Helium：領先的去中心化無線基礎設施提供商

隨著新一代信息通信技術的快速發展，各國正積極推動以物聯網為核心的新型基礎設施建設，加速促進數字化轉型進程。本文介紹了去中心化無線網絡技術LoRa及其在我國的產業發展情況，并以去中心化無線基礎設施提供商Helium為例，介紹了去中心化無線網絡的核心概念、主要產品以及在不同領域的應用。

去中心化無線網絡的發展

去中心化無線設備LoRa

LoRa全稱為“Long Range”，是一種長距離、低功耗的數據傳輸技術，主要應用于物聯網領域。2013年，美國高端消費電子、通信和工業設備提供商Semtech正式發布了LoRa技術。2015年3月，為促進LoRa技術的大規模推廣，Semtech與創建、修改和實施LoRa標準的多家全球大型科技公司共同成立了LoRa聯盟，并推出LoRaWAN的全球標準。LoRa聯盟是一個開放的非營利性協會，目前是該領域中最大、發展最快的聯盟之一。其成員密切合作并分享經驗，致力于促進和推動LoRaWAN成為全球領先的技術標準。LoRaWAN已被全球主要移動網絡運營商部署，并從2022年開始加速擴展。

LoRaWAN標準是為LoRa網絡設計的一種低功耗、遠距離的訪問控制層網絡協議，其將通過電池操控的設備以無線的方式連接到區域、國家或全球的互聯網中，并針對關鍵的物聯網（Internet of Things，簡稱IoT）需求，提供雙向通信、端到端安全防護、移動性和本地化等服務。LoRaWAN以星狀網絡的形式部署在整體架構中，并承擔在終端設備和中心網絡服務器之間傳輸消息的工作。通過標準網際互連協議（Internet Protocol，簡稱IP），LoRaWAN可以作為一個透明的橋梁用以連接網絡服務器，并將射頻包轉換為IP包，反之亦然。

中國LoRa產業發展現狀

作為全球最大的物聯網應用市場，中國已經成為構建LoRa全球生態體系建設的核心地區。2018年，中興通訊、阿里巴巴、騰訊、京東等巨頭加入 LoRa 聯盟。其中，中興通訊旗下唯一全資物聯網子公司及國家級高新企業中興克拉科技依托自主研發的全套人工智能物聯網（Artificial Intelligence & Internet of Things，簡稱AIoT）核心產品，主導了相關產業聯盟及中國LoRa應用聯盟（China Lora Application Alliance，簡稱CLAA）生態圈的標準制定，廣泛支持低功率廣域網絡[Low-Power Wide-Area Network，簡稱LPWAN，包括LoRa和窄帶物聯網（Narrow Band Internet of Things，簡稱NB-IoT）]窄帶在物聯網的接入，并與各地方廣電局以及聯通等通信公司在全國部署各類LoRa網絡。2019年底，LoRa聯盟正式發布了LoRaWAN Regional Parameters 2-1.0.0標準，經過調整該版本能應用于LoRaWAN?MAC層規范[TS001]的所有現存版本，并支持了TS001-1.0.4的最終草案。其中，由中興克拉科技和阿里云合作提交的 《LoRaWAN CN470頻譜技術標準》提案被LoRa聯盟采用，并成為中國區的CN470-510標準。

2016年，中興通訊在與Semtech公司簽署戰略合作協議之后，便與多家企業共同發起成立了CLAA。在CLAA的支持下，以中興通訊為首的眾多大型科技巨頭開始全面推動LoRa技術在中國的普及與應用。

LoRa產業鏈在國內的迅速發展，使其形成了包含上游數據采集層、中游服務平臺層、下游終端應用層的全產業鏈發展結構，并形成了一套涵蓋芯片、模組、網關、平臺、企業集成商、電信運營商、解決方案提供商、客戶終端等板塊的垂直生態系統。LoRa產業鏈在國內的多樣性、包容性和開放性都使其得以實現快速成長和繁榮，產業生態的日臻完善也逐漸成為除技術優勢之外的又一個新優勢。

在CLAA的大力推動下，LoRa技術在中國市場的擴張速度不斷加快，芯片出貨量也在持續上升。根據物聯傳媒的中國LoRa市場研究報告的數據，中國LoRa芯片出貨量占據全球總出貨量的約50%，預計2022年全年出貨量將接近一億枚。

當前，中國從事LoRa業務的企業數量已達上千家，但除極少數頭部企業之外，大部分企業仍處于初創階段，營業收入較低。雖然在最初幾年整個行業經歷了較快發展，但在受到中美貿易摩擦、新型冠狀病毒感染疫情、經濟增速下滑和行業規模擴大等各類外部因素的負面影響下，LoRa產業的發展速度預計將逐步回落，并進入較為穩定的發展階段。

去中心化無線基礎設施提供商：Helium

Helium公司簡介

Helium是一家致力于推動去中心化無線基礎設施建設的創新科技企業，目標是構建一個萬物互聯的新世界。通過LoRa技術，公司圍繞物聯網領域不斷加強對去中心化無線基礎設施的開發與建設，并為相關設備提供遠距離、低功耗的去中心化無線網絡服務。通過區塊鏈技術，Helium創建了世界上第一個端對端的無線網絡，并為所有參與者和使用者提供了帶有原生協議的代幣作為獎勵。

早在2013年，Helium團隊成員就判斷物聯網將成為未來科技發展的重要方向。2018 年，通過利用多種的經濟和計算機模型，Helium將其區塊鏈技術、物聯網技術以及去中心化無線設備技術整合到了一起，并正式開展無線網絡技術服務。

2022年，Helium改名為Nova Labs，主要目的是區分不同團隊之間的業務板塊，并將Helium的商標授予了Helium基金會。

截至2022年10月7日，Helium的無線網絡總共有959731個熱點，并以每月新增約1.5萬個熱點的速度不斷增長，覆蓋了全世界近7.5萬座城市、182個國家和地區。目前，這些熱點主要集中在北美、歐洲和東亞等較為發達的國家和地區。當前，霍比特HBTC、深圳RAK和武漢 EasyLinkin等中國企業都已開始與Helium展開合作，中國市場也已成為Helium業務發展最為迅速的地區。

融資情況

作為物聯網賽道中炙手可熱的企業之一，Helium早已被眾多投資機構看好。根據Crunchbase的數據計算，Helium已總共獲得5輪股權融資，外加2輪首次幣發行（Initial Coin Offering，簡稱ICO）融資，總計獲得約3.64億美元融資。截至2022年2月19日，共有29家機構曾投資Helium，其中有8家投資機構曾參與多輪融資。

近年來，全球物聯網賽道發展迅速，以LoRa為代表的新型網絡技術表現出色，吸引了大批全球頂級投資機構的注意。根據前瞻產業研究院《中國物聯網行業細分市場需求與投資機會分析報告》的數據，預計2022年全球物聯網市場規模將接近2.3萬億美元，并成為未來經濟發展的重要驅動力。在物聯網產業蓬勃發展的同時，越來越多的投資機構蜂擁而至，押注這一新興領域。根據Crunchbase的數據顯示，僅在2022年，前十大物聯網風險投資交易金額就超過了16億美元。其中，Enable Injections在C輪中獲得了2.15億美元融資，是2022年在該領域中規模最大的風險投資。Helium則以2億美元的融資額度，屈居2022年物聯網產業風險投資領域的第二位。

Helium去中心化無線網絡

Helium去中心化無線網絡是一個端對端（點對點）的廣域無線網絡系統，也是一種分布式賬本，其核心目標是為用戶提供遠距離、低功耗的無線網絡服務。通過購買Helium的去中心化無線設備，任何人（或者可稱之為“礦工”）都可建立一個熱點（HotSpot），并能夠為一定區域內的用戶提供無線網絡覆蓋。作為回報，部署和維護熱點的參與者能賺取代幣（HNT）收益。

與傳統電信公司不同，Helium不會集中規劃、建設、部署和管理相關設備，且不需要自行搭建基站，而是以一種全新的商業模式運營。Helium通過HNT激勵機制，吸引了大量的投資者或參與者主動購買熱點設備，并成為“礦工”，負責部署和維護由熱點創建的無線網絡。對于“礦工”來說，一旦熱點部署完成，只要登入Helium區塊鏈，熱點就可開始自動運行并賺取HNT。這種簡單的機制使每個參與者都獲得了HNT激勵，進而吸引更多的人自發參與到Helium網絡的建設中。

Helium代幣（HNT）

Helium代幣（HNT）是一種本地加密貨幣以及Helium區塊鏈協議代幣，縮寫為HNT。2019年7月29日，第一個HNT正式誕生。HNT的產生旨在滿足Helium區塊鏈生態系統中的兩個主要需求：

第一，滿足熱點設備的購買者和“礦工”的需求。當熱點設備在被部署和維護時，將自動持續挖掘HNT，功能相當于加密貨幣領域中的礦機，但與礦機不同的是，Helium熱點設備是以提供無線網絡服務的方式進行“挖礦”工作，因此能夠創造實際使用價值。

第二，滿足使用Helium無線網絡的企業與用戶的需求。在通過Helium網絡使用相關服務時，用戶需要消耗一種源于HNT并與美元直接掛鉤的數據積分（Data Credits），該數據積分將被用于支付無線網絡數據傳輸的交易費用。

雖然HNT是通過熱點“礦機”挖掘出來的，但其價格依靠市場需求決定。HNT的購買者主要分為兩類：一類正如上所述，由需要使用Helium網絡服務的用戶購買，目的是支付網絡服務費用；另一類主要是一些投資者或投機商，購買目的是單純地希望賺取差額利潤。據Helium官網數據顯示，截至2022年10月8日，HNT價格基本維持在4.6美元左右，總市值約為6億美元。

Helium區塊鏈通過最大供應量限制、數據積分的生產與銷毀，來確保HNT在一個已知的最大數值下，既能滿足市場需求，又能維持相對的稀缺性，確保其價值。

最大供應量限制。在最初時，Helium區塊鏈每月產生的HNT數量是500萬個。直到社區批準HIP20后，Helium區塊鏈采取兩年減半的發行機制，并將最大供應量設定為2.23億個。減半時間從發行第一年的2019年8月1日開始計算，第一次HNT生產減半時間發生在第三年開始的第一天，即2021年8月1日。目前，HNT的每月產量已降至250萬個。

數據積分（Data Credits）的生產與銷毀。數據積分是一種源于HNT的銷毀或消耗機制。數據積分與美元直接掛鉤，屬于用途型代幣或通證，主要被用于支付Helium區塊鏈及網絡服務中所有交易費用。每個數據積分的價格被永久性定為0.00001美元，也可理解為每一美元可購買10萬點數據積分。但是，數據積分主要是通過消耗HNT獲得的，而HNT的市場價格會持續波動。因此，每個HNT可以兌換多少數據積分取決于市場上HNT的實時價格。

HNT收益分配機制

截至2022年8月1日，HNT正以每月250萬個的數量不斷產生，平均每60秒產生一個區塊，每個時期（Epoch）產生60個區塊。因此，每個時期（Epoch）的HNT產量約為1736.1111。根據Helium社區制訂的減半計劃，下一次HNT生產減半時間點是2023年8月1日。

當前，獲取HNT的方式有以下五種：網絡數據傳輸：轉發數據包；見證：任何一個見證者在被選定的熱點上驗證一個信標包成為概念驗證（Proof of concept，簡稱POC）的一部分之后，都可以獲得獎勵；參加共識組：基于熱點的網絡覆蓋范圍和質量給予信用評分，更高的信用評分意味著更有可能加入共識小組參與Helium鏈上共識并獲取獎勵；投資回饋：回饋給Helium公司以及其他投資者；PoC挑戰：通過使用PoC機制來驗證各個熱點提供的無線網絡覆蓋范圍。

與其他物聯網企業不同，Helium的HNT收益分配機制涵蓋著較強的金融特性。大多數物聯網企業主要以獲取投資、設備制造、基礎設施建設、運營服務、收取服務費用、追加投資，并進一步擴大規模的方式，不斷推動整體業務的發展。然而，這種傳統發展模式將極大地限制企業發展速度，尤其是對門檻極高的物聯網行業來說，只有以海量的資本投入，才能夠支撐企業的持續擴張。