1 Flash;
  • поддерживает стандарт Wi-Fi IEEE 802.11 b/g/n Wireless LAN;
  • питание от источника постоянного тока напряжением 12 вольт;
  • потребляемая мощность — 5 ватт;
  • радиус покрытия — до 10х10 км;
  • размеры 141х141х47 мм;
  • укомплектован антенной с коэффициентом усиления 4 dbi.

При установке Hotspot следует обеспечить хорошие условия для распространения радиоволн — разместить устройство на открытом пространстве (не в глубине помещения, которое экранирует электромагнитное излучение) и как можно выше, что обеспечит больший радиус покрытия. Здесь помогут рекомендации по улучшению качества беспроводного интернет соединения, изложенные в статье Обеспечение надежного интернет-соединения через оператора мобильной связи.

Наиболее выгодно содержать точки доступа в крупных городах с высокой плотностью населения, что обеспечивает более высокую нагрузку на радиоканал. Увеличить радиус действия точки доступа (майнера) сети Helium можно с помощью вынесенной (наружной) антенны, работающей на частотах в диапазоне 860-960 МГц. Это антенны GSM-диапазона, стоимость которых начинается с нескольких десятков долларов (при желании их можно изготовить и самому). При выборе антенны нужно обращать внимание на совместимость разъемов на точке доступа и кабеле снижения от антенны (обычно это разъемы N-Типа).

Пример внешней панельной антенны, рассчитанной на диапазон частот 824-960 МГц (обеспечивает коэффициент усиления 17±0.5dBi):

Нужно ли получать разрешение на установку и эксплуатацию LoRaWAN-точки доступа?

В большинстве стран мира использование частотного диапазона 900 МГц по маломощному стандарту LoRa не лицензируется, поэтому отдельных разрешений для использования устройств LoRaWAN-доступа в них не требуется.

Можно ли бесплатно получить оборудование для подключения точки доступа Helium?

Желающие пока еще могут воспользоваться сервисом ihub, на котором после регистрации по этой ссылке можно получить бесплатный комплект оборудования. Для этого нужно заполнить простую форму регистрации, а затем перейти по ссылке https://heliumtrack.app/login, куда ввести свои данные учетной записи (доступ появится через несколько минут после регистрации). Затем нужно выбрать на интерактивной карте свой адрес и проверить его на соответствие требованиям (главное — это место не должно быть уже в зоне покрытия, расстояние до ближайшей точки — не менее 300 метров). Оранжевые точки на карте обозначают зарезервированные места, а зеленые — действующие с рабочим хотспотом. Если место установки точки доступа окажется свободным, то можно его зарезервировать для своей точки доступа (кнопка Reserve your FREE Hotspot).

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

English English Русский Русский