氦

氦旨在通过相应的激励措施，鼓励矿工部署热点，提供无线网络覆盖，为物联网设备提供低功耗、广覆盖的无线网络接入。同时通过原有的覆盖证明机制对矿工进行奖励。目前圈内没有直接竞争对手，近期业务增速非常迅速，处于持续上升通道。因此，值得关注。

随着物联网产业的发展，传感器等物联网设备的数量呈指数级增长。由于基于移动蜂窝通信技术的传统物联网设备存在高功耗、高成本等缺点，低功耗、广覆盖的无线网络需求应运而生。

氦目前采用主流的LoRaWAN长距离无线技术，兼容设备多，受众广。作为区块链生态系统中唯一提供低功耗和宽覆盖无线网络接入的产品，氦在这一领域具有显著的竞争优势。并且结合区块链的激励机制，在项目前期的设备建设成本和推广速度上，自然优于传统物联网运营商。

氦的团队配置合理，项目共融资约1.648亿美元，受到业内众多顶级投资机构的青睐，国库充足。

在技术方面，氦生态涉及的技术链很长。首先，自主搭建并分发LoRaWAN远程无线路由器，实现低功耗、广覆盖的无线网络。然后，主要通过构建氦公链，结合覆盖证明(PoC)等技术，实现去中心化的无线网络构建和有效覆盖。整体技术逻辑清晰。

生态方面，氦从2021年6月开始，以每月3万多个热点的速度增长，平均每天增加1000个热点。最近几个月，网络规模增长迅速。在业务方面，氦也在积极与各种物联网应用融合，不断扩大项目的使用范围。目前美国已有数十家企业与氦达成合作伙伴关系，并有实际应用场景和落地需求。然而，该团队尚未披露该项目的实际盈利情况。

经济模型设计合理，HNT代币是整个生态中的必需品，代币发挥着重要作用。

未来，氦的下一阶段最重要的是5G无线网络的部署。如果能够成功推出并采用，无疑对整个项目都是一个重大利好。但也要考虑到，对于5G基站的建设，从投资到商用，这期间的成本无疑是一个非常庞大的数字。而且5G网络的部署会涉及到很多问题，比如5G运营商、不同国家和地区的政策因素、运营成本、终端生态等等。

1.基本概述

1.1项目介绍

氦旨在为物联网设备提供低功耗、广覆盖的无线网络接入。通过令牌激励，鼓励热点矿商购买热点设备(氦网热点矿商)，从而转移项目启动阶段的建设成本。为热点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，该团队正在计划推出一个分散的5G网络，并支持移动网络运营商使用氦5G来扩大信号覆盖范围。

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：

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

从上表2-2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

如上图2-1所示，氦自上线以来项目代码提交频繁，开发稳定。从2020年1月开始，开发者数量逐渐增加。目前项目开发人数长期在30人以上。

2.4产品

概述

Helium是一种点对点无线网络，旨在为低功耗物联网设备提供一种安全且经济高效的互联网交互方式。消费者可以购买Hotspot(氦网络中的硬件热点)为附近的物联网设备提供信号覆盖，从而参与网络建设，赚取代币。

Helium代表了一种部署和管理无线网络的新商业模式。传统上，美国电话电报公司、威瑞森、T-Mobile、中国移动、中国联通和软银等电信公司专注于规划、管理和部署无线网络。他们建立基站，支付人工成本，运送货物，并在产生任何收入之前购买所有设备。建无线网络需要很多钱，而且速度很慢。氦网不像传统企业那样追求3G/4G/5G。相反，氦网提供低功耗物联网设备，通过代币激励，吸引参与者积极购买热点，从而转嫁项目启动阶段的建设成本。

2.4.2产品介绍

氦目前有四种主要产品，具体如下:

氦热点是一个LoRaWAN远程无线路由器。把它想象成一个Wi-Fi路由器。

2.4.2.1热点

用户只需要将Hotspot连接到电源和Wi-Fi，或者连接到以太网端口，通过氦钱包进行部署和同步后，就可以提供无线网络覆盖，获得相应的HNT令牌。Hotspot是一种低功耗、支持远距离数据传输的热点设备。它消耗的电能很少，峰值约5瓦，运行成本低。基于低功耗和长距离传输的特点，矿工可以通过简单的设置加入网络提供无线网络覆盖并获得相应的令牌，从而为物联网设备提供低成本低功耗的网络接入。

氦热点更早是由氦独立搭建和分发的。HIP-19提案获得批准后，氦支持第三方热点生产商和供应商提交社区申请，以获得制造批准。目前氦支持8种LoRaWAN热点矿机，分别是:山猫、Cal-Chip、Kerlink、LongAP、Nebra、RAK无线、Sensecap、Syncrobit。有关每台矿机的详细信息，请点击此链接

2.4.2.2控制台2.0

氦控制台2.0是一个基于网络的设备管理工具。通过可视化的视图，方便开发者和用户在氦网上注册、验证和管理自己的设备。除了设备管理，Console还提供了一个名为integration的预建连接，使设备能够连接到预配置的、基于云的应用程序，或者直接通过HTTP或MQTT发送数据。

氦控制台的设备管理功能包括:

1)具有标签和用户级权限的组织结构。

2)设备ID注册、安全登录和认证。

3)在氦网络中使用数据信用。

2.4.2.3·隆菲

LongFi结合了LoRaWAN无线保真和氦区块链，因此任何LoRaWAN设备都可以在氦网络中传输数据，如GPS追踪器、环境传感器、气象仪等。

LongFi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多的设备，无需额外配置或第三方帮助。

2)设备漫游:连接的设备与区块链中存储的ID进行映射，设备可以通过网络中的每个热点进行中继发送数据。

3)HNT令牌激励:LongFi允许设备所有者在帮助网络传输数据时获得相应的HNT令牌。

4)LoRaWAN支持:任何LoRaWAN设备或传感器都可以集成氦网传输数据。

2.4.2.4氦标签

氦Tabs是第一个运行在氦网络上的终端定位设备。用户可以使用移动设备应用程序跟踪标签跟踪器，并可以查看他们以前去过的位置和当前位置(仅支持欧盟和美国的频率)。目前基本卖完了，自行车共享公司Lime已经用氦追踪他们的自行车了。

2.5技术

总结

氦建立了一个连接到中心的无线网络。技术上，从硬件终端到服务器网关，再到后端服务器，最后到应用端的一整套设置。如何为用户提供便捷的接入方式，涉及到很长的技术链。

氦首个自主搭建并分发的LoRaWAN远程无线路由器，实现低功耗、广覆盖的无线网络。开发特殊的公共链，并使用其经济模型有效地刺激其无线网络的扩展和维护。为了保证网络中热点的有效覆盖，无线网络覆盖的热点通过覆盖证明(PoC)机制提供。该证明将在加密验证后的物理位置和时间提交给氦网，并创建与WHIP兼容的无线网络覆盖。通过认证的矿工会在固定的周期内被选入共识组，然后共识组成员会收到其他矿工提交的交易，打包成块。

在支付端，通过“双令牌”模式，结合OUI(组织唯一标识符)和状态通道，可以方便地进行数据交易。在应用端，从控制台到控制台2.0的迭代也在不断优化准入门槛。

氦涉及传统物联网中的多项技术，实现中涉及区块链。本章主要分析氦网络中的几项重要技术。

氦网络数据传输过程大致如上图2-4所示:

1)用户/矿工通过热点矿机连接氦网。

2)氦上的物联网设备(用户)将使用WHIP协议安全地连接到传输范围内的多个本地网关。

3)设备加入网络后，热点会将加密后的数据发送到所有网关，每个网关会将数据添加到氦块中。

4)网关将指定的数据发送到指定的路由器。在获得路由数据传输服务后，将向网关支付费用。

5)路由解密的数据，并且该过程结束。

氦共识协议

氦区块链是一个原始的开源公共链，它为分散的物理无线网络的扩展和维护提供激励。

Helium共识协议借鉴了HoneyBadgerBFT(HBBFT)共识系统，既能抵抗女巫攻击，又能高速确认事务，具有异步和反审查的特点。

为了保证链上传输数据的有效性和真实性，氦从所有热点中随机选取共识节点组成共识组，对每个区块进行验证。然而，随着网络上热点和块数的快速增长，原有的模式对区块链的速度和运行效率产生了影响，同时也给网络中的硬件带来了很大的压力。因此，氦重新设计了共识群的生成机制，引入了“验证节点”的角色。这意味着氦区块链的共识组将从验证节点中随机抽取，承担链上交易验证、区块发布等共识工作，并获得共识奖励。热点不需要同步所有节点，从而提高氦网中的用户体验和资源利用效率。

如上图2-5所示，氦网络中验证节点的操作过程大致可以分为三步:1)终端设备使用氦网络，向热点传输数据；2)覆盖范围证明(PoC)和设备相关信息被转发到共识组；3)共识组在核实交易并达成共识后进行封杀。

共识小组的组成:

1)符合技术要求的用户可以通过认捐10000个hnt申请成为验证节点(认捐超过10000个hnt不增加收入)，验证者不设上限。验证者取消质押时，需要5个月左右(25万块)的解锁期，在此期间验证者不会获得奖励，也不能转移或提取质押金额；

2)在每个Epoch周期(30块，约30分钟)内，网络将从所有验证节点中随机选择40个验证节点，将其选入共识组，负责执行验证交易、分发块等共识职责，并在该Epoch结束时获得相应的共识奖励(共识奖励占HNT发布总量的6%，即15万HNTs月)。

因此，可以粗略计算出，每个历元周期中成功选入共识组的节点平均可以获得2.6个HNT令牌。目前氦链的节点数量已经达到2252个，并且还在不断增加。所以大部分节点被选入共识组的概率越来越小。

3)在每个时期结束时，将从现有共识组中移除25%的验证节点，并且将从那些未进入共识组的验证节点中选择相等数量的验证节点来替换它们。

为了保证验证节点能够为网络提供更好的服务，团队设置了“惩罚分数机制”，共识组的重选、多数共识节点的反对、验证节点未能按照规定履行共识职责，都会增加节点的惩罚分数。惩罚分数不会影响承诺的HNT本金。当节点被随机选入共识群时，惩罚分数越高，被选入新共识群的概率越低；反之，惩罚分越低，入选共识组的概率越高。每个节点的惩罚分数将随时间衰减。

此外，普通用户也可以通过选择第三方节点质押服务，选择质押自己的HNT，获得部分共识奖励(目前年化收益率不到5%)。

2.5.3承保范围证明(PoC)

氦网络目前支持LoRaWAN标准物联网设备，旨在提供开放和大范围的全球无线网络覆盖。

为了保证全球分散式无线网络的建设，其中一个关键点就是如何通过真实位置实时验证热点是否提供无线网络覆盖，从而保证网络的有效扩展。基于此，氦建立了覆盖证明(PoC)机制。

PoC机制利用了射频的特性，为氦网络及其参与者提供了有意义的证明。具体来说，PoC机制取决于以下RF特性:

1)1)RF的物理传播受到距离的限制；

2)2)射频信号的强度与传输距离的平方成反比；

3)射频以光速传播，所以网络传输没有延迟。

凭借这些功能，氦区块链使用一种称为“PoC挑战”的机制来持续查询热点，这些无线覆盖的证明将被持续生成并永久存储在链上。每个“挑战”代表一个独立的PoC验证。到目前为止，氦区块链已经发布和处理了数以千万计的挑战。随着每一个新的挑战，区块链将记录更多关于网络覆盖质量的数据。

PoC挑战涉及三种不同的角色:

1)挑战者:氦网络中的热点大约每300个街区(大约5个小时)可以挑战网络中的随机热点，挑战者可以获得相应的HNT奖励。对于挑战者来说，只要发起挑战，就会获得相应的奖励，收入相对稳定。

2)挑战者(有时称为Challengee):被挑战的热点(即PoC查询的热点)收到挑战信息后，会根据挑战信息发射一个无差别的无线电信标(RF Beacon)。作为见证，周围接收到信标的热点可以将信息发送回氦网进行验证。每一次挑战都需要一个有效的见证人，被挑战的人才能获得相应的奖励。

对于被挑战的人来说，挑战的见证人越有效，获得的奖励就越多。当有效见证人超过4个时，奖励的增量会减少。

3)见证:当你接收到Beacon的热点，你就成为见证，你将挑战信息发回氦网。每个历元的共识组会根据证人和被质疑者的位置、密码证据以及信号强度和衰减的合理性等一系列逻辑来判断证人是否有效。见证有效后，见证人将获得相应奖励。

对于证人，当挑战中有效证人的数量小于等于4时，每个证人获得的单位奖励保持不变，当数量超过4时，每个证人获得的单位奖励减少。具体数据见下图2-6:

社区将通过新的HIP提案不断调整PoC奖励的分配，从而鼓励各热点优化部署策略，从而促进整个网络基础设施的健康部署和发展。

简单的理解就是POC机制让被挑战的热点发送一个标记固定位置设备的信标，周围接收到该信标的热点(目击者)基于挑战者发送的连续脉冲电路等一系列逻辑确定其物理位置，从而防止不诚实的热点错误定位。

2.5.4数据交易(包购买)

如何实现无线数据提供商和用户之间的价值交换，是氦网的核心。氦区块链上的数据交易通过两种特定的原语实现:

1)组织唯一标识符(OUI)

唯一组织标识符(OUI)是在氦区块链上注册的身份。为了向终端设备发送和接收数据包，有必要为网络用户提供OUI。这可以是他们自己的OUI，也可以是第三方操作的OUI，比如氦的官方控制台。

OUI有一些与LoRaWAN和包路由相关的特性(细节可以在这里找到)，但是对于区块链来说，重要的是只有注册为OUI端点的libp2p地址才能代表OUI的打开和关闭状态通道。

2)状态通道

状态通道是OUI操作符打开的侧链(任何注册到OUI的libp2p地址)。通过state_channel_open交易，运营商需要质押两倍于state信道可使用的数据信用(详见经济模型)。此外，还配置了通道到期前的块数。

一旦状态通道打开，热点和OUI运营商可以在状态通道中交易。一般来说，一般流程如下:

1)热点将收集的数据包提供给OUI运营商；

2)OUI运营商决定是否购买数据包，如果是，则签署交易；

3)交易签名后，热点将数据包交付给OUI运营商；运营商向热点支付相应的数据积分。

2.5.5无线保真鞭

为了确保设备、路由器和网关之间的通信，目前有几种低功率广域网(LPWAN)技术可用。这些无线技术专注于为传感器和其他智能设备创建长距离、低功耗的互联网通信。然而，这些技术以吞吐量换取距离，数据传输速率低至每秒18位(bps)。

WHIP是一种长距离低功耗窄带无线网络协议，支持双向通信。支持sub-GHz的非授权频段(即频率在1 GHz以下，27 MHz~960 MHz，应用覆盖消费电子、汽车、工业、医疗等。在低功耗、长距离通信或穿墙能力方面具有优势)，用于通信之间的认证。

NIST P-256 ECC密钥对以及存储在区块链中的所有参与者的公钥确保了通信安全。

同时，WHIP协议会在非授权频段创建多个信道，并使用跳频在信道间切换。典型的跳频需要复杂的时间同步系统，并且其容量有限。然而，由于热点可以随时听到可用频谱中的所有信道，因此设备在使用WHIP协议时不需要协调与热点的信道选择，因此可以提高数据传输速率，并在嘈杂的射频环境中工作而不受干扰。

总结:氦的团队配置合理，总融资额约为1.648亿美元，为项目未来使用提供了可持续的资金储备。在技术方面，氦生态涉及的技术链比较长，整体技术逻辑比较清晰。主要是通过氦公链的构建，结合PoC等技术，实现分散式无线网络的构建和有效覆盖。

此外，项目开发进度积极，有相应的产品和实际应用场景。

3.发展

3.1历史

表3-1氦的历史事件

如上图3-1所示，目前Helium网络的热点数量达到了130,897个，主要集中在美国、欧洲和中国地区。从2021年6月开始，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。

截止2021年8月18日，Helium热点以覆盖了12,773个城市，116个国家，热点拥有者达到41,570，热点在线率达到82.90%。

可以看出，目前Helium Hotspot热点在全球范围内已形成一定的规模。但是Hotspots 数量激增并不能说明 Helium 项目已经取得成功，还需要综合考量生态中的使用情况、实际参与者和真实业务量等因素。为了让大家更好的理解Helium目前的生态情况，头等仓结合了目前团队披露的资料，整理了一份Helium生态概况，详情如下：

表3-2 Helium生态概况

从上表3-2可以看出，氦的应用场景非常广泛，包括宠物追踪、空气监测、食品溯源、GPS定位等。比如国外一些地区，快递物流没有国内那么方便，经常会出现缺件的情况。对于价格昂贵的快递包裹GPS定位，有真实的应用场景。

热点热点矿机目前市场上基本售罄，二级市场热点矿机溢价较大，也反映出目前市场供不应求。

而氦热由于政策原因，在国内基本没有市场。目前，中国部署的绝大多数热点矿机都在空转，仅仅是为了HNT的象征性奖励。

3.2.2热点开采产量

另一方面，应该注意到氦的快速生态发展的主要原因之一是它的象征性奖励。

目前，氦每月释放250万HNT，其中35%的令牌分配给热点基础设施，分为参与、见证和创造覆盖证明挑战三个部分。即每月87.5万hnt用于打赏热点。目前热点矿机大约有13万台，那么平均每个热点每月可以获得6.73 HNTs(其实并不是平均分配，这里只是为了方便计算)。

以热点设备成本500美元，19美元/HNT(忽略耗电成本)计算，购买一个热点的回报周期约为4个月。

以上情况只是粗略估计。实际上，在官网下单热点需要4.5个月左右(粗略估计，不同地区收货时间不同)。因为每月有35%的令牌分配给热点基础设施，所以要进一步细分为三个部分:奖励参与、见证和创建覆盖证明挑战。因此，如果用户只购买一台热点矿机参与挖矿，回报率将远低于预估的平均6.73块/月。

注:由于不同地区的特殊性，以上未考虑HNT每月发布30%的网络数据传输奖励部分。

氦探索者上的200多个热点是一级仓随机选取的。结果表明:

表3-3热点随机抽样结果

结合实际情况和上表3-3可以看出，在一定范围内，如厦门岛和中国台北，过去30天内部署单个热点矿机的平均收益仅为1 HNT左右；覆盖率高的热点地区，如温州、上海，近30天平均收益20+HNT；；在基本实现了全区域热点覆盖的城市，比如美国的三藩市(球队总部)、荷兰的阿姆斯特丹，过去30天的平均收入基本都是20+HNT。

在随机抽样的过程中，我们发现，即使是热点覆盖率高的地区，热点矿工的月收入差距依旧很大，最低的月收入不到1HNT，最高的月收入在100+HNT。

从随机抽样的结果可以看出，物理热点的覆盖密度与热点的营收正相关。在热点覆盖率高的地区，矿机的平均收益往往更高，主要是因为相邻的热点可以互相见证，从而获得挑战证明的奖励。

智能热点部署者往往选择热点相对密集的地理位置进行组网部署，或者一次性购买多个热点。通过在多个设备之间见证彼此，可以增加收入。此外，热点的营收还受到地形开放程度、部署高度、天线信号强度、当地是否有基于氦落地应用的真实数据传输等等因素的影响。实际情况也需要每个热点主根据自己的地理环境去尝试和调整优化。感兴趣的用户可以查阅YouTube官方发布的相关视频进行学习。

3.3未来

氦下一阶段最重要的是部署5G无线网络。

首先，我们需要回顾一下氦部署5G无线网络的过程:

2021年2月23日，氦社区发起了“氦网络上CBRS 5G的数据信用支持”HIP-27提案，提出了在氦网络上支持更高新无线保真度的经济机制，首先支持CBRS频段(CBRS频段为3.5-3.7Ghz)的LTE和5G。

2021年4月14日，氦通过了HIP-27的提案。

2021年4月27日，氦正式宣布支持5G热点网络。

2021年4月27日，氦宣布与生产开源5G设备的连接公司FreedomFi合作，开发其第二个无线网络——5G。根据官方的描述“如果你有一部支持5G的手机，比如iPhone或三星Galaxy，你很快就可以通过人们提供的热点连接到网络，你可能会从你的邻居那里获得5G网络。”所以这和现在的低频低功耗的LoRaWAN无线网络完全不同。如果开发成功，用户将可以用手机直接访问氦的5G网络。

氦表示，新的FreedomFi网关将与氦网络互操作，并使网关主机能够通过提供5G蜂窝覆盖来挖掘HNT。目前FreedomFi网关已经开始接受预订，预计2021年第三季度出货。

FreedomFi此前估计，端到端5G设备的成本将在1000美元至5000美元之间。设备成本将远远高于目前热点或RAK热点矿机。由于目前支持的CBRS频段为3.5-3.7Ghz，覆盖范围将比以前部署的热点短得多。所以要商用就要多建基站。

2021年8月11日，氦宣布完成1.11亿美元的代币融资，由a16z领投，Ribbit Capital、10T、Alameda Research和Multicoin Capital参与。筹资价格没有透露。这笔融资将加速氦的分散式5G网络的推出，并支持移动网络运营商使用氦5G来扩大信号覆盖范围。

对于氦5G网络的建设，该团队预计最早在2022年扩展到其他国家，并覆盖各种频段。

虽然氦正在不断推动5G无线网络的建设，但如果能够成功推出并采用，无疑对整个项目是一大利好。但也要考虑到，对于5G基站的建设，从投资到商用，这期间的成本无疑是一个非常庞大的数字。而且5G网络的部署会涉及到很多问题，比如5G运营商、不同国家和地区的政策因素、运营成本、终端生态等等。

目前氦的5G网络还没有上线，具体的商业价值还有待商榷。一级仓也将持续关注这方面的后续进展。

总结:从2021年6月开始，氦以每月超过3万个热点的速度增长，平均每天增加1000个热点。最近几个月，网络规模增长非常迅速。在业务方面，氦也在积极与各种物联网应用融合，不断扩大项目的使用范围。目前美国已有数十家企业与氦达成合作伙伴关系，并有实际应用场景和落地需求。

未来，氦的下一阶段最重要的是5G无线网络的部署。如果能够成功推出并采用，无疑对整个项目都是一个重大利好。但也要考虑到，对于5G基站的建设，从投资到商用，这期间的成本无疑是一个非常庞大的数字。而且5G网络的部署会涉及到很多问题，比如5G运营商、不同国家和地区的政策因素、运营成本、终端生态等等。

另外需要注意的是，目前热点矿商的月收益率差异较大，打算布局热点的矿商需要综合考虑各种因素。

4.经济模式

氦的本土代币是HNT。随着HIP-20提案的通过，HNT代币的总供应量为2 . 23亿枚。所有HNT代币都是由Hot Spot热点矿机开采铸造而成，没有预采。2021年8月1日起，HNT月发行量首次减半，由原来的500万HNT/月降至目前的250万HNT/月。此后每两年减半，共50年。截至2021年8月19日，HNT发行量为94160119份，占总供应量的42.22%。

预计到2021年底，HNT的代币数量将达到1.04亿，占总量的46.64%。

4.1 代币供给

4.1.1 HNT代币分配

目前的分配情况如上图4-1所示，主要分别三部分：

1）每月释放的30%用于网络数据传输，奖励给传输物联网设备数据的热点，按数据传输比例分配；

2）每月释放的35%用于Hotspots基础设施奖励，主要用于热点所有者的挖矿奖励，并随着网络的发展确保覆盖范围；

3）每月释放的35%分配给团队和投资人。

需注意的是，HNT的代币分配会随着时间的推移而变化，以使激励措施与早期网络的需求保持一致。在早期，较高比例的 HNT 分配给热点所有者用于构建和确保覆盖范围。随着网络的发展，热点在网络上传输设备数据的收入会增加，而Helium公司和投资者的收入会减少。20年后，分配不再调整并保持固定。详情如下图4-2所示：

上图4-2原本奖励给Consensus Group共识小组6%的部分，随着Helium 7月份验证节点机制上线主网，现已被其取代。验证者将继续执行原本共识小组的工作。

目前Helium链上节点数量达到2,252个，总计有2,252万枚HNT质押在网络中，约占目前流通量的23.88%。

由于每月发放给验证节点的奖励为HNT每月释放量的6%，即15万枚HNT/月，所以可以大致推算出目前节点的平均年化收益率为8%左右。

4.1.2 区块信息

HNT于2019年10月开始发行。代币推出时，供应量为零，没有预挖。每分钟打包一个方块，其中每30个方块归为一个周期，每个周期释放一次奖励。目前位于972，140街区的高度。

4.2令牌功能

氦目前采用双币模式，即氦币(HNT)和数据信用。数据点主要用于支付使用网络时的服务费。目前，HNT代币有以下两种功能:

1)挖矿奖励:激励热门矿工部署和维护无线网络覆盖；

2)支付网络服务费:用户通过销毁HNT令牌产生数据信用来支付网络服务费。

从氦令牌的功能来看，它未来的价值，作为一个实用的令牌，更多的体现在整个无线网络的覆盖和质量上。只有更多的热点矿工通过热点机提供更广泛的无线网络覆盖，整个网络才能规模化，物联网设备才能使用低成本、低功耗的氦无线网络，从而吸引更多的开发者和企业使用数据点支付物联网设备的数据传输成本。

数据信用

像大多数区块链一样，氦有一个交易费系统。氦区块链的所有交易都由data points (DC)支付。摧毁HNT会产生点数。使用氦的“隐式燃烧”系统，用户在正常情况下不需要手动提供DC来支付费用。只要氦钱包里有足够的HNT烧入DC支付交易费用，烧入就会自动隐藏在后台，无需用户干预。

数据信用通过以一个转换率销毁HNT令牌来生成，该转换率由两个链上变量指定:

1)以美元为单位的流量信用价格-1数据信用定价为0.00001美元；

2)氦币美元价格由氦价预测机机制建立。

要计算氦令牌将产生多少数据点，您可以简单地将氦令牌数(以美元计)除以数据信用的固定价格0.00001美元。例如，如果每个氦气令牌的价格为20美元，燃烧1个氦气令牌将产生2，000，000流量点。

数据积分类似于手机流量。一旦生成，它们就不可转让，只能由接收它们的地址使用。

上述数据信用主要用于支付服务费用，可细分为:

1)传输成本:传感器数据在设备间来回传输；

2)交易成本:与气费类似的ETH消耗；

3)节点费:区块链加热点，报位置，买区块链组织唯一标识符(OUI)，买区块链网络；

4)区块链路径费:购买oul和子网络区块。

目前在氦网络中，每24字节的数据需要花费1个数据积分(需要注意的是，在氦网络中，目前的数据收费情况是不变的)。该外部链中各种交易所需的费用如下表4-1所示:

据团队此前2021年7月28日，在Telegram社区里披露的信息显示，“目前每月有数以千计的物联网设备使用Helium网络，并且每月约花费1,730亿个数据积分”，以1 Data Credits = $ 0.00001的定价计算，即每个月在Helium中，用于支付网络的服务费用为$ 1,730,000。

根据上述披露，氦网每月以超过3万个热点的速度增长。结合表4-1可以算出，假设每个月增加3万个热点，所有这些热点在氦网上增加完整的热点，需要3万* $ 40 = 120万美元。

事实上，数据传输的成本将远低于173万美元——120万美元= 53万美元，因为这还没有排除在氦链上发送交易和确认网关位置的成本。那么在现实中，每个月使用氦网的物联网设备是否真的如团队所说的“数千”，一类仓对此有所怀疑。但我们可以明确的是，目前氦网实际应用的规模还不大，项目方仍需积极拓展氦无线网的实际使用案例。

总结:HNT代币总供应量为2.23亿，目前发行量约为42.22%。预计到2021年底，HNT代币的发行量将为1.04亿张，约占总量的46.64%。目前，HNT每月发行250万张，每两年减半，共50年。

在令牌设计方面，HNT采用双币模式，即HNT令牌和数据信用。用户通过销毁HNT令牌产生数据信用来支付网络服务费。

经济模型设计合理，HNT代币是整个生态中的必需品，代币发挥着重要作用。主要作用是鼓励热门矿工部署和维护网络。未来的价值更多体现在整个无线网络的覆盖和质量上。只有网络规模达到一定程度，物联网设备才能在低成本、低功耗的前提下稳定使用氦无线网络，从而吸引更多的开发者和企业使用数据点支付物联网设备的数据传输成本。

5.竞争

5.1行业概述

氦是一个去中心化的无线通信网络，属于物联网赛道的一个细分领域。也是区块链生态中唯一提供低功耗、广覆盖无线网络接入的产品。

氦目前主要支持LoRaWAN标准物联网设备，旨在提供开放、大范围的全球无线网络覆盖。物联网中的长距离无线技术，比如氦支持的LoRaWAN，可以细分为:

1)低功耗广域网(LPWAN):长距离、低传输速率、低功耗的广域网。可用的LPWAN技术和协议有使用授权频段的NB-IoT、使用非授权频段的LoRa、Sigfox、Weightless、随机相位多址(RPMA)、IEEE 802.11ah等。

2)VSAT的甚小孔径终端:一种通信技术，使用小型碟形天线，通过卫星进行传输。

目前氦所采用的LongFi传输协议实际上是将LoRaWAN无线保真(LoRaWAN是基于LoRa的通信协议)与氦区块链相结合的无线传输协议，使得任何兼容的LoRaWAN无线保真设备都可以在氦无线网络上传输数据。

5.2通信协议的比较

LoRa、Sigfox、Weightless、IEEE 802.11ah等广域低频通信技术更适合物联网的通信场景。一般情况下，企业可以不用申请许可证就可以使用，因为他们使用的是未经授权的频段资源。

上述表5-1的通讯协议，大都适合户外场景、大面积传感器应用、低功耗广域网的应用场景，只是在某些细分领域，侧重点可能稍有不同。

结合上述表5-1以及实际情况，我们也可以得出：

在功耗方面：对于长距离无线的物联网需求，由于立足点的不同，往往都不需要高效率的传输数据。上述广域低频的通讯技术，在通讯方面，主要为低带宽和低延迟的IoT设备添加连接选项。因此在功耗方面，相对于传统的移动蜂窝通信都要来的低。

在传输速率方面：LoRa的最高传输速率可以达到0.3-50 Kbps，相对于物联网传输协议NB-IOT在传输速率没有直接优势，但是低频低速的数据传输在功耗上相对也更低。

在覆盖范围方面：覆盖范围是指节点（终端）和网关（基站）的有效通信范围，当前LoRa基站可根据部署场景的不同满足1-20km的覆盖范围。在国内的频段在470-510 MHz左右，通常情况下通讯频段越低（由于其在空气和物体中传播时的衰减越小）其覆盖范围越大。整体来看，LoRa的覆盖范围相对较广。

注:上图5-1(a)显示了城市基站建设和网络租赁的盈利能力；图5-1(b)显示了郊区基站建设和网络租赁的盈利能力。蓝色代表基站建设盈利，橙色代表基站网络租赁盈利。

成本方面:上图5-1反映了不同协议间基站建设和网络租赁的盈利能力对比。对于设备密度低的Sigfox来说，租赁基站设备是没有利润的。由于Sigfox基站的设备容量和覆盖范围都比较大，初期需要大部分投资，之后就不需要投资那些部署的小区了。所以租用成本比自己建基站还贵。另一方面，LoRaWAN在多年的运行中需要大规模的站点部署。因此，随着LoRaWAN的逐年推出，租赁设备比部署基础设施更有利可图。

但是，氦的模式与传统企业不同。它以代币激励的方式吸引参与者积极购买热点，从而转移项目启动阶段的建设成本。在成本方面，领先于目前市场上的低功耗广域网。

目前，LoRa和NB-IoT获得了业界最高的关注度。另外，相比之下，NB-IoT一直是我国物联网的主要技术标准。上层有政府的产业政策支持，中层有三大运营商的全力投入，底层有华为的技术加持，使得NB-IoT成为中国物联网的一个热点和广阔的市场。

5.3行业前景

目前，全球电信运营商已经建成了覆盖全球的移动蜂窝网络。然而，虽然2G、3G、4G等蜂窝网络覆盖距离广，但基于移动蜂窝通信技术的物联网设备存在功耗大、成本高等缺点。目前，移动蜂窝网络的承载能力不足以支持对象之间的连接。短距离通信技术一般用于智能家居、工业数据采集等通信场景，但大范围、远距离的连接需要长距离通信技术。LPWAN技术是为满足物联网需求而产生的一种长距离无线通信技术。

如图5-2所示，随着物联网的发展和物联网设备的普及，相应设备的安装量和数据量呈指数级增长。根据statista的预测，到2019年底，物联网终端用户解决方案的全球市场规模有望增长至2120亿美元。2017年，该技术的市场收入首次达到1000亿美元。预计到2025年，这一数字将增长到1.6万亿美元左右，未来传感器等终端智能设备的安装将快速增加。

值得注意的是，全球低功耗广域网(LPWA)连接在过去5年中激增。2015年全球低功耗广域网市场只有1000万。到2020年，这一数字已经达到4.23亿，预计将以30%-43%的年复合增长率增长。预计到2025年，这一领域的价值将达到25亿。

LPWAN连接的目标很远大，但能否如期实现，还要看可靠的市场驱动力。

此外，氦未来规划的5G网络也值得期待。

总结:物联网领域对低功耗广域网需求旺盛。氦目前采用的是LoRaWAN，这是目前主流的协议，兼容设备多，受众广。作为区块链生态系统中唯一提供低功耗和广覆盖无线网络接入的产品，氦在这一领域具有显著的竞争优势。并且结合区块链的激励机制，在项目前期的设备建设成本和推广速度上，自然优于传统物联网运营商。

6.风险

矿机成本和利润风险:目前热点热矿机的月利润率还是相差很大的，热点的利润受地形开放程度、部署高度、天线信号强弱、当地是否有真正基于氦落地应用的数据传输等等因素影响。如果矿工不根据自身的地理环境进行调整和优化，回报周期可能会大大延长。

网络稳定性风险:根据Helium的白皮书，其旨在为物联网设备提供广覆盖、低功耗的无线网络接入。但在实际情况下，由于一些物理障碍，能否稳定接收信号还是个未知数。

物联网设备的规模:虽然物联网设备的全球市场份额在增加，物联网设备的安装数量也在增加，但实际情况是，目前由于应用场景和通信的限制，蜂窝网络更有可能用于物联网通信。所以氦的无线网络可能会因为根本没有足够的物联网设备使用而出现负循环，导致矿工收入低，甚至矿工离线。

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