Цифровой актив Helium (HNT) — это криптовалюта нового типа, которую зарабатывают точки доступа (Hotspots) за развёртывание и подтверждение беспроводного покрытия, а также в моменты, когда девайсы в сети выходят в Интернет через эти самые хот-споты. HNT служит нативным токеном экосистемы Helium, призванным администрировать децентрализованную сеть на блокчейне для всевозможных устройств Интернета вещей (IoT).
Helium возводит первую на планете децентрализованную пиринговую радиосеть, которая позволит маломощным беспроводным приборам обмениваться информацией друг с другом и транслировать данные через собственную паутину узлов. Узлы же представляют собой так именуемые хот-споты — гибрид беспроводного шлюза и блокчейн-майнера, благодаря чему операторы, управляющие этими узлами, добывают и получают вознаграждение в родном токене сети Helium, то есть в HNT.
Особенности проекта Helium
Helium нацелен на качественное расширение коммуникационных возможностей устройств, образующих вселенную беспроводного Интернета вещей (IoT). Ещё в 2013 году инфраструктура IoT пребывала в зачаточном состоянии, однако создатели уже тогда стремились добавить к собственным продуктам децентрализацию, отчего в официальной документации проект окрестили «Народной сетью».
Главный магнит проекта направлен на собственников устройств и всех, кому небезразлична сфера Интернета вещей, при этом финансовые стимулы служат дополнительным рычагом для расширения охвата. Участники сети приобретают хот-споты — сплав беспроводного шлюза и майнера — либо собирают их своими руками, и каждый такой хот-спот обеспечивает покрытие в определённом радиусе, параллельно добывая нативный токен Helium, HNT.
Сеть функционирует на базе алгоритма Proof-of-Coverage — свежего консенсусного механизма, отталкивающегося от протокола HoneyBadger BFT, который даёт узлам сети приходить к согласию даже при сильной неоднородности качества связи. Помимо HNT, пользователи оплачивают транзакции особым инструментом, именуемым Data Credits, который не подлежит передаче и намертво привязан к конкретным владельцам. Data Credits расходуются устройствами на пересылку данных по сети и на покрытие транзакций блокчейна — по аналогии с предоплаченными минутами мобильной связи или бонусными милями авиакомпаний, эти кредиты неотчуждаемы и могут использоваться исключительно их изначальным держателем.
Ключевые компоненты сети Helium:
- Машина — также именуется конечным узлом, датчиком, устройством и т.п. Машины отправляют и принимают данные по протоколу LongFi. К примеру, машиной может выступать кулер для воды, периодически транслирующий сведения о своём местонахождении и уровне заполнения.
- LongFi — это новый беспроводной протокол с открытым исходным кодом, сконструированный для машин, которым требуется передавать шифрованные данные на внушительные дистанции.
- Hotspot — физическое оборудование, которое одновременно формирует беспроводное покрытие для машин, использующих протокол LongFi, и занимается майнингом на блокчейне Helium, производя токены Helium для своих операторов.
- Маршрутизатор — облачные приложения, принимающие пакеты от машин через хот-споты и направляющие их в соответствующие конечные точки, такие как HTTP или MQTT. Они также исполняют роль полноценных узлов для блокчейн-сети.
- Helium blockchain — децентрализованная система обработки транзакций, оптимизированная под нужды машин физического мира и функционирующая через хот-споты и маршрутизаторы.
Помня об этом, давайте погрузимся поглубже в две упомянутые ранее подсистемы и проанализируем их способность к масштабированию.
Децентрализованная сеть Helium
Децентрализованная машинная сеть Helium сплавляет воедино принципиально новый беспроводной протокол с аппаратным обеспечением, а также блокчейн протокола и сервисный токен, призванный стимулировать и премировать поставщиков покрытия. Мы исходим из того, что наращивание зоны охвата повлечёт за собой приток пользователей, а те, в свою очередь, обеспечат более щедрое вознаграждение провайдерам.
Беспроводной протокол, блокчейн и токен сообща формируют экономический фундамент децентрализованной машинной сети, открывая поставщикам покрытия дорогу к заработку. Для того чтобы сеть ожила, потребовалось выстроить собственный блокчейн-протокол, изобрести новый, не имеющий аналогов консенсусный алгоритм и внедрить ранее невиданный тип доказательства — доказательство покрытия.
В отличие от иных блокчейн-доказательств, требующих выполнения тяжеловесных и по большей части бесполезных вычислений, Proof-of-Coverage — это свежее и оригинальное доказательство, используемое для подтверждения реального местоположения и беспроводного покрытия, развёрнутого провайдерами. В дополнение к удостоверению локации поставщиков сеть задействует Proof-of-Serialization, основанный на протоколе Google Roughtime, чтобы жёстко привязывать доказательства покрытия к криптографически защищённому, синхронизированному времени.
Проект Helium объединяет всё перечисленное с асинхронным отказоустойчивым протоколом, который гарантирует чрезвычайно высокую скорость транзакций (тысячи в секунду вместо единиц), шифрование операций и неподверженность цензуре, чтобы в итоге породить новый консенсусный протокол. Конечным результатом становится то, что поставщики покрытия вовлекаются в добычу блоков и получают и вознаграждение, и сборы за пересылку данных в интернет и из интернета для устройств, эксплуатирующих сеть, а это создаёт мощный мотивационный контур для всех участников.
Мы полагаем, что данный уникальный подход к сетевому консенсусу, помноженный на токен-вознаграждения, помогает поддерживать стимулы для самых первых поставщиков сети и разрешает пресловутую проблему холодного старта, которая вечно преследует традиционные краудсорсинговые проекты. Шлюз Helium действует как майнер внутри гелиевой сети, позволяя владельцам предоставлять покрытие для близлежащих машин в обмен на вознаграждение.
Хотя Helium и будет реализовывать собственные аппаратные продукты для сети, сами гелиевые устройства и шлюзы конструируются на базе товарного оборудования, а спецификации и принципиальные схемы останутся в публичном доступе для всех желающих. Будущее машинных сетей зиждется на открытых протоколах, схемах модуляции и конструкторских решениях — никакого проприетарного ПО или железа не требуется, а это означает, что любой способен взять наработки Helium и построить на их основе собственные устройства или шлюзы.
Применение блокчейна в Helium
Компания эксплуатирует блокчейн «как маршрутизатор», чтобы определить, кому именно принадлежит пакет и в какую другую точку доступа его надлежит переправить, не прибегая к центральному серверу с таблицами маршрутизации.
Это должно внушить покупателям дополнительное доверие к сети Helium, ведь подобное устройство означает, что даже если сама компания Helium сойдёт со сцены, хот-споты всё равно сохранят способность функционировать и обмениваться данными. Пакеты не проходят через Helium, и, случись так, что сам проект исчезнет, трафик данных этого даже не заметит.
«Мы воздвигли эту общую публичную инфраструктуру, которую можно приватно эксплуатировать», — пояснил Амир Халим. «Ни единый пакет не обязан прибывать в Helium или куда-либо ещё. Весь трафик может быть перенаправлен прямиком на ваш собственный сервер».
А радиус действия гелиевых хот-спотов… просто сумасшедший. На своём веб-сайте Helium размещает карту мест размещения горячих точек, но, увы, она не отображает зону охвата от каждой позиции, отчего эта карта менее информативна, чем могла бы быть. Халим говорит, что его точки доступа — размером с книгу в твёрдом переплёте, заметьте, с торчащей из них штатной антенной роутера — способны покрывать «несколько сотен квадратных миль» на одну точку доступа в сельской местности, что отчасти граничит с безумием. (Сеть при этом не является ячеистой.)
Как это достигается? Опять-таки, перед нами не рядовая сеть передачи данных. Похоже, здесь задействована колоссальная избыточность и коррекция ошибок: «Если вы получаете тысячу бит в секунду — вы в полном порядке», — констатировал Халим.
Механизм консенсуса проекта
Helium разработал блокчейн вокруг самопроверяющейся паутины шлюзов, которая гарантирует прохождение сообщений, микротранзакций и распахнутый доступ для любого человека.
Доказательство, заменяющее собой работу, полезно, более того — по-настоящему ценно, поскольку оно служит одновременно и исторической летописью состояния сети, и сверхсвежим слепком её текущего статуса. Пользователи могут сверяться с блокчейном, чтобы видеть, где именно покрытие присутствует практически в реальном масштабе времени и каковы издержки. Операторы шлюзов способны выявлять бизнес-возможности для установки более или менее дорогих шлюзов и так далее. Подобное покрытие в режиме реального времени вдобавок дарит бонус в виде геолокационных возможностей, не требующих дорогостоящего и прожорливого до батарей GPS.
Ради воплощения цели — децентрализованной беспроводной сети — пришлось породить новый идентификационный механизм (доказательство покрытия), который был бы полезен, энергоэффективен и беспристрастен. Помимо прочего, Proof-of-Coverage задействует систему скоринга для определения того, какие именно шлюзы могут быть избраны в консенсусную группу и удостоиться вознаграждения за майнинг.
Proof-of-Coverage спроектирован так, чтобы труд шлюзов напрямую способствовал наращиванию покрытия сети — без потерь и неэффективности.
Но как же формируется эта оценка? Что происходит после того, как шлюзы вливаются в консенсусную группу? Что ручается за то, что система остаётся подлинно децентрализованной и справедливой? — Всё это достигается посредством системы баллов.
Рейтинг шлюза зиждется на качестве беспроводного покрытия, измеряемого целым рядом переменных, включая время достижения сигнала, его уровень и прочие. Баллы шлюзов сопоставляются в масштабах всей сети, и фиксированное число шлюзов с наивысшими показателями избирается в консенсусную группу, которая затем формируется на заданный срок ради выполнения конкретных задач и получения токенов Helium. Как только срок истекает, избирается свежая группа шлюзов с максимальными баллами.
Поскольку ранг шлюза определяется исключительно качеством радиопокрытия, отпадают проблемы, сопряжённые с вычислительными мощностями, и исчезают преимущества от приобретения более дорогостоящего оборудования или компонентов. Радиочастотные передачи, в отличие от вычислительного железа, подчиняются жёстким физическим и регуляторным ограничениям, которые не меняются со временем.
Как работает Helium?
Машинные данные приложения допустимо рассматривать как сведения, посылаемые вашими датчиками, то есть как полезную нагрузку вашего приложения, захватываемую устройствами, развёрнутыми в полевых условиях. Как правило, эти сведения питают облачные приложения, ожидающие информацию практически в реальном времени, поэтому критически важно минимизировать задержку между моментом снятия показаний сенсором и попаданием этой информации в ваше хранилище данных или аналитический сервис.
Вот как это протекает в сети Helium:
Вообразите кулер для воды, оснащённый датчиком, отслеживающим уровень жидкости в реальном времени. Ваш сенсор снимает показания каждые 30 минут, и бортовой модуль Helium в тандеме с SDK преобразует эти показания в шифрованный радиочастотный пакет, транслируемый посредством протокола LongFi.
Оказавшаяся в зоне доступа точка доступа подхватывает данный пакет и, опираясь на заголовочные данные, определяет, какому маршрутизатору его следует адресовать, исходя из сведений, зафиксированных в блокчейне Helium. Как только это установлено, точка доступа пересылает пакет целевому маршрутизатору в обмен на оговорённое количество токенов Helium, и транзакция завершается, а весь процесс занимает считанные миллисекунды. Говоря иначе, скорость передачи машинных данных от края сети до облака столь же молниеносна, как и беспроводная связь от сенсора до хот-спота плюс обратный канал от хот-спота до облака.
Крипто-майнинг с помощью радиоволн
Ещё в 2013 году изначальная миссия Helium заключалась в построении сети, позволяющей без труда подключать устройства к интернету, и сейчас проект продвинулся ещё на шаг ближе к своей миссии с появлением гелиевого шлюза.
В сердце децентрализованной машинной сети лежит новый шлюз, дающий устройствам, машинам и предметам возможность связываться на многие мили при сверхнизком энергопотреблении и за малую толику привычной цены. Этот шлюз добывает токены Helium, удостоверяясь, что прочие шлюзы обеспечивают легитимное беспроводное покрытие.
В отличие от майнинга с высокими энергозатратами и запутанным процессом настройки, гелиевый шлюз — это готовый потребительский майнер, открытый, эффективный и беспристрастный:
- Аппаратный дизайн шлюза, микропрограммное обеспечение и софт станут полностью открытыми, без каких-либо скрытых роялти или сборов.
- Достаточно просто подать питание и подключиться к интернету.
- Использование радиоволн взамен вычислений оказывается существенно более энергоэффективным.
- Каждый располагает равными шансами на добычу, никаких пулов не требуется.
Подлинная мощь Helium проистекает из его децентрализации — он возводится и принадлежит именно вам! С годами, по мере расширения сетевого покрытия во множестве городов и стран, на горизонте возникнут новые классы устройств, приложений и машин, которые станут эксплуатировать сеть и платить токенами шлюзам за доступ и передачу данных в интернет.
Представьте себе улучшенное отслеживание жизненно важных медикаментов для сообществ, которые сильнее всего в этом нуждаются, или создание более безопасных и умных кварталов с интеллектуальной инфраструктурой, которая знает вас и реагирует на ваши действия в режиме реального времени без малейших задержек. Или же навсегда распрощайтесь с риском утраты того, что для вас дороже всего.
Примеры использования сети Helium
Отслеживание питомцев. Сегодняшние трекеры для животных оставляют желать много лучшего: они дороги — обычно не менее 20 долларов в месяц — а заряд батареи измеряется часами или днями. У трекера для домашних питомцев на базе Helium срок службы аккумулятора исчисляется годами (в актуальной первой версии — 6 месяцев с функцией подзарядки), а его эксплуатация, скорее всего, обойдётся менее чем в 1 доллар в месяц. Сценарий использования питомцев-трекеров поистине колоссален: лишь в США насчитывается 90 миллионов собак и 96 миллионов кошек, и один этот кейс, вероятно, достаточно ёмок, чтобы экономически оправдать развёртывание всей сети Helium.
Умная городская инфраструктура, или разумный мегаполис. Разве не чудесно было бы, если бы общественные мусорные контейнеры обзавелись датчиками, фиксирующими степень их наполненности, и при необходимости извещали соответствующие службы? В классических сотовых сетях это неосуществимо из-за ограничений по батарее и стоимости, хотя за последние несколько лет подобные эксперименты уже ставились в ряде университетских кампусов, и налицо явный запрос на такого рода инфраструктуру. Ожидается, что плотность сенсоров Интернета вещей взрывоподобно возрастёт, едва города осознают, что могут без колоссальных затрат замерять всевозможные данные в масштабе реального времени. Вообразите пожарные датчики, не требующие постоянного соединения, трафик-сенсоры на каждом перекрёстке для интеллектуальной прокладки маршрутов экстренных служб или даже адаптивное управление сигналами светофоров для оптимизации трафика — концепция Smart City попросту базируется на чём-то, подобном сети Helium.
Трекинг самокатов и велосипедов. Когда у прокатного самоката Lime/Bird или Jump Bike иссякает заряд батареи, они зачастую теряются. Поскольку чипам LongFi требуется крохотный аккумулятор, производители самокатов могут установить вторую миниатюрную батарею специально для чипа LongFi, гарантируя, что они сумеют отыскать самокаты и велосипеды даже после полной разрядки основной батареи. Они также способны транслировать данные, выходящие за рамки местоположения, в сеть Helium, что в конечном счёте вообще упраздняет необходимость в сотовом модуле на этих устройствах. Helium уже объявила, что Lime испытывает данные чипы на своих самокатах прямо сейчас в Сан-Франциско.
Интеллектуальные флаконы для таблеток. Только в Соединённых Штатах несоблюдение пациентом режима приёма медикаментов обходится в сотни миллиардов долларов. Умные флаконы, напоминающие пациентам и ухаживающим за ними лицам о пропущенных дозах, — очевидная часть пазла. В современных конструкциях пациенты (многие из которых пожилые люди) вынуждены подключать свои «разумные» баночки к домашнему Wi-Fi или телефону через Bluetooth, ибо подсоединять каждый флакон к сотовой сети непомерно дорого, однако постоянно проделывать это сложно, нереалистично и трудоёмко для пользователей. Но поскольку и стоимость чипов, совместимых с LongFi, и цена данных в сети Helium чрезвычайно низки, умные флаконы для пилюль способны устранить запутанный процесс регулярного приёма лекарств. С Helium смарт-флаконы не требуют от пациента абсолютно никакой конфигурации или настройки, а более разумная и экономичная беспроводная сеть способна спасать жизни буквально ежедневно.
Существует ещё великое множество сценариев применения Helium Network, большинство из которых только предстоит открыть.
История создания и команда проекта
Подключение к интернету играет решающую роль и одновременно служит главным барьером, сдерживающим превращение посулов Интернета вещей в осязаемую реальность, с чем единодушно согласны отраслевые эксперты.
Возможности подключения сегодня далеки от совершенства: Wi-Fi усложняет задачу и обладает лишь ограниченным радиусом, а требования к дальности зачастую перечёркивают такие технологии, как Bluetooth. Для широкого покрытия сотовая связь кажется жизнеспособной опцией, если бы не неподъёмная стоимость каждого устройства и её энергорасточительная природа. Категория M1 и NB-IoT не обеспечили того масштабного решения для маломощных устройств, на которое кто-то уповал, а новое поколение LPWAN-провайдеров сталкивается с широчайшим спектром технических и экономических трудностей.
К тому же, сотовые операторы являются гигантскими публичными централизованными структурами, по самой своей сути нацеленными на извлечение максимальной отдачи от капитальных вложений для акционеров, а это означает обслуживание рынка, потребляющего больше трафика на устройство, и взимание добавочной платы за эти данные (вспомните 5G и неотвратимо возросшие запросы на данные со стороны 4K, AR, VR и т.д.). Проблемы, порождаемые централизованными организациями в разрезе направленности, затрат и владения применительно к покрытию, заложены в самой их природе.
Различные компании избирали разные маршруты для решения этой головоломки подключения. Одни пытаются мобилизовать колоссальные финансовые потоки в стремлении выстроить собственную инфраструктуру, но это дорого, отнимает уйму времени, и подобное уже пробовали ранее — и потерпели неудачу. Даже в случае успеха такая сеть в конечном счёте превратится просто в очередную централизованную структуру.
Свежие IoT-ориентированные технологии и сетевые провайдеры декларируют открытость для подключения с одной стороны, но с другой — принуждают компании эксплуатировать собственное оборудование или схемы модуляции, что высвечивает ещё одну ключевую проблему, стопорящую IoT: перспективную защищённость решения. Организации жаждут гарантий, что устройства в полях можно обслуживать и поддерживать долгие годы, не тревожась о том, сохранится ли материнская компания вообще.
В 2013 году три сооснователя Helium — Амир Халим, Шон Фаннинг и Шон Кэри — учредили компанию Helium. Дабы возвести первую в мире пиринговую беспроводную сеть, Helium собрала коллектив с разношёрстным, но взаимодополняющим набором компетенций в области радио- и аппаратного обеспечения, промышленного выпуска, распределённых систем, пиринговых и блокчейн-технологий.
- Амир Халим — генеральный директор и сооснователь. До Helium Амир выстроил длительную карьеру в индустрии видеоигр, побыв техническим директором гейминг-стартапа Diversion, а также участником оригинальной команды Battlefield 1942 в DICE (Стокгольм, Швеция). За пределами работы Амир — экс-чемпион мира по киберспорту, геймер, сооснователь легендарного киберспортивного комьюнити
esreality.com, а также собирает и гоняет японские спорткары 90-х. - Марк Нидам — технический директор, испытанный технологический лидер с более чем четвертьвековым стажем, чей опыт простирается от коммерциализации исследований в Hewlett-Packard до лидерства в технологиях и командах, стоящих за целым рядом продуктов и услуг Qualcomm. Марк сфокусирован на дизайне, масштабируемости и отказоустойчивости продуктов, ПО и команд разработчиков. Помимо того, что он типичный голландский парень, он обожает гонять на быстроходных лодках и проводить время с женой и собакой на широких открытых пространствах.
- Фрэнк Монг — главный операционный директор Helium, отвечающий за продажи, маркетинг и развитие бизнеса. До прихода в Helium Монг провёл двадцать лет в индустрии кибербезопасности, успев побыть CMO в Hortonworks, SVP по маркетингу в Palo Alto Networks и VP/GM по безопасности в HP.
Коллектив Helium также включает в себя целый ряд иных профильных специалистов в сфере радио и аппаратного обеспечения, промышленного выпуска, IT, распределённых систем, пиринговых технологий и технологий блокчейна.
Курс криптовалюты Helium (HNT)
На момент публикации данной статьи цифровой актив Helium оккупирует 107-ю строчку в реестре CoinMarketCap. Рыночная капитализация достигает $495 млн., а суточный объём торгов составляет $20 млн.
Рыночные индикаторы, хотя и не заводят Helium в высший эшелон лидеров, всё же зеркально отражают реальную активность и пошаговое упрочение позиций проекта. Существенно, что триумф Helium будет завязан на дальнейшее развитие сети, прирост её пользовательской базы и интеграцию с реальными IoT-приложениями, что, в свою очередь, поспособствует цементированию рыночных позиций HNT.
Перспективы криптовалюты Helium
Проект Helium выделяется из толпы своим уникальным подходом, и мы уверены, что он обретёт широкое применение. Мы полагаем, что подобное решение с открытыми исходниками привлечёт стратегических партнёров и даст проекту возможность продуктивно сработаться с талантливыми разработчиками, готовыми подключиться и в будущем совместными усилиями возводить эту децентрализованную машинную сеть.
Точно так же, как на заре интернета никто не предугадывал появления таких гигантов, как Google и Airbnb, мы, честно говоря, не ведаем, какие приложения дерзкие предприниматели возведут поверх децентрализованной машинной сети Helium.
Но мы убеждены: то, что делает проект, — невероятно амбициозно, никогда прежде не предпринималось, и именно это разожгло энтузиазм потенциальных инвесторов. Интерес к Helium подогревается не одной лишь технологической новизной, но и потенциалом для разрешения самых что ни на есть насущных проблем.
