第一種倉庫調査報告書：ヘリウム（HNT）

投資概要

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投資概要

モノのインターネット産業の発展に伴い、センサーなどの IoT デバイスの現在の設置数は飛躍的に増加しています。モバイルセルラー通信技術に基づく従来の IoT デバイスには、消費電力が高く、コストが高いなどの欠点があるため、低消費電力でカバー範囲が広い無線ネットワークの需要が生じています。

Helium は現在、主流の LoRaWAN 長距離無線テクノロジーを採用しており、多くの互換デバイスと幅広いユーザーが利用しています。 Helium は、現在のブロックチェーン エコシステムで低電力で広範囲の無線ネットワーク アクセスを提供する唯一の製品として、この分野で大きな競争上の優位性を持っています。そして、ブロックチェーンのインセンティブメカニズムと組み合わせると、当然のことながら、プロジェクトの初期段階での設備建設コストや推進スピードの点で、従来のIoT事業者よりも優れています。

Helium チームは比較的よく構成されており、このプロジェクトは総額約 1 億 6,480 万米ドルを調達し、十分な資金を備えた業界の多くのトップ投資機関から支持されています。

テクノロジーに関しては、Helium エコシステムには長い技術チェーンが含まれており、まず、低電力で広範囲の無線ネットワークを実現するために、LoRaWAN 長距離無線ルーターを独自に構築および配布しました。次に、主に Helium パブリック チェーンの構築を通じて、Proof of Coverage (PoC) やその他のテクノロジーと組み合わせて、分散型ワイヤレス ネットワークの構築と効果的なカバレッジを実現します。全体的な技術ロジックは比較的明確です。

経済モデルの設計は比較的合理的であり、HNT トークンは生態系全体の必需品であり、重要な役割を果たしています。

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1. 基本概要

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1.1 プロジェクトの紹介

チームは現在、分散型 5G ネットワークを立ち上げ、モバイル ネットワーク オペレーターが信号範囲を拡大するために Helium 5G を使用できるようにサポートすることを計画しています。

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2. プロジェクトの詳細

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2.1 チーム

表 2-1 ヘリウムチームの詳細

全体として、Helium チームの構成は比較的合理的であり、Helium 製品の設計は 2013 年から行われており、現在のプロジェクトとの適合性が高くなります。

2.2 資金調達

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2.3 コード

図 2-1 Helium コードベースの状況

上図 2-1 に示すように、Helium は開始以来、プロジェクトコードの提出数が頻繁にあり、開発は安定しています。 2020年1月よりチーム開発者数は徐々に増加しており、現在プロジェクト開発者数は30名以上で長期安定しています。

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2.4 製品

2.4.1 概要

Helium は、低電力 IoT デバイスがインターネットと通信するための安全かつコスト効率の高い方法を提供するように設計されたピアツーピア無線ネットワークです。消費者は、近くの IoT デバイスに信号カバレッジを提供するホットスポット (Helium ネットワーク内のハードウェア ホットスポット) を購入することでネットワーク構築に参加し、トークンを獲得できます。

Helium は、ワイヤレス ネットワークの導入と管理のための新しいビジネス モデルを表します。従来、AT&T、Verizon、T-Mobile、China Mobile、China Unicom、Softbank などの通信会社がワイヤレス ネットワークを一元的に計画、管理、展開してきました。彼らは塔を建て、労働力を支払い、商品を発送し、収益を生み出す前にすべての設備を購入しました。ワイヤレス ネットワークの構築には費用がかかり、時間がかかります。 Helium ネットワークは、従来の企業のように 3G/4G/5G を追求しません。それどころか、Heliumネットワークは低電力IoTデバイスを提供し、トークンインセンティブを通じて参加者を積極的にホットスポット（ホットスポット）を購入するように誘致し、それによってプロジェクト立ち上げ段階の構築コストを移転します。

2.4.2.1 Hotspot

2.4.2 製品の紹介

現在、Helium には主に 4 つの製品があり、詳細は次のとおりです。

ユーザーは、ホットスポットを電源と Wi-Fi に接続するか、イーサネット ポートに接続するだけで、Helium ウォレットを展開して同期を完了し、ワイヤレス ネットワーク カバレッジを提供し、対応する HNT トークンを取得できます。ホットスポットは、長距離データ伝送をサポートする低消費電力のホットスポット デバイスで、消費電力はピーク時で約 5 ワットと非常に少なく、運用コストが低くなります。低消費電力と長距離伝送の特性に基づいて、マイナーはネットワークに参加して無線ネットワーク カバレッジを提供し、簡単な設定で対応するトークンを取得することができ、IoT デバイスに低コストかつ低電力のネットワーク アクセス方法を提供します。

Helium Hotspot は、以前は Helium によって独自に構築および配布されていましたが、HIP-19 提案が承認された後、Helium は、サードパーティのホットスポット (ホットスポット) メーカーおよびサプライヤーが製造承認を求めるコミュニティ申請を提出できるようサポートしました。現在、Helium でサポートされている LoRaWAN ホットスポット マイニング マシンは 8 台あります。つまり、Bobcat、Cal-Chip、Kerlink、LongAP、Nebra、RAK Wireless、Sensecap、Syncrobit です。各マイニングマシンの詳細については、このリンクをクリックしてご覧ください。

2.4.2.2 Console 2.0

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図 2-2 ヘリウム採掘機の一部表示

Helium Console 2.0 は、開発者とユーザーが視覚的なビューを通じて Helium ネットワーク上で自分のデバイスを登録、検証、管理できるようにする Web ベースのデバイス管理ツールです。デバイス管理に加えて、コンソールは統合と呼ばれる事前構築された接続も提供します。これにより、デバイスは事前構成されたクラウドベースのアプリケーションに接続したり、HTTP または MQTT 経由でデータを直接送信したりできます。

Helium コンソールのデバイス管理機能には次のものが含まれます。

1) ラベルとユーザーレベルの権限を備えた組織構造。

2.4.2.3 LongFi

2) デバイス ID の登録、安全なログインと認証。

3) Helium ネットワークでデータ クレジットを使用します。

LongFi は、LoRaWAN ワイヤレス プロトコルと Helium ブロックチェーンを組み合わせたもので、どの LoRaWAN デバイスも Helium ネットワークでデータを送信できます。これらのデバイスは通常、GPS トラッカー、環境センサー、気象計などです。

LongFi には次の特徴があります。

1) シンプルな導入: LongFi を使用すると、企業ユーザーは追加の構成やサードパーティの支援を必要とせずに、必要な数のデバイスを起動できます。

3) HNT トークン インセンティブ: LongFi により、デバイス所有者は、ネットワークのデータ送信を支援するときに、対応する HNT トークンを獲得できます。

2.4.2.4 Helium Tabs

4) LoRaWAN サポート: LoRaWAN デバイスまたはセンサーを Helium ネットワークと統合してデータを送信できます。

図 2-3 HeliumTabs 追跡デバイス

Helium Tabs は、Helium ネットワーク上で動作する最初の端末測位デバイスです。ユーザーは、モバイル デバイス アプリケーションを使用してタグ トラッカーを追跡し、以前の位置と現在の位置を表示できます (EU および米国の周波数のみがサポートされています)。基本的に完売している自転車シェアリング会社 Lime は、すでにヘリウムを使用して自転車を追跡しています。

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2.5 テクノロジー

2.5.1 概要

Helium は分散型ワイヤレス ネットワークを構築しますが、技術的にはハードウェア端末からサーバー ゲートウェイ、バックエンド サーバーの設定一式、そして最後にアプリケーション側に至るまで、ユーザーに便利なアクセス方法をどのように提供するかが含まれます。そこには長い技術チェーンが存在します。

支払い側では、OUI (Organization Unique Identifier) とステートチャネルを組み合わせた「デュアルトークン」モデルを通じて、便利なデータトランザクションが実現されます。アプリケーション側でも、コンソールからコンソール 2.0 への反復により、アクセスしきい値が継続的に最適化されます。

Helium の実装には、従来のモノのインターネットとブロックチェーンのさまざまなテクノロジーが関係しますが、この章では主に Helium ネットワークのいくつかの重要なテクノロジーを分析します。

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図 2-4 ヘリウムシステムの全体の流れ

Helium ネットワークのデータ送信プロセスは、上の図 2-4 に大まかに示されています。

1) ユーザー/マイナーは、ホットスポット マイニング マシンを通じて Helium ネットワークに接続します。

2) Helium 上の IoT デバイス (クライアント) は、WHIP プロトコルを使用して、伝送範囲内の複数のローカル ゲートウェイ (ゲートウェイ) に安全に接続します。

3) デバイスがネットワークに参加すると、ホットスポットは暗号化されたデータをすべてのゲートウェイに送信し、各ゲートウェイはそのデータを Helium ブロックに追加します。

4) ゲートウェイは、指定されたデータを指定されたルーター (Router) に送信します。ルーターはデータ伝送サービスを取得した後、ゲートウェイに支払いを行います。

5) ルートはデータを復号化し、プロセスは終了します。

2.5.2 ヘリウムコンセンサスプロトコル

Helium コンセンサス プロトコルは、HoneyBadgerBFT (HBBFT) コンセンサス システムを利用しています。これは、Sybil 攻撃に抵抗できるだけでなく、トランザクションを高速に確認でき、非同期性と反検閲の特性を備えています。

元々、チェーン上で送信されるデータの有効性と信頼性を保証するために、Helium はすべてのホットスポットからコンセンサス ノードをランダムに選択し、各ブロックを検証するためのコンセンサス グループを形成しました。しかし、ネットワーク上のホットスポットの数とブロックの数が急速に増加するにつれて、元のモデルはブロックチェーンのブロック生成速度と動作効率に影響を与えると同時に、ハードウェアに大きな圧力をもたらします。ネットワーク。そこでHeliumではコンセンサスグループの生成メカニズムを再設計し、「検証ノード」の役割を導入しました。これは、Helium ブロックチェーンのコンセンサス グループが検証ノードからランダムに選択され、チェーン上のトランザクション検証やブロック生成などのコンセンサス タスクを実行し、コンセンサス報酬を受け取ることを意味します。 Helium ネットワークにおけるユーザー エクスペリエンスとリソース利用効率を向上させるという目的を達成するために、ホットスポットをすべてのノードと同期する必要がなくなりました。

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図 2-5 検証ノードの運用プロセス

上記の図 2-5 に示すように、Helium ネットワークにおける検証ノードの動作プロセスは、1) 端末デバイスが Helium ネットワークを使用してホットスポットにデータを送信する、2) Proof of Coverage ( PoC) とデバイス関連情報がコンセンサス グループに転送されます; 3) コンセンサス グループは、トランザクションを検証してコンセンサスに達した後、ブロックを生成します。

コンセンサスグループの構成:

1) 技術要件を満たすユーザーは、10,000 HNT をステーキングすることで検証ノードになることを申請できます (10,000 HNT を超える誓約による収入の増加はありません)。バリデーターの上限はありません。バリデーターがステークを解除する場合、ロックを解除するまでに約 5 か月 (250,000 ブロック) かかります。その間、バリデーターは報酬を得ることができず、ステーク金額を送金したり引き出したりすることもできません。

2) エポック サイクル (30 ブロック、約 30 分) ごとに、ネットワークはすべての検証ノードから 40 個の検証ノードをランダムに選択してコンセンサス グループに選出され、トランザクションの検証やブロックの生成などのコンセンサス義務の実行を担当します。エポックの終わりに、対応するコンセンサス報酬が取得されます (コンセンサス報酬は、リリースされた HNT の総量の 6%、つまり 150,000 HNT/月を占めます)。

したがって、各エポック サイクルでコンセンサス グループに正常に選出されたノードは、平均でさらに 2.6 個の HNT トークン報酬を獲得できると大まかに計算できます。現在、Helium チェーンのノード数は 2,252 に達しており、まだ増加し続けています。したがって、ほとんどのノードがコンセンサス グループに選択される確率はますます小さくなります。

3) 各エポックの終了時に、検証ノードの 25% が既存のコンセンサス グループから削除され、コンセンサス グループに参加していない検証ノードから同数の検証ノードが選択されて置き換えられます。

検証ノードがネットワークに対してより適切なサービスを提供できるようにするために、チームは「懲罰スコアメカニズム」を確立しました。その中で、コンセンサスグループが再選されると、ほとんどのコンセンサスノードがそれに反対し、検証ノードはコンセンサスとしての義務を果たせなくなります。必要な場合、ノードのペナルティ ポイントが増加します。ペナルティ スコアは、約束された HNT 元本には影響しません。検証ノードがコンセンサス グループにランダムに選択される場合、ペナルティ スコアが高いノードほど新しいラウンドのコンセンサス グループに選択される確率は低くなり、逆にペナルティ スコアが低いほど、選択される確率は高くなります。コンセンサスグループに選ばれました。各ノードのペナルティ スコアは時間の経過とともに減少します。

さらに、一般のユーザーは、サードパーティのノード プレッジ サービスを選択して独自の HNT をプレッジし、コンセンサス報酬を受け取ることもできます (現在の年率収益率は 5% 未満です)。

2.5.3 カバレッジの証明 (PoC)

Helium ネットワークは現在、LoRaWAN 標準 IoT デバイスをサポートしており、オープンで大規模なグローバル ワイヤレス ネットワーク カバレッジの提供を目指しています。

グローバル化された分散型ワイヤレス ネットワークの確立を確実にするために、重要なポイントの 1 つは、実際の測位を通じてホットスポットがワイヤレス ネットワーク カバレッジを提供しているかどうかをリアルタイムで検証し、効果的なネットワーク拡張を確保する方法です。これに基づいて、Helium は Proof of Coverage (PoC) メカニズムを確立しました。

PoC メカニズムは、無線周波数 (RF) の特性を利用して、Helium ネットワークとその参加者に意味のある関連証拠を提供します。具体的には、PoC メカニズムは次の RF 特性に依存しています: 1) RF の物理的伝播には距離制限があります; 2) RF 信号の強度は伝送距離の 2 乗に反比例します; 3) 無線周波数は伝送距離で伝播します。光の速さなので、ネットワーク伝送に遅延はありません。

これらの機能を利用して、Helium ブロックチェーンは「PoC チャレンジ」と呼ばれるメカニズムを使用してホットスポットを継続的にクエリし、これらのワイヤレス カバレッジの証明は継続的に生成され、チェーン上に永続的に保存されます。それぞれの「チャレンジ」は独立した PoC 検証を表します。現在までに、数千万件のチャレンジが発行され、Helium ブロックチェーン上で処理されています。新たな課題が発生するたびに、ブロックチェーンはネットワーク カバレッジの品質に関するより多くのデータを記録します。

PoC チャレンジには 3 つの異なる役割が関係します。

1) チャレンジャー: Helium ネットワーク内のホットスポットは、約 300 ブロック (約 5 時間) ごとにネットワーク内のランダムなホットスポットへのチャレンジを開始でき、チャレンジャーは対応する HNT 報酬を獲得できます。挑戦者にとっては、挑戦を始めればそれに応じた報酬が得られ、収入も比較的安定しています。

2) チャレンジされる側 (送信者、チャレンジジーと呼ばれることもあります): チャレンジ情報を受信した後、チャレンジされたホットスポット (つまり、PoC 問い合わせのホットスポット) は、チャレンジ情報に基づいて無差別無線ビーコン (RF ビーコン) を開始します。ビーコンを受信するホットスポットは証人として機能し、検証のために情報を Helium ネットワークに送り返すことができます。それぞれの挑戦には有効な証人が必要であり、挑戦された人は対応する報酬を得ることができます。

3) 証人: ビーコンを受信するホットスポットが証人となり、チャレンジ情報を Helium ネットワークに送り返します。各エポックのコンセンサスグループは、証人と異議申し立て者の位置、暗号証拠、信号強度と減衰の合理性などの一連のロジックに基づいて証人が正当であるかどうかを決定します。効果的に証しを行った後、証人は相応の報酬を受け取ります。

証人の場合、チャレンジにおける有効な証人の数が 4 人以下の場合、各証人が受け取るユニット報酬は変わりませんが、4 人を超える場合、各証人が受け取るユニット報酬は減少します。特定のデータについては、以下の図 2-6 を参照してください。

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図 2-6 証人の収入変化曲線

コミュニティは、新しい HIP 提案を通じて PoC 報酬の配分を調整し続け、各ホット スポットが展開戦略を最適化することを奨励し、それによってネットワーク インフラストラクチャ全体の健全な展開と開発を促進します。

簡単に理解すると、POC メカニズムは、チャレンジを受けたホットスポットに固定位置デバイスをマークするビーコンを送信させることで位置を特定し、ビーコンを受信する周囲のホットスポット (目撃者) は連続パルス回路などの一連のロジックに基づいているということです。チャレンジャーによってその物理的な位置が送信されるため、ホットスポットの不正な偽の位置が防止されます。

2.5.4 データトランザクション（パケット購入）

ワイヤレス データ プロバイダーとユーザー間の価値交換をど​​のように実現するかが、Helium ネットワークの中核であり、データ トランザクションは、次の 2 つの特定のプリミティブを通じて Helium ブロックチェーン上で実現されます。

1) 組織固有の識別子 (Organizationally Unique Identifier、OUI)

Organizationally Unique Identifier (OUI) は、Helium ブロックチェーンに登録された ID です。エンドデバイスとの間でパケットを送受信するには、ネットワーク ユーザーに OUI を提供する必要があります。これは、独自の OUI またはサードパーティによって操作される OUI (Helium で動作する公式コンソールなど) の場合があります。

OUI には、LoRaWAN とパケット ルーティングに関連する機能がいくつかあります (詳細はこちらを参照) が、ブロックチェーンの場合、OUI エンドポイントとして登録された libp2p アドレスのみが OUI に代わって状態チャネルを開いたり閉じたりできることが重要です。

2) 状態チャネル

ステート・チャネルは、OUIオペレータ(OUIに登録された任意のlibp2pアドレス)によって開かれるサイドチェーンです。 state_channel_open トランザクションを通じて、オペレーターはステート チャネルで使用できるデータ クレジットの 2 倍をプレッジする必要があります (データ クレジット、詳細については経済モデルを参照)。さらに、チャネルの有効期限が切れるまでのブロック数が構成されます。

状態チャネルがオープンすると、ホットスポットおよび OUI オペレータは状態チャネル内でトランザクションを実行できるようになります。一般的に、一般的なプロセスは次のとおりです: 1) ホットスポットは収集したデータ パケットを OUI オペレータに提供します; 2) OUI オペレータはデータ パケットを購入するかどうかを決定し、購入することに決めた場合はトランザクションに署名します; 3) トランザクションに署名した後、トランザクションでは、データ パケットがホットスポットによって OUI オペレータに配信され、オペレータは対応するデータ クレジット (データ クレジット) をホットスポットに支払います。

2.5.5 WHIP無線プロトコル

デバイス、ルーター、ゲートウェイ間の通信を確保するために、現在、いくつかの低電力ワイドエリア ネットワーク (LPWAN) テクノロジーが利用可能です。これらのワイヤレス テクノロジーは、センサーやその他のスマート デバイス向けの長距離低電力インターネット通信の構築に重点を置いています。しかし、これらのテクノロジーはスループットと距離を引き換えにしており、データ転送速度は 18 ビット/秒 (bps) と低いです。

WHIP は、双方向通信をサポートする長距離、低電力、狭帯域のワイヤレス ネットワーク プロトコルです。サブ GHz (つまり、周波数は 1 GHz 未満、27 MHz ～ 960 MHz) をサポートしており、アプリケーションは家電、自動車、産業、医療などをカバーしており、低消費電力、長距離通信、または壁内でのより多くの利点があります。 -透過能力）アンライセンス帯域、通信利用間の認証

NIST P-256 ECC キー ペアとブロックチェーンに保存されているすべての参加者の公開キーにより、通信が安全になります。

概要: Helium チームは比較的合理的な構成となっており、資金面では総額約 1 億 6,480 万米ドルの資金調達を獲得しており、将来のプロジェクト利用に備えた持続可能な資金余力が確保されています。技術面では、Helium エコロジーには長い技術チェーンが含まれており、全体的な技術ロジックは比較的明確であり、主に Helium パブリック チェーンを構築し、Proof of Coverage (PoC) などの技術を組み合わせて、分散型ネットワークの構築と効果的なカバレッジを実現します。ワイヤレスネットワーク。

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3.1 歴史

3.2 ステータス

3.2.1 ヘリウムの生態データ

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図 3-1 Helium ネットワークのホットスポット カバレッジ ステータス

上の図 3-1 に示すように、Helium ネットワーク上の現在のホットスポットの数は 130,897 に達しており、主に米国、ヨーロッパ、中国に集中しています。 2021 年 6 月以降、毎月 30,000 ホットスポット以上のペースで増加し、1 日あたり平均 1,000 ホットスポット増加する予定であり、ネットワークの規模はここ数か月で非常に急速に成長しています。

2021 年 8 月 18 日の時点で、Helium ホットスポットは 116 か国 12,773 都市をカバーしており、ホットスポット所有者は 41,570 人、ホットスポットのオンライン率は 82.90% です。

現在のHeliumHotspotは世界中で一定の規模を形成していることが分かります。ただし、ホットスポットの数が急増したからといってHeliumプロジェクトが成功したわけではなく、エコシステム内での利用状況や実際の参加者、実際のビジネス量などを総合的に考慮する必要があります。ヘリウムの現在の生態状況を皆さんにもっとよく理解してもらうために、第一種倉庫は現在のチームが公開した情報を組み合わせてヘリウムの生態概要をまとめました。

表 3-2 ヘリウムの生態学的概要

上記の表 3-2 からわかるように、ヘリウムにはペットの追跡、空気監視、食品のトレーサビリティ、GPS 測位などを含む幅広いアプリケーション シナリオがあります。たとえば、海外の一部の地域では、中国ほど速達物流が不便で、商品の欠品が頻繁に発生するため、高価な速達荷物の GPS 測位に実際に適用されるシナリオがあります。

ホットスポット ホットスポット マイニング マシンは現在市場では基本的に完売しており、流通市場のホットスポット マイニング マシンにはかなりのプレミアムが付いており、これは現在の市場の供給不足を反映しています。

しかし、政策上の理由により、中国にはヘリウムホットスポットの市場は基本的になく、現在、中国に展開されているホットスポットマイニングマシンのほとんどは、純粋にHNTトークンの報酬を得る目的でアイドル状態にあります。

3.2.2 ホットスポット マイニングの収益率

一方で、Heliumエコシステムの急速な発展の主な理由の1つは、そのトークン報酬であることに注意する必要があります。

現在、Helium は毎月 250 万 HNT をリリースしており、そのうちの 35% がホットスポット インフラストラクチャに割り当てられます。ホットスポット インフラストラクチャは、参加、立会、カバレージ証明チャレンジの作成の 3 つの部分に分かれています。つまり、毎月 875,000 HNT がホットスポットへの報酬に使用され、現在約 130,000 台のホットスポット マイニング マシンがあるため、平均すると、各ホットスポットは毎月 6.73 HNT を取得できます (実際の配分は均等に配分されていません。ここでは便宜上示しています)計算）。

ホットスポットの機器コスト 500 ドルと価格 19 ドル/HNT (電力消費コストを無視) に基づくと、ホットスポットの購入の回収期間は約 4 か月です。

上記はあくまで目安であり、実際には公式サイトでホットスポットを注文した場合、約4.5か月（目安、入荷地域により異なります）の待ち時間がかかります。なぜなら、毎月ホットスポット インフラストラクチャに割り当てられるトークンの 35% は、参加への報酬、監視およびカバレッジ証明チャレンジの作成という 3 つの部分にさらに細分されるからです。したがって、ユーザーがマイニングに参加するためにホットスポット マイニング マシンを 1 台だけ購入した場合、収益率は上記の推定平均である月あたり 6.73 個よりも大幅に低くなります。

Helium Explorer 上の 200 以上のホットスポットが一流のポジションによってランダムに選択され、その結果は次のとおりでした。

表 3-3 ホットスポットのランダムサンプリング結果

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注：上表の無作為抽出結果は2021年8月20日時点のものです。サンプルデータが少ないため、実際の状況と多少の差異が生じる可能性がありますが、参考値としてご利用ください。

実際の状況と上記の表 3-3 を組み合わせると、アモイ島やチャイニーズタイペイなどの特定の範囲内に単一のホットスポット マイニング マシンを導入した場合、過去の平均収入はわずか 1 HNT 程度であることがわかります。 30 日間; 温州や上海などのカバレッジが高い地域では、過去 30 日間の平均収入は 20+HNT ですが、米国のサンフランシスコなど、地域全体のホットスポットを基本的にカバーしている都市では、過去 30 日間の平均収入は 20+HNT です。オランダの州（チームの本部）とアムステルダム、過去 30 日間の平均収入は基本的に 20+HNT です。

ランダム サンプリングの結果から、物理ホットスポットのカバレッジ密度はホットスポットの収入と正の相関があることがわかります。ホットスポットのカバレッジが高いエリアでは、マイニング マシンの平均収入が高くなることがよくあります。これは主に、隣接するホットスポットが監視できるためです。お互いに証明に挑戦して報酬を獲得しましょう。

スマート ホットスポットの導入担当者は、多くの場合、ネットワーク導入のために比較的高密度のホットスポットがある地理的場所を選択するか、一度に複数のホットスポットを購入します。複数のデバイス間で相互に監視することで収量を増加させます。さらに、ホットスポットの収益は、地形の開放度、展開の高さ、アンテナ信号の強度、現地エリアでのヘリウム着陸アプリケーションに基づく実際のデータ送信の有無など、多くの側面によって影響を受けます。試行と微調整を経て最適化されました。興味のあるユーザーは、YouTube で公式に公開されている関連ビデオを参照して学習することができます。

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3.3 将来

Helium の次の段階で最も重要なことは、5G ワイヤレス ネットワークの展開です。

まず最初に、Helium が 5G ワイヤレス ネットワークを導入するプロセスを確認する必要があります。

· 2021 年 2 月 23 日、Helium コミュニティは「Helium ネットワーク上の CBRS 5G のデータ クレジット サポート」の HIP-27 提案を開始しました。これは、Helium ネットワーク上でより高度な新しいワイヤレス プロトコルをサポートするための経済メカニズムを提案し、最初に LTE と 5G をサポートします。 CBRS 周波数帯域内 (CBRS 周波数帯域内では 3.5 ～ 3.7Ghz)。

· 2021 年 4 月 14 日、ヘリウムは HIP-27 提案を可決しました。

· 2021 年 4 月 27 日、Helium は 5G ホットスポット ネットワークのサポートを正式に発表しました。

2021 年 4 月 27 日、Helium は、2 番目のワイヤレス ネットワークである 5G を開発するために、オープンソースの 5G 機器を製造する接続会社である FreedomFi との提携を発表しました。公式説明によると、「iPhone や Samsung Galaxy などの 5G 対応携帯電話をお持ちの場合は、人々が提供するホットスポットを介してネットワークに接続できるようになり、近所の人から 5G を受信できるようになる可能性があります。」 「つまり、これは、低周波数かつ低消費電力の現在の LoRaWAN 無線ネットワークとはまったく異なります。開発が成功すれば、ユーザーは携帯電話を使用して Helium の 5G ネットワークに直接アクセスできるようになります。」

Helium は、新しい FreedomFi ゲートウェイは Helium Network と相互運用し、5G セルラー カバレッジを提供することでゲートウェイ ホストが HNT をマイニングできるようになると述べました。現在、FreedomFi Gateway は予約を受け付けており、2021 年の第 3 四半期に出荷される予定です。

FreedomFiは以前、エンドツーエンドの5G機器のコストは1000ドルから5000ドルになると見積もっていた。設備コストの点では、現在のホットスポットまたは RAK ホットスポット マイニング マシンよりもはるかに高くなります。また、現在サポートされている CBRS 周波数帯域は 3.5 ～ 3.7 GHz であるため、カバレッジは以前に展開されたホットスポットよりもはるかに短くなります。したがって、商業利用を実現するには、より多くの基地局を確立する必要があります。

・2021年8月11日、Heliumはa16zが主導し、Ribbit Capital、10T、Alameda Research、Multicoin Capitalが参加した1億1,100万米ドルのトークンファイナンス完了を発表したが、調達価格は明らかにされていない。この資金調達により、Helium の分散型 5G ネットワークの展開が加速され、モバイル ネットワーク事業者が Helium 5G を使用して信号範囲を拡大できるようサポートされます。

Helium 5G ネットワークの構築について、チームは早ければ 2022 年にも他の国に拡大し、さまざまな周波数帯域をカバーすることを期待しています。

Helium は現在 5G 無線ネットワークの構築を推進していますが、それが無事に立ち上げられ採用されれば、プロジェクト全体にとって大きな利益となることは間違いありません。しかし、5G基地局の建設には、投資から商業利用に至るまで、この期間のコストが間違いなく非常に多額になることも考慮する必要があります。さらに、5Gネットワ​​ークの展開には、5G事業者、さまざまな国や地域の政策要因、運用コスト、端末のエコロジーなど、多くの問題が関係します。

Helium の 5G ネットワークはまだ開始されていないため、その具体的な商業的価値についてはまだ議論されていません。第一種倉庫としても、今後のフォローアップに注目していきたい。

今後、Helium の次の段階で最も重要なことは 5G 無線ネットワークの展開であり、それが無事に開始され採用されれば、プロジェクト全体にとって大きな利益となることは間違いありません。しかし、5G基地局の建設には、投資から商業利用に至るまで、この期間のコストが間違いなく非常に多額になることも考慮する必要があります。さらに、5Gネットワ​​ークの展開には、5G事業者、さまざまな国や地域の政策要因、運用コスト、端末のエコロジーなど、多くの問題が関係します。

さらに、現在のホットスポット マイニング マシンの月間生産量は大きく変動しており、ホットスポットの導入を計画しているマイナーはさまざまな要素を総合的に考慮する必要があることに注意する必要があります。

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Helium のネイティブ トークンは HNT です。HIP-20 提案の承認により、HNT トークンの総供給量は 2 億 2,300 万個です。すべての HNT は、プレマイニングなしで Hotspots ホットスポット マイニング マシンを通じてマイニングされます。 2021 年 8 月 1 日より、毎月の HNT 発行額が当初の 500 万 HNT/月から現在の 250 万 HNT/月に初めて半減され、その後は 2 年ごとに半減され、総額は 250 万 HNT/月となります。 50 HNT 発行。年。 2021年8月19日時点で、HNTの流通供給量は94,160,119個で、総供給量の約42.22%を占めています。

2021年末までに、HNTトークンの流通量は1億400万個となり、全体の約46.64％を占めると推定されている。

4.1 トークンの供給

4.1.1 HNT トークンの配布

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図 4-1 HNT トークンの配布

現在の分布状況は上記の図 4-1 に示されており、主に次の 3 つの部分に分かれています。

1) 月間リリースの 30% がネットワーク データ送信に使用され、IoT デバイス データを送信するホットスポットに報酬が与えられ、データ送信率に応じて割り当てられます。

3) 毎月のリリースの 35% がチームと投資家に割り当てられます。

HNT のトークン配布は、インセンティブを初期のネットワークのニーズに合わせるために、時間の経過とともに変化することに注意してください。初期の頃は、カバレッジの構築と確保のために、HNT のより高い割合がホットスポット所有者に割り当てられていました。ネットワークが成長するにつれて、ネットワーク上でデバイス データをストリーミングするホットスポットからの収益は増加しますが、Helium と投資家からの収益は減少します。 20 年後、分布は調整されなくなり、固定されたままになります。詳細を以下の図 4-2 に示します。

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図 4-2 HNT トークン割り当ての時間の経過に伴う調整

上の図 4-2 は当初、Consensus Group コンセンサス チームの 6% に報酬を与えていましたが、7 月にメインネット上で Helium 検証ノード メカニズムが開始されたため、それに置き換えられました。バリデーターは、元のコンセンサス グループの作業を引き続き実行します。

検証ノードに毎月発行される報酬は、HNT の月間リリースの 6%、つまり 150,000 HNT/月であるため、現在のノードの平均年率収益率は約 8% と概算できます。

4.1.2 ブロック情報

図 4-3 HNT ブロック情報

HNT は 2019 年 10 月頃に発行されます。トークンが発売されたとき、供給はゼロで、プレマイニングはありませんでした。ブロックは 1 分ごとにパッケージ化され、30 ブロックごとがサイクルとして分類され、報酬はサイクルごとにリリースされます。現在、ブロック 972,140 の高さにあります。

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4.2 トークン機能

現在、Helium はヘリウム トークン (HNT) とデータ クレジット (DataCredits) という二重通貨モデルを採用しています。データ クレジットは主にネットワーク使用時のサービス料金の支払いに使用され、現在、HNT トークンには主に次の 2 つの機能があります: 1) マイニング報酬: ホットスポット マイナーが無線ネットワーク カバレッジを展開および維持するためのインセンティブ; 2) ネットワーク サービス料金の支払い: ユーザーがHNT トークンを書き込むと、ネットワーク サービスの料金を支払うためのデータ クレジット (DataCredits) が生成されます。

ヘリウム トークンの役割の観点から見ると、ユーティリティ トークンとして、その将来の価値は、ワイヤレス ネットワーク全体のカバレッジと品質により反映されます。より多くのホットスポット マイナーのみが、ホットスポット マシンを通じてより広いワイヤレス ネットワーク カバレッジを提供します。この方法でのみ、ネットワーク全体がスケールアップされ、IoT デバイスが低コストおよび低消費電力で Helium ワイヤレス ネットワークを使用できるようになり、より多くの開発者や企業がデータ クレジットを使用して IoT デバイスのデータ送信料金を支払うようになります。

4.2.1 データクレジット (DataCredits)

ほとんどのブロックチェーンと同様に、Helium にはトランザクション手数料システムがあります。 Helium ブロックチェーン内のすべてのトランザクションはデータ クレジット (DC) で支払われます。データ ポイントは、HNT を書き込むことによって生成されます。 Helium の「Implicit Burn」システムにより、通常の状況では、ユーザーは料金を支払うために DC を手動で提供する必要がありません。取引手数料を支払うために DC に書き込むのに十分な HNT が Helium ウォレットにある限り、書き込みは自動的に行われ、ユーザーの介入なしにバックグラウンドで隠蔽されます。

データ クレジットは、2 つのオンチェーン変数で指定された変換レートで HNT トークンを書き込むことによって生成されます。

1) USD でのトラフィック クレジットの価格 - 1 DataCredits は $0.00001 です。

2) ヘリウム価格オラクルメカニズムによって確立された米ドルでのヘリウムトークンの価格。

Helium トークンが生成するデータ クレジットの数を計算するには、Helium トークンの数 (USD) を DataCredit の固定価格 $0.00001 で割るだけです。たとえば、各 Helium トークンの価格が 20 ドルの場合、1 つの Helium トークンを燃焼すると 2,000,000 のトラフィック クレジットが生成されます。

データ クレジット (DataCredits) は携帯電話のトラフィックに似ており、一度生成されると譲渡することはできず、データ クレジットを受け取ったアドレスのみが使用できます。

前述したように、データ クレジットは主にサービス料金の支払いに使用され、次のように細分化できます: 1) 送信料金: センサー データをデバイス間で送受信する; 2) トランザクション料金: ETH をガス料金として消費するのと同様; 3) ノード料金: ブロックチェーンへのホットスポットの追加、位置情報の報告、ブロックチェーン組織固有識別子 (OUI) の購入、およびブロックチェーン サブネットワークの購入; 4) ブロックチェーン パス料金: OUL とサブネットワーク ブロックの購入。

表 4-1 ヘリウム取引手数料の詳細

2021 年 7 月 28 日に Telegram コミュニティでチームによって開示された情報によると、「現在、数千の IoT デバイスが Helium ネットワークを使用し、毎月約 1,730 億のデータ クレジットを消費しています」(1DataCredits = 0.00001 ドルの価格計算で表されます)つまり、ネットワーク サービスの支払いにはヘリウムで月額 1,730,000 ドルがかかります。

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図 4-4 1 日あたりのホットスポット データ送信コスト

上記の開示によると、Helium ネットワークは毎月 30,000 ホットスポットを超える速度で成長しており、表 4-1 と組み合わせると、毎月 30,000 の新しいホットスポットが追加され、これらのホットスポットはすべてヘリウム ネットワーク 完全なホットスポットを追加するには、30,000 * 40 ドル = 120 万ドルの費用がかかります。

この場合、実際のデータ送信コストは、173 万ドル - 120 万ドル = 53 万ドルよりもはるかに低くなります。これは、Helium チェーン上でトランザクションを送信し、ゲートウェイの位置を確認するコストがまだ除外されていないためです。したがって、実際のところ、毎月 Helium ネットワークを使用する IoT デバイスが本当にチームの言うとおり「数千」であるかどうか、First Class Cang 氏はこれについて疑問を抱いています。しかし、Helium ネットワークにおける実用化の現在の規模はまだ小さく、プロジェクト当事者は Helium ワイヤレス ネットワークの実際の使用例を積極的に拡大する必要があることは明らかです。

トークンの設計に関して、HNT は HNT トークンとデータ クレジットの二重通貨モデルを採用しています。ユーザーは、HNT トークンを書き込んでデータ クレジットを生成することで、ネットワーク サービスの料金を支払います。

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5. 競争

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5.1 業界の概要

Helium は、モノのインターネット トラックの下位部門に属する分散型無線通信ネットワークであり、現在、低電力で広範囲の無線ネットワーク アクセスを提供するブロックチェーン エコシステムの唯一の製品です。

現在、Helium は主に LoRaWAN 標準 IoT デバイスをサポートしており、オープンで大規模なグローバル ワイヤレス ネットワーク カバレッジの提供を目指しています。 Helium でサポートされる LoRaWAN などの IoT 分野の長距離無線テクノロジーは、次のように細分化できます。

2）Very Small Aperture Terminal（VSAT）：小型のパラボラアンテナを使用し、人工衛星を介して送信する通信技術。

Helium で現在使用されている LongFi 伝送プロトコルは、実際には、LoRaWAN 無線プロトコル (LoRaWAN は LoRa に基づく通信プロトコル) と Helium ブロックチェーンを組み合わせた無線伝送プロトコルです。そのため、互換性のある LoRaWAN 無線プロトコル デバイスであれば、ネットワーク上でデータを転送できます。ヘリウム無線ネットワーク。

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5.2 通信プロトコルの比較

LoRa、Sigfox、Weightless、IEEE 802.11ah などの広域低周波通信技術は、モノのインターネットの通信シナリオにより適しており、ライセンス不要の周波数帯域リソースを使用するため、一般に企業はライセンスなしでそれらを使用できます。ライセンスを申請中。

上記の表 5-1 の通信プロトコルは、屋外シナリオ、大面積センサー アプリケーション、および低電力広域ネットワーク アプリケーション シナリオにほとんど適していますが、細分化された一部の分野では、焦点が若干異なる場合があります。

上記の表 5-1 と実際の状況を組み合わせると、次のように表すこともできます。

伝送速度の点では、LoRa の最大伝送速度は 0.3 ～ 50Kbps に達します。モノのインターネット伝送プロトコル NB-IOT と比較すると、伝送速度に直接的な利点はありませんが、低周波数および低速のデータ伝送は比較的低速です。消費電力で。

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図 5-1 異なる契約間の基地局建設と Web サイトリースの収益性の比較

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注：上記図 5-1(a) は都市部基地局建設とネットワークリースの収益性を示し、図 5-1(b) は郊外基地局建設とネットワークリースの収益性を示しています。青色が基地局建設の収益性、オレンジ色が基地局ネットワークリースの収益性を表しています。

ただし、Heliumのモデルは従来の企業のモデルとは異なり、トークンのインセンティブを利用して参加者に積極的にホットスポット（ホットスポット）を購入してもらい、プロジェクトの立ち上げ段階の構築コストを移転するというものだ。コストの点では、現在市場にある低電力広域ネットワークよりも優れています。

全体として、LoRa と NB-IoT は業界で最も高い注目を集めています。また、これとは対照的に、NB-IoT は常に我が国が推進する主要な IoT 技術標準であり、上位レイヤーは政府の産業政策の支援を受け、中間レイヤーは大手 3 事業者の全額出資を受け、最下層にはファーウェイのテクノロジーの恩恵があり、NB-IoT は我が国のモノのインターネットに成長しており、注目を集める巨大な市場となっています。

5.3 業界の展望

現在、世界の通信事業者は世界中をカバーするモバイルセルラーネットワークを構築していますが、2G、3G、4Gなどのセルラーネットワークは長距離をカバーできるものの、モバイルセルラー通信技術をベースにしたIoTデバイスは消費電力が高く、コストが高いなどの欠点があります。 。現在のモバイルセルラーネットワークの伝送容量は、オブジェクト間の接続をサポートするには十分ではありません。スマートホームや産業用データ収集などの通信シナリオでは、一般に短距離通信技術が使用されますが、広範囲かつ長距離の接続には長距離通信技術が必要です。 LPWAN テクノロジーは、モノのインターネットのニーズを満たすために登場した長距離無線通信テクノロジーです。

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図 5-2 2017 ～ 2025 年の世界の IoT ソリューション支出の詳細

図 5-2 に示すように、モノのインターネットの発展と IoT デバイスの普及に伴い、対応するデバイスの設置量とデータ量は指数関数的に増加しています。 statista によると、IoT エンドユーザー ソリューションの世界市場は、2019 年末までに 2,120 億ドルに成長すると予想されています。この技術による市場収益は2017年に初めて1,000億ドルに達し、2025年には約1兆6,000億ドルに成長すると予想されており、将来的にはセンサーなどの端末スマートデバイスの搭載により、急速に成長します。

世界の低電力ワイドエリア (LPWA) 接続が過去 5 年間で大幅に増加したことは注目に値します。 2015 年の世界の低電力広域ネットワーク市場はわずか 1,000 万でしたが、2020 年までにこの数は 4 億 2,300 万に達し、年平均成長率 30% ～ 43% で成長すると予想されています。 2025 年までに、この分野の市場は 25 億ドルに達すると予想されます。

さらに、Heliumが今後展開を予定している5Gネットワ​​ークにも注目だ。

概要: モノのインターネットには、低電力の広域ネットワークに対する強い需要があります。Helium は現在、現在の主流プロトコルである LoRaWAN を使用しています。多くの互換性のあるデバイスと幅広いユーザーがいます。 Helium は、現在のブロックチェーン エコシステムで低電力で広範囲の無線ネットワーク アクセスを提供する唯一の製品として、この分野で大きな競争上の優位性を持っています。そして、ブロックチェーンのインセンティブメカニズムと組み合わせると、当然のことながら、プロジェクトの初期段階での設備建設コストや推進スピードの点で、従来のIoT事業者よりも優れています。

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6. リスク

ネットワーク安定性リスク：Helium ホワイトペーパーによれば、IoT デバイスに広範囲かつ低消費電力のワイヤレス ネットワーク アクセスを提供することを目的としていますが、実際には物理的な障害により、信号を安定して受信できるかどうかは現時点では不明です。

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参考文献

詳細については、Web サイト https://first.vip をクリックしてください。

u 《HIP19: Approval Process For Third-Party Manufacturers》，https://github.com/helium/HIP/blob/master/0019-third-party-manufacturers.md

u 《Console 2.0 is Here!》，Jacob Swinn，https://blog.helium.com/console-2-0-is-here-bd25a3aa5ee1

u 《Introducing the Helium Blockchain》，Andrew Thompson，https://blog.helium.com/introducing-the-helium-blockchain-dc2f8997083c

u 《HIP15: Beaconing Rewards》，https://github.com/helium/HIP/blob/master/0015-beaconing-rewards.md

参考文献

u Helium 公式情報: 開発者ドキュメント、https://docs.helium.com/開発者ドキュメント (中国語版)、https://heliumchina.gitbook.io/helium/ Team LinkedIn、https://www.linkedin .com/ company/heliuminc/ コードベースの状況、https://github.com/helium/Helium ホワイトペーパー、http://whitepaper.helium.com/Helium ブロック エクスプローラー、https://explorer.helium.com/ Helium エコシステム、https ://www.helium.com/エコシステム

u 《HIP 27: Data Credit Support for CBRS 5G on Helium Network》，https://github.com/helium/HIP/blob/master/0027-cbrs-5g-support.md

u 《HIP 20: HNT Max Supply》，https://github.com/helium/HIP/blob/master/0020-hnt-max-supply.md

u 《Investing in Helium》，Ali Yahya, Guy Wuollet, and Eddy Lazzarin，https://a16z.com/2021/08/10/investing-in-helium/