头等仓研报：全景式了解去中心化物联网协议 Helium

头等仓｜2021-08-27 16:00

投资概要随着物联网行业的发展，当前传感器等物联网设备安装量呈指数级上升。由于传统基于移动蜂窝通信技术的物联网设备有功耗大、成本高等劣势，催生了对于低功耗、广覆盖无线网络的需求。Helium目前采用的是主流的LoRaWAN长距离无线技术，兼容的设备较多，受众面广。作为目前区块链生态中唯一一个提

投资概要

随着物联网行业的发展，当前传感器等物联网设备安装量呈指数级上升。由于传统基于移动蜂窝通信技术的物联网设备有功耗大、成本高等劣势，催生了对于低功耗、广覆盖无线网络的需求。

Helium目前采用的是主流的LoRaWAN长距离无线技术，兼容的设备较多，受众面广。作为目前区块链生态中唯一一个提供低功耗、广覆盖无线网络接入的产品，Helium在该赛道内的竞争优势显著。并且结合区块链的激励机制，在项目早期的设备搭建成本以及推广速度方面，天然优于传统的物联网运营商。

Helium团队配置较为合理，项目总计募资约1.648亿美元，并获多家行业内顶尖的投资机构青睐，财库充足。

技术方面，Helium生态涉及了很长的技术链条，先是自主构建和分发了LoRaWAN远程无线路由器，以实现低功耗、广覆盖的无线网络。而后主要通过构建Helium公链，结合覆盖证明（Proof of Coverage，PoC）等技术来实现去中心化无线网络的搭建和有效覆盖。整体技术逻辑较为清晰。

生态方面，从2021年6月开始，Helium每个月以超过3万个热点的速度增长，平均每日增加1,000个热点，网络规模在近几个月增长十分迅速。业务方面，Helium也在积极与各种物联网应用相集成，不断拓展项目的使用量，目前在美国已有数十家企业与Helium达成合作伙伴关系，并且有实际结合的应用场景和落地需求。但项目实际的盈利情况，团队暂未披露。

经济模型设计较为合理，HNT代币在整个生态中属于必需品，代币作用显著。

在未来，Helium下一阶段最重要的事项就是部署5G无线网络，如能成功推出并被采用，那么对于整个项目来说无疑是重大的利好。但我们也要考虑到，对于5G的基站建设，从投入到商用，这期间的成本无疑是一个非常庞大的数字。而且部署5G网络，会涉及到5G运营商、不同国家地区政策因素、运营成本、终端生态等多方面的问题。

1 基本概况

1.1 项目简介

Helium旨在为物联网设备提供低功耗广覆盖的无线网络接入。通过代币激励促使热点矿工购买Hotspot设备（Helium网络中的热点矿机），从而转移了项目启动阶段的建设成本。为Hotspot热点有效覆盖范围内的物联网设备提供无线网络接入。

目前团队正在计划推出去中心化5G网络，并支持移动网络运营商使用Helium 5G扩大其信号覆盖范围。

1.2 基本信息

Helium 基本信息（https://www.coingecko.com/en/coins/helium，截止2021年8月25日）

2 项目详解

2.1 团队

根据领英显示，Helium团队共78人，总部位于美国旧金山。核心团队成员详情如下：

Helium 团队详情

整体来看，Helium团队配置较为合理，并且从2013年就开始进行Helium的产品设计，与当前项目的契合度较高。

2.2 资金

Helium 融资详情

可以计算出，Helium总计获得约1.648亿美元融资额，其中不乏业内顶级的投资机构Multicoin Capital、a16z等以及GV（前谷歌风投）的投资。团队目前的资金充足，后续有可持续的财政储备金以供项目未来使用。

2.3 代码

Helium 代码库详情

如上图所示，Helium从上线至今，项目代码提交量频繁，开发稳定。团队开发者从2020年1月开始，人员逐渐增多，目前项目开发人员长期稳定在30人以上。

2.4 产品

2.4.1 概述

Helium是一种点对点无线网络，旨在为低功耗的物联网设备提供一种安全且经济高效的方式与互联网交互。消费者可以通过购买Hotspot（即 Helium 网络中的硬件热点），为附近的物联网设备提供信号覆盖，从而参与到网络建设中并赚取代币。

Helium代表了一种部署和管理无线网络的全新商业模式。传统上，像AT&T、Verizon、T-Mobile、中国移动、中国联通和软银 (Softbank) 这样的电信公司会集中规划、管理和部署无线网络。他们搭建基站，付人工费，运货，在产生任何收入之前已经购买了所有的设备。建设无线网络需要大量的资金，而且速度很慢。而Helium网络不像传统企业那样追求3G/4G/5G。相反，Helium网络提供的是低功耗物联网设备，并且通过代币激励的方式，吸引参与者主动购买 Hotspots（热点设备），从而转移了项目启动阶段的建设成本。

2.4.2 产品介绍

目前Helium主要有4款产品，详情如下：

Helium产品介绍

2.4.2.1 Hotspot

Helium Hotspot是一款LoRaWAN远程无线路由器，可以把它想象成一个Wi-Fi路由器。

用户只需要将Hotspot接入电源并且与Wi-Fi连接，或者接入以太网端口，并且通过Helium钱包部署并完成同步后，即可提供无线网络覆盖并获得相应的HNT代币。Hotspot是一个低功耗并且支持远距离数据传输的热点装置，耗费的电能很少，在峰值约耗5瓦电，运行成本低。基于这种低功耗和远距离传输的特性，矿工通过简单的设置即可加入到网络提供无线网络覆盖并且获取相应代币，为物联网设备提供低成本、低功耗的网络接入方式。

Helium Hotspot早先由Helium自主构建和分发，在HIP-19提案获得批准后，Helium支持第三方的热点（Hotspot）生产商和供应商提交社区申请，以获批制造。目前Helium支持的LoRaWAN热点矿机有8种，分别是：Bobcat、Cal-Chip、Kerlink、LongAP、Nebra、RAK Wireless、Sensecap和Syncrobit。每种矿机的详情可以点击该链接查阅。

Helium 矿机部分展示

2.4.2.2 Console 2.0

HeliumConsole2.0是一个基于Web的设备管理工具，通过一个可视化的视图，方便开发人员、用户在Helium网络上注册、验证和管理自己的设备。除了设备管理之外，Console还提供称为集成的预建连接，集成使设备能够连接到预先配置的、基于云服务的应用程序或直接通过 HTTP 或 MQTT 发送数据。

Helium控制台的设备管理功能包括：

1）带有标签和用户级权限的组织结构。

2）设备 ID 注册、安全登录和身份验证。

3）在 Helium 网络中使用数据积分（Data Credits）。

2.4.2.3 LongFi

LongFi将LoRaWAN无线协议与Helium区块链相结合，因此任何LoRaWAN设备都可以在Helium网络中传输数据，这些设备通常是GPS 跟踪器、环境传感器、气象计等。

LongFi具有以下特点：

1）部署简单：LongFi允许企业用户根据需要启动任意数量的设备，而无需额外配置或第三方帮助。

2）设备漫游：接入的设备与存储在区块链上的ID进行映射，并且设备可以通过每个热点进行中继，在网络中发送数据。

3）HNT代币激励：LongFi允许设备所有者帮助网络传输数据时，赚取相应的HNT代币。

4）LoRaWAN支持：任何LoRaWAN设备或传感器都可以与Helium网络集成，传输数据。

2.4.2.4 Helium Tabs

HeliumTabs跟踪设备

Helium Tabs是首款运行在Helium网络上的终端定位设备，用户可以使用移动设备端应用程序来跟踪标签追踪器，可以查看之前去过的位置以及当前位置（仅支持欧盟、美国频率）。目前基本已售罄，共享单车公司Lime已经使用Helium追踪它们的自行车。

2.5 技术

2.5.1 概要

Helium搭建一个去中心的无线网络，在技术上从硬件的终端到服务器网关，再到后端服务器的一整套的设置，最后再到应用端，如何为用户提供一个方便接入的方式，中间涉及了很长的技术链条在里面。

Helium先是自主构建和分发了LoRaWAN远程无线路由器，以实现低功耗、广覆盖的无线网络。并且开发了一条专门的公链，利用其经济模型有效激励了其无线网络的扩展和维护。为了保障网络中热点的有效覆盖，通过覆盖证明（Proof of Coverage，PoC）机制，提供无线网络覆盖的热点（Hotspot），将在经过加密验证的物理位置和时间内向Helium网络提交证明，并创建与WHIP兼容的无线网络覆盖。提交证明的矿工将在一个固定的时期被选到共识小组，随后共识小组的成员接收其他矿工提交的交易，将其打包成块。

在支付端，通过“双代币”的模式，并且结合OUI（组织唯一标识符）和状态通道，实现数据便捷的交易。应用端方面从Console到Console2.0的迭代，也在不断优化的接入门槛。

Helium在实现上涉及了传统物联网和区块链方面多种技术，本章节主要就Helium网络中几个重要的技术展开分析。