فناوری هلیوم امکان ارتباط بین دستگاه‌های اینترنت اشیا را فراهم می‌کند و می‌تواند داده‌ها را در سراسر نودهای شبکه ارسال کند. این نودها شبکه را تشکیل می‌دهند و در سیستم هلیوم به‌عنوان هات‌اسپات (Hotspot) شناخته می‌شوند. یکی از اهداف مهم ارز هلیوم ارائه اتصال یکپارچه و مقرون به‌صرفه با استفاده از یک شبکه بیسیم غیرمتمرکز به کل جهان است.
در این مقاله بررسی خواهیم کرد که ارز هلیوم چیست و ویژگی‌های اصلی آن کدام است. همچنین نگاهی به تاریخچه و مزایا و معایب آن خواهیم داشت. با ما همراه باشید.
ارز هلیوم چیست و شبکه هلیوم چگونه کار می‌کند؟
ارز هلیوم (Helium) به‌عنوان یک شبکه بلاک چینی برای دستگاه‌های اینترنت اشیا یا همان IoT محسوب می‌شود. هلیوم از نودها به‌عنوان هات اسپات استفاده می‌کند تا دستگاه‌های بیسیم (وایرلس) را به شبکه متصل کند. توکن بومی هلیوم HNT نام دارد که به‌عنوان هزینه انتقال اطلاعات توسط هات اسپات‌ها استفاده می‌شود. مکانیسم اجماع هلیوم اجماع پوشش نام دارد.
هاتاسپاتها ستون‌های اساسی شبکه هلیوم هستند، زیرا امکان اتصال برای دستگاه‌های اینترنت اشیا را فراهم می‌کنند. هرچقدر یک هات‌اسپات به هات‌اسپات دیگر نزدیک‌تر باشد، شبکه متراکم‌تر شده و پوشش وسیع‌تری را فراهم می‌کند.
این هاتاسپاتها به‌عنوان نود عمل می‌کنند و به دستگاه‌های اینترنت اشیا اجازه می‌دهند تا داده را بین خود ارسال و دریافت کنند. همچنین آنها می‌توانند بلاک چین هلیوم را ایمن کنند.
نگاهی دقیق‌تر به هات اسپات‌ها در شبکه هلیوم
هاتاسپاتها شبکه هلیوم را برای دستگاه‌هایی که از پروتکل لوراوَن (LoRaWan) استفاده می‌کنند، پوشش می‌دهد. لوراوَن یک پروتکل مبتنی‌بر شبکه کم‌مصرف و گسترده است که بر پایه امواج رادیویی لورا (LoRa) ساخته شده است و می‌تواند دستگاه‌های تحت‌پوشش پروتکل لوراوَن را به‌صورت بیسیم به اینترنت متصل کند.
هلیوم یکی از بزرگ‌ترین شبکه‌های لوراوَن با بیش از ۲۵,۰۰۰ هات‌اسپات است که به‌عنوان نود در شبکه عمل می‌کنند. هاتاسپاتها زیرساخت فعالیت دستگاه‌هایی که مجهز به پروتکل لوراوَن هستند و همچنین دستگاه‌های ماینینگی که از امواج رادیویی بهره می‌برند را تأمین می‌کنند.
در حال حاضر مودم‌های بیسیم وای‌فای (WiFi) از دستگاه‌های اینترنت اشیا پشتیبانی می‌کنند. با این حال، این پشتیبانی از دستگاه‌های مختلف می‌تواند کاربران را برای نداشتن حریم خصوصی نگران کند.
هلیوم این مشکل را با استفاده از یک طراحی غیرمتمرکز و مکانیسم اجماع حل کرده است که پوشش شبکه آن می‌تواند ۲۰۰ برابر بیشتر از وای‌فای باشد. مکانیسم اجماعی که شبکه روی آن اجرا می‌شود به‌عنوان اثبات پوشش شناخته می‌شود و همچنین مسئول توزیع پاداش به دارندگان توکن اچ‌ان‌تی (HNT) و نودهای شبکه است.
لازم به ذکر است که شرکت‌کنندگان در شبکه می‌توانند در سه نقش تأثیرگذار و حیاتی فعالیت کنند:
- نقش چالشگر (Challenger) که وظیفه به چالش‌کشیدن هات‌اسپات دیگری را برعهده دارد. فرایند انتخاب هات‌اسپات تحت‌چالش توسط شبکه و به‌صورت رندوم تعیین می‌شود.
- نقش بعدی شاهد یا (Witness) است؛ یعنی اینکه سایر هات‌اسپات‌های نزدیک به دستگاهی که به چالش کشیده شده باید عملکرد دستگاه مورد نظر را تأیید کنند.
- آخرین نقش فرستنده (Transmitter) است که به‌عنوان واسط بین هات‌اسپات و دستگاه‌هایی که در یک محدوده قرار دارند عمل می‌کند. در نهایت شبکه هلیوم مقدار مشخصی از توکن (HNT) را در قالب پاداش مابین آنها تقسیم می‌کند.
شبکه هلیوم قادر است تا نودهایی را که به‌طور کارآمد عمل نمی‌کنند، مجازات کند. از جمله این ناکارآمدی‌ها می‌توان به نودی اشاره کرد که جلوی نود دیگری را از انجام وظیفه می‌گیرد. در رابطه با جرایم هم می‌توان به کاهش پاداش‌ها و عدم گرفتن مجوز برای شرکت در گروه‌های اجماع اشاره کرد.
تاریخچه ارز هلیوم
پروژه هلیوم تنها چند سال پس از روی کار آمدنِ بیت کوین و در سال ۲۰۱۳، رسماً آغاز به کار کرد. امیر هالیم (Amir Haleem)، شاون فانینگ (Shawn Fanning) و شان کری (Sean Carey) سه بنیان‌گذار اصلی شبکه هلیوم هستند.
شرکت هلیوم توسط این افراد برای ایجاد اولین شبکه بیسیم همتابه‌همتا با ظرفیت اتصال به دستگاه‌های مختلف و تشکیل اینترنت اشیا راه‌اندازی شده است و هر شخصی می‌تواند در سراسر جهان از آن استفاده کند. به‌همین خاطر از آن به‌عنوان یک شبکه تمرکززدا و مردمی نیز یاد می‌کنند.
بنیان‌گذاران این شرکت معتقد هستند که امروزه فناوری‌های اتصال بی‌سیمِ انگشت‌شماری برای همگام‌شدن با تکنولوژی‌های نسل بعد در جهان وجود دارد که یکی از مهم‌ترین اهداف هلیوم نیز رفع این کمبود است.
این پروژه توانست بین سال‌های ۲۰۱۵ تا ۲۰۱۹ نزدیک به ۵۳ میلیون دلار سرمایه اولیه جذب کند. شبکه هلیوم سرانجام در سال ۲۰۱۹ راه‌اندازی شد و قصد دارد مشکلات رایجی مثل نداشتن حریم خصوصی در بخش اینترنت اشیا را حل کند.
مزایا و معایب ارز هلیوم چیست؟
شبکه هلیوم برای کاربران فواید زیادی به همراه دارد. برخی مزایای استفاده از شبکه هلیوم شامل موارد زیر است:
طراحی غیرمتمرکز: این شبکه از مکانیسم اثبات پوشش (Proof of Coverage) استفاده می‌کند که به‌جای اینکه بر اساس توان پردازشی سخت‌افزار استخراج‌کنندگان باشد، بر اساس پوشش شبکه توسط هاتاسپاتها استوار است. این امر باعث می‌شود که شبکه هلیوم در برابر تمرکز قدرت در دست چند نفر مقاوم باشد.
شبکه انقلابی: شبکه هلیوم از فناوری جدیدی به نام لوراوَن استفاده می‌کند که امکان برقراری ارتباط با دستگاه‌های اینترنت اشیا را در مسافت‌های طولانی و با مصرف انرژی کم فراهم می‌کند. این فناوری می‌تواند کاربردهای گسترده‌ای در حوزه‌های مختلف داشته باشد، از جمله:
- ردیابی و مدیریت دارایی‌ها
- نظارت بر محیط زیست
- کنترل از راه دور ساختمان‌ها و زیرساخت‌ها
فرایندی اقتصادی: استخراج در شبکه هلیوم از طریق هاتاسپاتها انجام می‌شود که دستگاه‌های کوچک و مقرون‌به‌صرفه‌ای هستند. هزینه خرید یک هات‌اسپات هلیوم در حال حاضر حدود ۵۰۰ دلار است.
اتلاف انرژی کمتر: شبکه هلیوم از انرژی بسیار کمتری نسبت‌به شبکه‌های بلاک چین مبتنی‌بر اثبات کار (PoW) استفاده می‌کند. این امر به‌دلیل استفاده از مکانیسم اثبات پوشش است که به سخت افزارهای قدرتمند نیاز ندارد.
ترقی در ارزهای دیجیتال: قیمت ارز دیجیتال هلیوم (HNT) در سال‌های اخیر رشد قابل‌توجهی داشته است. این امر به‌دلیل افزایش محبوبیت شبکه هلیوم و همچنین افزایش تقاضا برای ارز دیجیتال (HNT) به‌عنوان یک روش پرداخت برای خدمات شبکه هلیوم است.
قابلیت پیشرفت: شبکه هلیوم هنوز در حال توسعه است و قابلیت‌های زیادی برای پیشرفت دارد. این شبکه از قابلیت مقیاس‌پذیری بالایی برخوردار است و می‌تواند به‌راحتی با افزایش تعداد دستگاه‌های IoT سازگار شود.
بیشتر بدانید: اثبات کار (PoW) در بلاک چین چیست؟
معایب استفاده از شبکه هلیوم شامل موارد زیر می‌شود:
رقابت با شرکت‌های معتبر: شبکه هلیوم در حال رقابت با شرکت‌های بزرگ فناوری مانند آمازون و گوگل است که در حال توسعه زیرساخت‌های خود برای اینترنت اشیا هستند. این شرکت‌ها منابع و بودجه بیشتری نسبت‌به هلیوم دارند و می‌توانند در این رقابت پیشی بگیرند.
تولید هات‌اسپات‌های هلیوم: تولید هات‌اسپات‌های هلیوم به‌دلیل افزایش تقاضا برای این دستگاه‌ها، کند شده است. این امر باعث شده است که زمان تحویل هاتاسپاتها افزایش یابد. همچنین، اگر در منطقه شما هات‌اسپات‌های زیادی وجود نداشته باشد، درآمد شما از استخراج هلیوم ممکن است کافی نباشد.
ریسک سرمایه‌گذاری: سرمایه‌گذاری در ارزهای دیجیتال همیشه خطرناک است. قیمت ارزهای دیجیتال بسیار نوسان دارد و ممکن است در کوتاه‌مدت به‌طور قابل‌توجهی کاهش یابد. این امر می‌تواند منجر به ضرر سرمایه‌گذاران شود.
نقات قوت ارز هلیوم چیست؟
- امنیت: شبکه هلیوم از مکانیسم اثبات پوشش (Proof of Coverage) استفاده می‌کند که به‌جای اینکه بر اساس توان پردازشی سخت افزار استخراج‌کنندگان باشد، بر اساس پوشش شبکه توسط هاتاسپاتها استوار است. این امر باعث می‌شود که شبکه هلیوم در برابر حملات سایبری مقاوم باشد.
- مقیاس‌پذیری: شبکه هلیوم از فناوری لوراوَن استفاده می‌کند که امکان اتصال دستگاه‌های اینترنت اشیا را در مسافت‌های طولانی و با مصرف انرژی کم فراهم می‌کند. این امر باعث می‌شود که شبکه هلیوم قابلیت مقیاس‌پذیری بالایی داشته باشد و بتواند به‌راحتی با افزایش تعداد دستگاه‌های اینترنت اشیا سازگار شود.
- هزینه: شبکه هلیوم از انرژی بسیار کمتری نسبت‌به شبکه‌های بلاک چین مبتنی‌بر اثبات کار (PoW) استفاده می‌کند. این امر باعث می‌شود که شبکه هلیوم هزینه کمتری داشته باشد.
- تقاضا: تقاضا برای ارز دیجیتال اچ‌ان‌تی (HNT) به‌عنوان یک روش پرداخت برای خدمات شبکه هلیوم در حال افزایش است. این امر باعث می‌شود که ارزش توکن HNT افزایش یابد.
ارزش ذاتی و ارزش بازار ارز هلیوم چیست؟
ارزش ذاتی توکن HNT بر اساس عواملی مانند امنیت، مقیاس‌پذیری، هزینه و تقاضا تعیین می‌شود. با این حال، ارزش بازار HNT اغلب با ارزش ذاتی آن مطابقت ندارد. این امر به‌دلیل نوسانات در بازار ارزهای دیجیتال است.
در مجموع، عوامل ارزشمندکننده توکن HNT عبارت‌اند از:
- امنیت
- مقیاس پذیری
- هزینه
- تقاضا
این عوامل باعث می‌شوند که توکن HNT یک ارز دیجیتال ارزشمند با پتانسیل رشد بالا باشد.
مهاجرت هلیوم به بلاک چین سولانا
مهاجرت شبکه هلیوم به بلاک چین سولانا در تاریخ ۱۸ آوریل ۲۰۲۳ (۲۹ فروردین ۱۴۰۲) ساعت ۹ صبح به وقت محلی انجام شد و ۲۴ ساعت بعد به پایان رسید. طی این فرایند بلاک چین هلیوم متوقف شد و از دادههای موجود روی شبکه هلیوم اسنپ‌شات گرفته شد.
دادههای HNT و MOBILE به سولانا منتقل شده و هاتاسپاتها به‌عنوان توکنهای NFT به فعالیت خود ادامه می‌دهند. دستگاه‌های هات‌اسپات و لوراوَن کاربران در طول انتقال به فعالیت خود ادامه داده‌اند.
بعد از انتقال شبکه هلیوم به بلاک چین سولانا، HNT، توکن بومی هلیوم دیگر توسط هات‌اسپات‌های لوراوَن استخراج نمی‌شود. در عوض توکنهای IOT هم به‌عنوان پاداش و هم توکن حاکمیتی برای شبکه Helium IoT استخراج می‌شوند. HNT به‌عنوان توکن بومی شبکه به فعالیت خود ادامه خواهد داد.
با این مهاجرت، اتفاقی برای هات‌اسپات و توکنهای HNT کاربران نیفتاده است و آنها همچنان مالک دارایی‌های خود هستند. بیشترین تغییر برای کسانی است که از هاتاسپاتها در شبکه Helium IoT استفاده می‌کنند. آنها به‌جای HNT توکنهای IOT را دریافت می‌کنند. با این تغییر حدود یک میلیون توکن NFT جدید برای شبکه سولانا ایجاد می‌شود.
توکن HNT برای افرادی است که قصد استفاده از شبکه و دستگاه‌های متصل به آن را دارند. کسانی هم که از هات‌اسپات‌های لوراوَن استفاده می‌کنند توکن (IOT) دریافت می‌کنند، سپس می‌توانند با استفاده از آنها توکنهای HNT را بازیابی کنند.
شاید از خود بپرسید که چه اتفاقی برای توکنهای HNT در طی فرایند مهاجرت افتاده است. دارایی‌های کاربران به شبکه سولانا منتقل شده است. تمام توکنهای شبکه هلیوم (HNT،IOT و MOBILE) پس از انتقال به توکن بومی سولانا، SPL تبدیل شده است. SPL نماد توکن بومی و ارز در گردشِ شبکه سولانا است که عملکرد آن مشابه توکنهای ERC-20 در شبکه اتریوم است.
شرایط استخراج ارز هلیوم چیست؟
هلیوم از مکانیسم اجماع اثبات پوشش (Proof of Coverage) استفاده می‌کند. در این مکانیسم، هاتاسپاتها به‌ازای تأیید پوشش شبکه توسط یکدیگر، به‌عنوان پاداش توکن HNT دریافت می‌کنند.
برای استخراج توکن HNT باید یک هات‌اسپات هلیوم خریداری کنید. هات‌اسپات‌های هلیوم دستگاه‌های کوچکی هستند که به اینترنت متصل می‌شوند و از فناوری لوراوَن استفاده می‌کنند.
هات‌اسپات‌های هلیوم باید حداقل ۳۰۰ متر از هم فاصله داشته باشند تا بتوان ماینینگ را فعال کرد. همچنین، هاتاسپاتها باید در مناطقی با پوشش مناسب شبکه هلیوم قرار داشته باشند. میزان پاداش استخراج ارز (HNT) به عوامل زیر بستگی دارد:
- موقعیت مکانی هات‌اسپات
- تعداد هات‌اسپات‌های موجود در منطقه
- میزان پوشش شبکه
HNT نمی‌تواند به‌واسطه مکانیسم اجماع منحصربه‌فردی که استفاده می‌کند، استخراج شود. به‌علاوه این بدان معنا نیست که کاربران نمی‌توانند HNT کسب کنند. ایده کمک به شبکه با اجرای هات اسپات‌ها، بدون ارائه پاداش نمی‌تواند کاربران را تشویق کند تا به این شبکه اضافه شوند. بنابراین کسب توکنهای HNT به‌عنوان پاداش‌های تشویقی، اجرای هاتاسپاتها را امکان‌پذیر می‌کند.
همچنین شبکه هلیوم فقط به هات‌اسپات‌هایی که یک دوره را طی کنند پاداش می‌دهد. هر دوره در هلیوم ۳۰ بلوک است و هدف شبکه ایجاد یک بلوک جدید در هر دقیقه است. کل زمان مورد نیاز برای هر دوره ۳۰ دقیقه است.
هلیوم به مکانیسم سنتی اثبات کار نیازی ندارد، بلکه برای تثبیت و ایمن سازی شبکه به ماینرها وابسته است. هلیوم از نسخه پیشرفته Proof of Work بر اساس تحمل خطای بیزانس (BFT) استفاده می‌کند که ماینرها را ملزم می‌کند تا پوشش بیسیم تولید شده توسط هاتاسپاتها را تأیید کنند.
اگرچه هلیوم به ماینینگ متکی است، اما سیستم آن با پلتفرم‌های سنتی که به استخراج‌کنندگان وابسته هستند، مانند بیت کوین، متفاوت است. سیستم استخراج هلیوم به ماینرهایی که به‌طور مستقل کار می‌کنند این امکان را می‌دهد که در کنار یکدیگر سریع‌تر کار کنند. دستگاه های ماینینگ باید حداقل ۳۰۰ متر از هم فاصله داشته باشند تا بتوان ماینینگ را فعال کرد.
آینده ارز دیجیتال هلیوم
هلیوم در حال ساخت یک شبکه بیسیم نسل بعدی با پتانسیل اتصال میلیاردها دستگاه سازگار در سراسر جهان است. از ژوئیه ۲۰۲۱ تا به حال، این شبکه میزبان بیش از ۸۸,۰۰۰ هات‌اسپات هلیوم برای بیش از ۸,۰۰۰ شهر در سراسر جهان است و دومین شبکه بیسیم بزرگ را در ماه‌های آینده اضافه می‌کند که Helium ۵G نام دارد.
علاوه بر این، اعتبارسنجی‌ها با استفاده از یک مدل اثبات سهام به تازگی در بلاک چین هلیوم راه‌اندازی شده‌اند تا شبکه را ایمن کنند.
علاوه بر هاتاسپاتها، اکوسیستم هلیوم به‌سرعت در حال گسترش است و مجموعه‌ای از راه‌حل‌های سخت‌افزاری و نرم‌افزاری را شامل می‌شود. این جامعه روبه‌رشد می‌تواند تولیدکنندگان هاتاسپاتها، مشاغل و برنامه‌های کاربردی اینترنت اشیا، توسعه‌دهندگان، ارائه‌دهندگان سهام و موارد دیگر را گرد هم آورد.
شبکه هلیوم همچنین شامل تعدادی کسب‌وکار جدید مانند فناوری‌های (D-Web) است که در حال گسترش اکوسیستم رمزنگاری هلیوم با استقرار هاتاسپاتها و پیاده‌سازی راه‌حل‌های حسگر برای مشاغل پیشرو در سراسر صنایع هستند.
شبکه هلیوم در مقابله با چالش اتصال اینترنت اشیا پیشرفتی باورنکردنی دارد؛ زیرا تعداد دستگاه‌های اینترنت اشیا به‌طور تصاعدی افزایش می‌یابد و به‌عنوان طرحی برای چگونگی ساخت تمام زیرساخت‌های بیسیم در آینده عمل می‌کند.
امنیت شبکه هلیوم
شبکه هلیوم روی یک زیرساخت بلاک چین با پروتکل اثبات پوشش منحصربه‌فرد همراه با سیستم اثبات مکان اجرا می‌شود. زنجیره بلوکی از طریق امواج رادیویی منتقل‌شده توسط نودهایی که دستگاه‌های هات‌اسپات را اجرا می‌کنند، به هم متصل می‌شوند.
هاتاسپاتها را می‌توان از طریق وب‌سایت هلیوم (به آدرس helium.com) خریداری کرد. مکانیسم اثبات موقعیت مکانی، موقعیت جغرافیایی هات‌اسپات را تأیید می‌کند، درحالی‌که اثبات پوشش تأیید می‌کند که ماینرها واقعاً پوشش شبکه را ارائه می‌دهند.
کاربردهای اصلی HNT در اکوسیستم هلیوم
HNT برای رفع نیازهای دو عنصر کلیدی در اکوسیستم هلیوم طراحی شده است:
- اپراتورهای شبکه هات‌اسپات: آنها مسئول استخراج توکن (HNT) و ایمن‌سازی شبکه هستند؛
- سازمان‌ها و توسعه‌دهندگان: آنها از هلیوم برای اتصال دستگاه‌های بیسیم و ساخت برنامه‌های اینترنت اشیا استفاده می‌کنند.
دستگاه‌های هات‌اسپات در هلیوم از اعتبار داده‌ها (DC) برای انتقال آنها در سراسر شبکه استفاده می‌کنند. همچنین به‌عنوان کارمزد تراکنش‌های بلاک چین از HNT استفاده می‌شود.
اعتبار داده از توکن‌سوزی HNT ایجاد می‌شود. به‌علاوه دستگاه‌های هات‌اسپات غیرقابل تعویض هستند و فقط به یک کاربر وابسته هستند.
جمع‌بندی
در این مطلب تلاش کردیم بررسی کنیم که ارز هلیوم چیست و شبکه هلیوم چه کاربردها و مزایا و معایبی دارد. در دنیایی که همه سعی می‌کنند پروژه‌های بلاک چین را با هم مرتبط کنند، هلیوم به‌عنوان یک شبکه بیسیم غیرمتمرکز برای اینترنت اشیا فعالیت می‌کند.
پروتکل اجماع منحصربه‌فرد هلیوم، آن را به اولین شبکه بلاک چین همتابه‌همتا تبدیل کرده است که دستگاه‌های اینترنت اشیای کم‌مصرف را با روشی امن و مقرون‌به‌صرفه برای ارسال داده‌ها به اینترنت ارائه می‌دهد.
هلیوم روش استفاده از بلاک چین برای تسهیل اتصال دستگاه‌های موجود در اینترنت اشیا را متحول می‌کند و در عین حال مشارکت‌کنندگان شبکه را تشویق می‌کند. به‌لطف دستگاه‌های ماینینگ طراحی‌شده ویژه که به ما امکان می‌دهد با قدرت کمتری استخراج کنیم، کاربران می‌توانند برای پشتیبانی و ایمن‌سازی شبکه پاداش‌هایی را در قالب HNT کسب کنند.
از آنجایی که نیاز به اتصال دستگاه‌ها از طریق اینترنت اشیا اهمیت بیشتری پیدا می‌کند، هلیوم ممکن است جایگاه مفیدی در شبکه جهانی دستگاه‌های اینترنت اشیا پیدا کند. هلیوم با فناوری ارزشمندی که دارد به کاربران امکان می‌دهد به آسانی فرکانس رادیویی را برای دستگاه‌های بیسیم تولید و توزیع کنند. به همین خاطر به شبکه هلیوم، شبکه مردمی می‌گویند.
