HashKey 郝凱：解讀去中心化無線通信網絡 Helium 代幣模型與生態進展_HNT:HEL

Helium通過代幣激勵早期參與者幫助搭建網絡和傳輸數據，實現了快速發展，但決定項目的關鍵因素還要回歸到實際使用情況和價值捕獲能力。

撰文：郝凱，就職于HashKeyCapitalResearch審核：鄒傳偉，萬向區塊鏈首席經濟學家

Helium是一個全球性、分布式的開放網絡。通過Hotspots，Helium可以為支持LoRaWAN協議的物聯網設備提供公共的無線網絡覆蓋，使物聯網設備更方便地接入互聯網和傳輸數據。

通過PoC機制，Helium可以持續驗證Hotspots的位置和創建的無線網絡覆蓋范圍。在PoC共識機制中存在3種角色。一是挑戰者，可以每隔240個區塊對網絡中隨機熱點發起挑戰。二是被挑戰者，被挑戰的熱點接受到挑戰信息后，會基于挑戰的信息，發起一次無差別的無線電廣播。三是見證人，被挑戰者周圍的熱點接收到無線電廣播，會將信息回傳至Helium網絡以便驗證。

Helium采用的PoC機制與分布式存儲網絡中采用的各種存儲證明有相似之處。例如，對于Filecoin項目，存儲提供者必須證明他存儲了用戶的數據，而且按客戶要求存儲一定的時間。存儲提供者使用復制證明來向客戶證明數據已經被復制到唯一專用的物理存儲中，而用戶則使用時空證明來檢查存儲提供者是否存儲著自己的數據。

Helium生態中的工作流程大致如下。礦工購買并部署Hotspots，可以為覆蓋范圍內的物聯網設備提供無線網絡。其他用戶的物聯網設備可以通過這個無線網絡接入互聯網和傳輸數據。這個過程中，用戶需要支付使用費。

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代幣模型

目前，Helium生態中有兩種代幣，即HNT和DataCredits。

HNT

按照官方文件計劃，HNT代幣總量為240,000,000個，共50年發行完畢，第一年發行6000萬個，此后每兩年進行一次減半。由于第一年的實際發行量為4300萬個，因此HNT代幣實際總量約為223,000,000個。

當前獲取HNT代幣的主要方式有以下幾種：成為挑戰者、被挑戰者、見證人，加入共識小組參加Helium區塊鏈共識，參與網絡數據傳輸，以及Helium團隊和投資人的代幣。HNT代幣分配如下表所示。

表1：HNT代幣分配

HNT的主要作用是：激勵礦工部署Hotspots并維持無線網絡覆蓋，激勵生態中的用戶參與PoC和Helium區塊鏈共識。HNT的價格是變化的，由二級市場交易者決定。

DataCredits

DataCredits主要用于支付使用Helium網絡產生的費用。例如，Helium錢包之間的轉賬，物聯網設備傳輸數據，新增Hotspots節點，聲明Hotspots位置等。

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與HNT不同，DataCredits的價格是穩定的，每個DataCredits的價格是0.00001美元。用戶通過銷毀HNT來獲得DataCredits，得到的DataCredits數量取決于銷毀時HNT的價格。例如，當HNT的價格是1美元時，用戶銷毀1個HNT獲得的DataCredits數量是100,000。

DataCredits類似于以太坊的gas，但也有明顯不同。首先，DataCredits的價格是固定的，而gas價格則可以由用戶設置。其次，以太坊的gas由ETH支付，這筆費用會被出塊的礦工獲得；DataCredits通過銷毀HNT來獲得，銷毀意味著不再流通，Helium礦工并不能獲得這部分HNT。為了讓Helium礦工參與網絡數據傳輸，HNT的代幣分配中有32.5%作為這部分激勵。

當一個epoch中因生成DataCredits而銷毀的HNT數量大于1113時，所有在這個epoch中參與工作的Hotspots按比例分配1113個HNT。當一個epoch中銷毀的HNT數量小于1113時，例如實際銷毀的數量為N，所有在這個epoch中參與工作的Hotspots按比例分配N個HNT，剩余的個HNT分配給挑戰者、被挑戰者和見證人。

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銷毀HNT獲得DataCredits的過程可以由Helium錢包自動完成，DataCredits不能交易和轉讓，只能由錢包所有者使用。銷毀機制帶有通縮屬性，可以在一定程度上平衡HNT通脹的影響。但如果大量的HNT被銷毀，也不利于整個生態的穩定。因此Helium團隊還將引入NetEmissions機制。假如一個epoch中銷毀了m個HNT，那么這個epoch會多產生m個HNT，以使凈增發的HNT數量與計劃保持一致。

對代幣模型的討論

由于投機和炒作等因素，很多區塊鏈項目的代幣價格波動很大，不利于將代幣用于支付工具，購買生態中的產品和服務。隨著區塊鏈生態的發展，單一代幣可能無法滿足多樣化的需求，雙代幣模型開始被一些區塊鏈項目采用。其中，一種代幣的價格穩定，主要用于支付使用費，整個生態的商業穩定性不會受到幣價變化的影響；另一種代幣的價格波動，代表項目的收益權、治理權等，也能滿足投機需求。

由于DataCredits是由銷毀HNT而產生的，因此嚴格意義上講，Helium不算雙代幣模型。用戶需要先持有HNT才能產生DataCredits。用戶在使用Helium時不希望價格發生太大的波動，因此用戶可能會在價格高時銷毀HNT產生DataCredits，而在價格低時選擇等待。HNT價格的波動會影響Helium用戶的使用心態。

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此外，Hex Trust已被任命為TOKO（Hedera管理委員會成員DLA Piper的全資子公司）的戰略托管人。TOKO已任命BCW集團領導TOKO計劃開發和戰略合作伙伴關系，以增強平臺的生態系統產品。（Cryptoninjas）[2021/10/12 20:22:42]

生態發展情況

Helium生態發展非常快，目前，整個生態中已有80575個Hotspots，并且還在加速增長。Hotspots主要分布在美國和歐洲，中國的Hotspots增長速度很快。Helium團隊認為，每個城市需要150-300臺Hotspots能有效完成網絡覆蓋，對于北京、上海等超大型城市，大約需要500-3000臺設備才足以完成網絡覆蓋。因此，為實現全球性、分布式的開放網絡，未來會有更多Hotspots完成部署。

圖1：Hotspots分布圖

理論上講，支持LoRaWAN協議的物聯網設備都可以接入Helium網絡。Helium官網上列出了幾十個具體應用場景和案例，包括寵物追蹤、空氣監測和食品溯源等。例如，對于Conserv使用Helium網絡來使博物館與私人收藏的藝術品收藏有序；NOWI將滴漏傳感器來連接到Helium網絡，用以向維修人員預警漏水以便及時補救。

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目前來看，Helium生態能夠快速發展的主要原因是投機需求。根據上文中代幣分配，當前每月新產生500萬個HNT，其中34%屬于團隊和投資人，另外66%被生態中參與者獲得，也就是約330萬個HNT。結合Helium生態中現有80575個Hotspots，平均每個Hotspots每月可獲得41個HNT，即每天1.36個。根據coinmarketcap價格信息，HNT的市場價格為12.1美元，則每個Hotspots每天可獲利16.5美元。Hotspots的設備成本為350美元，可以直接部署在家中，耗電量非常小，因此其他成本可以忽略。按照當前情況，購買一個Hotspots的回本周期僅需約21天。

圖2：HNT價格變化

在這種賺錢效應的驅使下，越來越多的參與者會加入Helium生態，部署新的Hotspots，這對生態中礦工的影響是比較復雜的。礦工的收益主要取決于兩個變量：獲得的HNT數量和HNT價格。

對于獲得的HNT數量，隨著更多Hotspots加入，礦工獲得HNT的數量會減少。2019年時，Hotspots平均每天可獲得100個HNT，與當時相比，現在已經減少了98%以上。對于HNT價格，更多Hotspots加入會使得關注度提高，應用范圍越來越廣，這有利于HNT價格的上漲。

當然，Hotspots數量激增并不能說明Helium項目已經取得成功，還需要進一步關注生態中應用案例的實際參與者和真實業務量，以及HNT代幣能捕獲多大的生態價值。

啟動模式

搭建一個為物聯網設備提供無線網絡覆蓋的基礎設施是非常困難的。在項目啟動階段，需要有大量的資金和人力投入，包括租賃場地、購買熱點設備、維護和運行無線網絡、人力成本等。很多傳統電信運營商主導的類似項目建設速度很慢，生態也沒有發展起來。與之相比，Helium可能是發展最快的無線網絡，Hotspots已經遍布全球，并且具有持續擴展的趨勢。

Helium模式的優勢

Helium模式最大的優勢就是引入HNT代幣激勵，吸引參與者購買Hotspots，從而轉移了項目啟動階段的建設成本。相比于傳統電信運營商，Helium團隊不需要自己購買熱點設備，不需要負責設備的維護和運行，也不需要雇傭工人。相反，Helium團隊甚至可以通過出售Hotspots獲得一筆不小的收入，這極大降低了項目成本。

同時，購買了Hotspots礦工會獲得HNT，這相當于跟整個項目的發展進行綁定，他們為了自身利益會自發幫助Helium建設生態，以使持有的HNT更具價值。

Helium團隊選擇使用LoRaWAN協議，不需要團隊開發和推廣新的協議。LoRaWAN協議是物聯網設備所采用的一種熱門協議，通用性非常高，具有長頻、低功耗、開放等特點。

Hotspots硬件制造商能實現大量盈利。在賺錢效應高漲的行情中，Hotspots供不應求，硬件制造商能在幾個月的時間內出售幾萬個設備。并且隨著生態發展，他們可以持續獲得收入。

Helium模式的問題

首先，Helium在啟動階段的商業模式并非原創，熱門項目Filecoin、Chia，以及幾年前迅雷推出的玩客云，都采用過類似的模式。在上線之前，這些項目就推出硬盤、云盤等各種類型的礦機設備，并聲稱成功部署之后可以參與挖礦獲得相應代幣獎勵。在早期賺錢效應的吸引下，大量投機者涌入，部署的設備越來越多。之后，平均每個設備能獲得的代幣獎勵越來越少，如果項目一直沒有實際使用需求，那么代幣的價格也會大幅下跌，投機者也就隨之離開，項目最終失敗。

其次，Helium計劃建立一個全球性的開放網絡，發行的HNT代幣在很多國家可能存在合規風險。例如，Helium團隊已經在中國市場進行布局和推廣，但中國對虛擬貨幣的監管十分嚴格。目前，Helium在中國并沒有太多應用項目，參與者更多是出于投機需求以獲得HNT代幣，未來可能會受到監管。

第三，據Helium團隊介紹，Helium網絡對物聯網應用和設備支持具有明顯的價格優勢，1臺Lora終端設備連續1年每5分鐘傳輸一個數據包，僅需要約1美元的成本。這一方面體現Helium的價格優勢，另一方面也顯示出需要極大的業務量才能支撐項目市值。目前來看，Helium生態中的業務量還遠遠不夠。Helium網絡的穩定性和用戶體驗也需要在實踐中進一步檢驗。

第四，不同于硬件制造商，生態中的礦工或其他參與者并不能保證實現盈利。他們的盈利水平受到挖礦難度和幣價波動的雙重影響，挖礦預期收益可能與實際收益有很大偏差，甚至出現虧損。

結論

Helium展示了一種搭建無線網絡基礎設施的新模式。通過引入代幣激勵，礦工和其他參與者承擔了早期建設成本，幫助搭建網絡和傳輸數據，他們未來可能會獲得超額收益。這種模式使得Helium發展迅速，并且具有持續擴展的趨勢。不可否認，投機需求在這里面起了很大作用。

但這種模式并不能保證一定成功。在投機情緒消退之后，決定項目的關鍵因素是實際使用情況和價值捕獲能力。如果項目一直沒有實際使用需求，那么項目的市值就無法得到支撐。

區塊鏈具有去中心化、多方共識、激勵機制等特點，物聯網具有設備多、數據量大等特點，區塊鏈和物聯網之間有機結合能實現設備間大規模協作，并通過激勵機制完成利益分配。Helium的早期發展也不順利，后面是將區塊鏈與物聯網相結合才實現項目快速發展。

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