Bitcoin, ako prvý blockchain prišiel s konsenzom Proof of Work, ktorý používa do dnes. Postupom času sa stal tento konsezus veľmi náročný na spotrebu energie a tým pádom aj neekologický. Mnohí vývojári, ktorí vytvárali decentralizované aplikácie alebo nové blockchainy sa snažili vytvoriť menej náročné a ekologické konsenzy. Preto vzniklo mnoho variant konsenzov ako Proof of Stake (PoS), Proof of Authority (PoA) alebo ako v tomto prípade Proof of Coverage, čo je menej energeticky náročný konsenzus Proof of Work, ktorý tiež šetrí náklady.

Úvod

Na Helium blockchaine funguje sieť Helium Network, ktorá podporuje decentralizovanú sieť zameranú na konektivitu známu ako The People’s Network. Ako decentralizovaná počítačová sieť umožňuje komukoľvek pripojiť sa k sieti pomocou fyzických zariadení Helium Hotspot. Revolučné riešenie a náklady na pripojenie k sieti The People’s Network sú zlomkom alternatívnych nákladov s mobilnými zariadeniami. Navyše podniky využívajúce sieť Helium musia platiť iba za skutočné využitie dát. Náklady možno transparentne vypočítať podľa počtu zariadení v sieti a počtu transakcií ako prenosu dát.

Zariadenia Helium Hotspot inovatívne ťažia natívny token HNT pomocou rádiovej technológie. Zariadenia Helium Hotspot sú navyše kompatibilné iba s inými zariadeniami využívajúcimi technológiu LoRaWAN® (low-power wide-area network). LoRaWAN® poskytuje sieť pre senzory prostredia, merač počasia alebo GPS trackery. Akékoľvek zariadenie, ktoré prenáša malé alebo veľké a časté množstvá dát, môže fungovať v spojení s LoRaWAN® ako zariadenie IoT (Interenet of Things). Helium blockchain sa zasa umiestňuje ako hlavný blockchain pre fyzické decentralizované pripojenie. Helium hotspoty budú využívať existujúce WiFi alebo internetové pripojenie na komunikáciu dátových balíčkov. Hotspoty však nie sú navrhnuté ako náhrada za mobilné služby alebo domácu WiFi.

Ako funguje?

Cieľom Helium je vytvoriť spoľahlivú, decentralizovanú a globálnu sieť pre zariadenia IoT, ktorá sa spolieha na komunitu držiteľov tokenov HNT. Sieť pozostáva z uzlov ako hotspotov, ktoré prevádzkujú operátori uzlov, ktorí sú vlastne držiteľmi HNT. Používaním hotspotov a správou uzlov sú používatelia motivovaní k účasti na funkcionalite siete.

WiFi už má podporu pre IoT zariadenia. Podpora, čo najväčšieho počtu rôznych zariadení však prináša obavy o súkromie. Helium rieši tento problém pomocou decentralizovanej architektúry a mechanizmu konsenzu, ktorý dáva sieti 200 krát väčšie pokrytie v porovnaní s WiFi pripojením s IoT.

Mechanizmus konsenzu, na ktorom sieť funguje, je známy, ako Proof of Coverage a je tiež zodpovedný za distribúciu odmien držiteľom HNT a operátorom uzlov. Na nastavenie hotspotov si používatelia musia zakúpiť ťažobné zariadenie z webovej stránky Helium. Baníci vytvárajú rádiové frekvencie pripojením k sieti, zatiaľ, čo mechanizmus Proof of Coverage overuje polohy hotspotov.

Účastníci siete môžu mať jednu z troch rolí dôležitých pre funkčnosť siete, a to Challenger, Transmitter a Witness. Odmeny distribuované cez systém závisia aj od role v sieti Hotspot.

Helium ekosystém

Ekosystém Helium sa rozširuje o mnoho rôznych partnerstiev s cieľom rozšíriť svoje služby pre token HNT a hotspoty Helium. Tieto služby zahŕňajú; Helium Network Toolkit, Hotspot Chat, sieťovú analytiku a optimalizátor hotspotu a mnohé ďalšie. Ekosystém Helium tiež ponúka držiteľom tokenov rôzne stakingové služby. To zahŕňa Helium Rising a skupinu validátorov. Alternatívne môžu používatelia vyskúšať službu Automated Helium Staking a získať pasívny príjem v tokenoch HNT.

Helium Network poskytuje množstvo softvérových a hardvérových riešení na podporu siete The People’s Network.

Helium Hotspot

Existuje niekoľko zariadení, ktoré dokážu ťažiť tokeny HNT. HNT Miner bol však prvý s viac ako 20 000 aktívnymi Helium hotspotmi vo viac ako 2 000 mestách. V súlade s The People’s Network, Helium Hotspot dokazuje, že ťažba kryptomien môže byť dostatočne jednoduchá a dosiahnuteľná pre každého. 

Helium Hotspot umožňuje zariadeniam IoT sa bezproblémovo pripojiť k sieti The People’s Network, ktorá funguje na Helium LongFi. Pomocou siete The People’s Network dokážu zariadenia IoT komunikovať na míle ďaleko. To je v priemere asi 200x ďalej ako možnosti WiFi. Používatelia môžu ovládať Helium Hotspot prostredníctvom aplikácie Helium, ktorá je k dispozícii na stiahnutie na väčšine smartfónov. Používatelia si tu môžu pozrieť svoje zárobky a stav hotspotu.

Od implementácie návrhu na zlepšenie Helium (HIP) 19 však výrobcovia tretích strán, ktorí chcú ťažiť HNT, môžu tak urobiť prostredníctvom súhlasu komunity. Niektoré populárne značky ťažby HNT zahŕňajú Bobcat (Miner 300), Nebra a RAK Miners.

Helium Token Mining

Jedným z najväčších stimulov ekosystému Helium je zarábanie pasívneho príjmu pomocou ťažby tokenov Helium (HNT), ktorý poháňa The People’s Network. Helium predstavuje úplne nový model ťažby, ktorý môže dosiahnuť každý. Projekt myslel na to, aby zahŕňal aj netechnických používateľov. Ťažba HNT preto jednoducho vyžaduje inštaláciu hardvérového zariadenia do okna a stiahnutie aplikácie Helium do smartfónu.

Je to, preto, že Helium používa na ťažbu HNT novú rádiofrekvenčnú (RF) technológiu. Inštalácia zariadenia Helium Hotspot automaticky poskytuje veľké pokrytia bezdrôtovou sieťou pre milióny zariadení.

LoRaWAN®

LPWAN je skratka pre Low-Power Wide-Area Network a je to typ štandardu bezdrôtovej siete, ktorý umožňuje zariadeniam napájaným z batérie bezdrôtovo komunikovať na veľké vzdialenosti.

Pomocou technológie LPWAN, ktorú vyvinul LoRaWAN® je architektúra navrhnutá na škálovanie s nízkymi nákladmi a nízkou spotrebou energie. LoRaWAN® vytvoril bezpečnú obojsmernú komunikáciu pre IoT, Maschine to Maschine (M2M), inteligentné mestá a priemyselné aplikácie.

Sieť funguje podobne ako 5G. Nevyžaduje však rovnako obrovskú a občas rušivú infraštruktúru. Namiesto toho LoRaWAN® funguje na oveľa menších zariadeniach. 5G senzory začínajú na 30 USD za kus, zatiaľ, čo snímače LoRa sú medzi 0,20 a 0,50 USD za kus. Navýše je šanca, že LoRaWAN® dočasne nahradí 5G pre siete IoT.

Helium blockchain a sieť LoRaWAN® sú plne kompatibilné. Medzi nimi je však kľúčový rozdiel. Sieťový server LoRaWAN® (LNS) je centralizovaný a prevádzkuje ho jeden subjekt, zatiaľ, čo sieť Helium sa snaží o decentralizáciu. Helium používa funkciu multi-tenancy LoRaWAN® Network Server (LNS) pre Hotspoty. To znamená, že sieť LoRaWAN spoločnosti Helium je jedinečná a umožňuje, aby boli sieťové servery, ktoré sú nezávisle vlastnené a prevádzkované súkromne, plne kompatibilné s verejnou bezdrôtovou infraštruktúrou.

Helium LongFi

LongFi je životne dôležitou súčasťou v ekosystéme Helium. LongFi má tri hlavné zodpovednosti. LongFi uľahčuje prenos údajov medzi bezdrôtovým protokolom LoRaWAN® a blockchainom Helium. LongFi tiež zaisťuje, že akékoľvek zariadenie LoRaWAN® je kompatibilné s The People’s Network a môže prenášať údaje v sieti Helium. Tiež podporuje mikroplatby, čo umožňuje zariadeniam platiť za svoj prístup dátovými kreditmi. To umožňuje používateľom platiť iba za dáta na základe ich osobného využívania siete.

Data Credits

People’s Network funguje s duálnym systémom tokenov, ktorý využíva model tokenov Burn and Mint Equilibrium (BME). V tomto modeli existujú dve aktíva výmeny, token HNT a Data Credits. Ak však chcete získať kredity za údaje, musíte spáliť svoje tokeny HNT. Data Credits môžu držiteľom získať prístup k aktivitám a príležitostiam v sieti The People’s Network a ďalej v ekosystéme Helium.

Navyše, dátové kredity sú jediným akceptovaným prostriedkom výmeny v sieti The People’s Network. Data Credits môžu tiež platiť za transakčné poplatky na blockchaine Helium a odosielať bajty údajov cez Helium LongFi.

Dátové kredity v sieti The People’s Network fungujú ako predplatené minúty mobilného telefónu. Hodnota Dátového kreditu je udaná v USD. Preto pomer dátových kreditov k tokenom HNT kolíše. Dobrá cena, ktorú treba poznamenať, je jeden dátový kredit = 0,00001 USD. Dátové kredity môže navyše použiť iba pôvodný držiteľ tokenu a nie sú prenosné.

Proof of Coverage (PoC)

Helium blockchain využíva nový konsenzuálny mechanizmus známy ako Proof-of-Coverage. PoC je výsledkom inovácie v oblasti rádiofrekvenčnej (RF) technológie, ktorá umožňuje decentralizovanú počítačovú sieť hotspotov, ktorá overuje transakcie, zabezpečuje sieť a dokončuje rôzne úlohy.

Vďaka algoritmu PoC získavajú Hotspoty odmeny za tokeny HNT plnením ad hoc výziev nazývaných majáky. Majáky vyžadujú Hotspoty na overenie blízkych zaťažení transakcií Hotspotu. Hotspoty so susedmi, teda zarábajú viac tokenov HNT, pretože môžu vydávať aj prijímať výzvy. Jediný Hotspot nemôže overiť svoje majáky a môže iba vydávať výzvy.

HNT Token

Natívny token HNT funguje ako token s viacerými nástrojmi, ktorý vytvára ekonomické stimuly pre sieť a zvyšuje jej bezpečnosť. Okrem toho token HNT funguje v spojení s Data Credits (DC) na prístup k určitým aspektom siete a zvyšku ekosystému.

Vlastníci Helium hotspotu proxy zavádzajú tokeny HNT do obehu prostredníctvom procesu ťažby pomocou novej technológie rádiovej frekvencie (RF). S maximálnou obmedzenou zásobou 223 miliónov tokenov HNT sa distribúcia tokenov HNT časom prispôsobí podľa potrieb The People’s Network a Helium Network.

Bezpečnosť

Sieť Helium je zabezpečená pomocou protokolu Proof of Coverage, ktorý sa spolieha na účastníkov siete, ktorí zabezpečia stabilitu siete prostredníctvom ťažby. Proof of Coverage je pokročilá forma Proof of Work, a preto sa sieť v oblasti bezpečnosti spolieha na baníkov.

Protokol bol špeciálne vyvinutý na zabezpečenie pripojenia aj pri nízkom výkone, takže ťažba je umožnená jednoduchým zariadením, ktoré si môžete kúpiť od Helium a stačí vám 5W výkonu. Tak dosahuje Helium efektivitu a uľahčuje prepojenie medzi zariadeniami v sieti IoT.