Tiefblick in Helium

Helium ist ein spannendes Blockchain-Projekt, das nichts Geringeres als die Dezentralisierung der Kommunikation zwischen Smart Devices zum Ziel hat.

In diesem Artikel findest du alle Informationen über Helium, damit du entscheiden kannst, ob das Projekt für dich in Frage kommt oder nicht.

• Der innovative Ansatz des Helium-Netzwerks verändert das IoT und die Telekommunikationsbranche. Im Jahr 2020 lag der Umsatz der IoT-Branche bei 182 Milliarden US-Dollar und soll bis 2030 auf 621 Milliarden US-Dollar steigen. Die Mobilfunkbetreiber hingegen werden im Jahr 2022 einen massiven Umsatz von 1,07 Billionen US-Dollar machen.
• Es begann als ein Internet of Things (IoT) ("Internet der Dinge") für die Kommunikation zwischen Smart Devices. Die Abdeckung wurde durch Hotspot-Geräte gewährleistet, die sowohl als drahtloser Zugangspunkt als auch als Miner fungieren sollten.
• Das Helium-Netzwerk umfasst inzwischen Hunderttausende dieser Hotspot-Geräte und bietet die beste Abdeckung in den USA, Europa und den meisten anderen großen städtischen Gebieten. Es ist ein wichtiger Akteur in der LoRaWAN-Branche (Long Range Wide Area Network). 
• Durch die schnelle Expansion wurde immer mehr Datenbandbreite benötigt, und das Projekt stieß auf Skalierungsprobleme. Als Reaktion darauf schlug das Team zwei Helium-Verbesserungsvorschläge vor, HIP-51 und HIP-70.
• Die HIPs empfahlen, das Helium-Netzwerk von einer eigenständigen Blockchain auf Solana zu migrieren, was ihm die erforderliche Skalierbarkeit verleihen würde. In den Vorschlägen wurde auch eine effizientere Infrastruktur skizziert, in der verschiedene Netze (LoRaWAN, 5G usw.) zu voneinander unabhängigen Einheiten, den sogenannten subDAOs, werden würden.
• Das Team ist im 2. Quartal dieses Jahres erfolgreich zu Solana migriert. Kurz darauf kündigte Nova Labs die Einführung ihres Helium Mobile Unlimited Packs an, mit einem verlockenden Angebot von unbegrenzten SMS, Gesprächen und Daten für 5 Dollar pro Monat. Das Angebot ist derzeit nur in den USA verfügbar. 
• Heliums einzigartiger Ansatz, wonach die Menschen im Tausch gegen Token-Belohnungen Abdeckung bieten, hat sich als sehr effektiv erwiesen. Die letzten Jahre haben nicht nur gezeigt, dass es eine Nachfrage gibt, sondern auch, dass das Helium-Team belastbar ist. Die von ihnen umgesetzte Skalierungslösung war technisch anspruchsvoll, mutig, aber effizient. 
• Zum gegenwärtigen Zeitpunkt liegt die Marktkapitalisierung von Helium Network Token (HNT) bei rund 209 Millionen US-Dollar. Helium folgt einem 2-jährigen Halbierungszyklus, der das maximale Angebot auf ~213,5 Mio. Token begrenzt. Laut Solscan befinden sich derzeit 156 Millionen HNT im Umlauf.

1. Überblick über die Zeitleiste

1.1 Ursprüngliche Vision

Shawn Fanning war der Gründer von Napster, einer Filesharing-Anwendung, und nachdem er Amir Haleem kennengelernt hatte, diskutierten sie darüber, wie sie das Modell von Napster nachbauen könnten. Im Jahr 2013 gründeten sie zusammen mit Sean Carey Helium Systems, ein drahtloses Netzwerk- und Blockchain-Unternehmen mit Sitz in San Francisco.

Helium begann als Blockchain mit dem Ziel, ein dezentrales Internet of Things (IoT)-Netzwerk für Smart Meter und ähnliche Geräte bereitzustellen. Das Helium-Netzwerk wurde 2019 mit dem Ziel gestartet, ein dezentrales, quelloffenes, zugängliches und sicheres drahtloses Netzwerk für die ganze Welt bereitzustellen.

Es ist jetzt das größte LoRaWAN-Netzwerk der Welt, mit Hunderttausenden von Hotspots im Einsatz. Mehr dazu in den folgenden Abschnitten. 

1.2 Helium Improvement Proposals (HIPs)

Das Helium-Netzwerk wuchs sehr schnell und verfügt nun über Hotspots in der ganzen Welt. Die Datennutzung stieg immer weiter an, und das Team musste eine skalierbarere Lösung finden. 

Im Januar 2022 schlug das Team einen Helium Improvement Proposal (HIP-51) vor, in dem das Team eine Änderung des bestehenden Geschäftsmodells vorschlug. Sie schlugen vor, dass jedes darauf aufbauende drahtlose Netzwerk (z. B. LoRaWAN, WiFi, 5G, VPN usw.) seine eigene SubDAO und seinen eigenen Token haben sollte.

Die wichtigsten Spezifikationen des DNP, wie Proof-of-Coverage-Regeln, Mining-Belohnungen und Preise für den Datentransfer, werden von jeder DNP-SubDAO geregelt. Das vorgeschlagene Modell sieht vor, dass das gesamte Helium-Netzwerk (Token, Hotspots, Emissionsregeln, Governance usw.) auf einer bestehenden Basis-Blockchain läuft.

Nachdem der Vorschlag von der Community angenommen worden war, legte das Team im August 2022 HIP-70 vor, das die Migration des Netzes zu Solana vorsah. Auch dieser Vorschlag wurde von der Community genehmigt. 

1.3 Solana-Migration

Helium ist im April dieses Jahres erfolgreich auf die Solana-Blockchain migriert. Dies war eine beeindruckende Leistung, die wohl mit der von The Merge im vergangenen Jahr vergleichbar ist. Dies hat enorme Auswirkungen auf das Skalierungspotenzial des Helium-Netzwerks. Die Helium-Entwickler müssen sich nicht mehr um die Basis-Blockchain kümmern und können sich somit auf andere Prioritäten konzentrieren.

Dieser strategische Schritt zielt darauf ab, die Skalierbarkeit, die niedrigen Transaktionskosten und die Hochleistungsfähigkeiten von Solana, einschließlich des schnellen Transaktionsdurchsatzes und des energieeffizienten Konsensmechanismus, zu nutzen.

Die Migration zu Solana bietet entscheidende Vorteile für das Helium-Netzwerk: Es ermöglicht dem IoT- und dem Mobilfunknetzwerk eine noch größere Skalierung, unterstützt anspruchsvollere Proof-of-Coverage-Algorithmen und verbessert die Ausfallsicherheit des Netzwerks, was es zu einer noch robusteren Lösung für Anwendungen mit hohem Bedarf macht.

2. Produkt

Wie im vorangegangenen Abschnitt erläutert, ermöglicht die Migration zu Solana nun eine andere Struktur, die Helium zu einem Netzwerk aus drahtlosen Netzen entwickelt hat. Im Moment gehören dazu das LoRaWAN und die 5G-Netze, aber andere können schnell hinzugefügt werden.

2.1 Helium LoRaWAN

Das LoRaWAN-Netzwerk war der Ausgangspunkt für Helium. Das Ziel dieses drahtlosen Netzwerks ist die Kommunikation zwischen Smart Devices, die nicht viele Daten benötigen. Die Abdeckung wird durch die sogenannten Hotspots gewährleistet. 

2.1.1 Hotspots

Hotspots sind drahtlose Geräte, die eine Internetkommunikation mit großer Reichweite und geringem Stromverbrauch ermöglichen und von Smart Devices für die Kommunikation mit dem Internet genutzt werden sollen. Schauen wir uns an, was passiert, wenn ein Smart Device einige Daten über einen Hotspot senden möchte.

Es sendet sie an einen Hotspot in Reichweite, und der Hotspot erkennt dank einer eindeutigen Kennung in der Blockchain, woher die Daten kommen. Die Hotspots leiten die LoRaWAN-Nachricht an den Helium Packet Router weiter, der sie seinerseits an den Besitzer des Geräts weiterleitet.

Wenn das Zielgerät die vollständige Nachricht sehen möchte, sendet es eine Zahlung an den Hotspot in Form von Data Credits (DC) zum Preis von 1 DC (0,00001 $) pro 24 Byte Daten. Benutzer können eine Kreditkarte verwenden und eine wiederkehrende Zahlung einrichten oder HNT verbrennen, um DC zu erhalten. 

Es gibt eine Vielzahl dieser Hotspots von verschiedenen Herstellern, die alle dem gleichen Zweck dienen: der flächendeckenden LoRaWAN-Abdeckung. Auf der Helium-Website gibt es auch den Explorer, eine Weltkarte mit den derzeit installierten Hotspots. Die Benutzer können auch Hilfe bei der Suche nach der optimalen Position für diese Hotspots finden.

Das Helium-Netzwerk verwendet einen einzigartigen Arbeitsalgorithmus, der als Proof-of-Coverage (PoC) bekannt ist, um zu überprüfen, ob die Hotspots ihren Standort, ihre Konfiguration und die von ihnen bereitgestellte Funkabdeckung korrekt angeben. Dieses System soll Hotspot-Betreibern einen Anreiz bieten, Hotspots in unterversorgten Gebieten einzurichten und ihre Einsätze genau zu melden. Das Netz wurde so konzipiert, dass ein optimaler Nutzen für die Nutzer gewährleistet ist, die diese Abdeckung für die Installation von Sensoren oder anderen Smart Devices nutzen.

2.2 Helium Mobile und das Helium 5G-Netzwerk

Im September letzten Jahres kündigte das Team von Nova Labs Helium Mobile an, das im Juni dieses Jahres in den USA auf den Markt gebracht wurde. Das Unternehmen bietet einen Mobilfunkdienst an, der auf einer Kombination aus landesweiter Abdeckung und dem Helium 5G-Netzwerk basiert. Das Team behauptet, dass es eine bessere Abdeckung zu niedrigeren Kosten bieten kann und die Nutzer auf diesem Weg belohnt.

Das Dynamic Coverage-Modell von Helium Mobile vereint verschiedene Arten von drahtloser Infrastruktur, die von echten Menschen aufgebaut und gewartet werden. Dazu gehören CBRS-Funkgeräte, drahtlose Hotspots und andere, um den Helium Mobile-Nutzern Konnektivität zu niedrigeren Gesamtkosten zu bieten. In Gebieten, in denen die Helium-Abdeckung schwach ist, können die Nutzer nahtlos auf das T-Mobile-Netz umsteigen.

Helium Mobile wurde zwar in Miami auf den Markt gebracht, aber wie das Unternehmen mit der IoT-Abdeckung gezeigt hat, kann ein dezentraler Ansatz mit Anreizen ein exponentiell schnelleres Wachstum bedeuten. Die Nutzer können die Möglichkeit nutzen, MOBILE-Prämien zu verdienen, indem sie sich für die passive Weitergabe ihrer Standortdaten, das so genannte Mapping, entscheiden. Sie können auch ein mobiles Hotspot-Gerät kaufen und in den Gebieten, für die Anreize geschaffen wurden, für Netzabdeckung sorgen. 

2.3 Netzwerk-Übersicht

3. Team

Das Helium-Projekt wurde 2013 von Amir Haleem, Shawn Fanning und Sean Carey ins Leben gerufen.

Amir Haleem ist einer der ursprünglichen Gründer, der immer noch aktiv an dem Projekt beteiligt ist. Er gilt als CEO und Mitgründer von Helium und ist auch der Gründer von Nova Labs, dem Unternehmen hinter Helium Mobile. Zuvor war er Mitgründer und CTO bei Diversion Inc. einem Online-Unterhaltungsunternehmen.

Abhay Kumar ist der CEO der Helium Foundation, einer gemeinnützigen Organisation, die das Helium-Netzwerk verwaltet. Abhay Kumar hat einen beeindruckenden Lebenslauf, der im Bereich Softwaretechnik und Mathematik seinen Anfang nimmt.

Scott Sigel ist der COO der Helium Foundation. Auch er hat einen beeindruckenden Lebenslauf. Im Jahr 2020 war er auch als strategischer Berater für Solana und Arweave tätig.

4. Überblick über die Branche

Es gibt zwei große Branchen, denen Helium sich annimmt - das sogenannte Internet of Things (IoT) und seit kurzem auch die Telekommunikationsbranche, kurz Telecom. Beide Branchen sind enorm groß.

Laut Statista wird der weltweite IoT-Umsatz auf etwa 300 Milliarden Dollar jährlich geschätzt, wobei sich diese Zahl bis 2030 mehr als verdoppeln soll. Die Telekommunikationsbranche ist sogar noch größer und wird in einem Bericht von Grand View Research für das Jahr 2020 auf 1,74 Billionen US-Dollar geschätzt.

Traditionell wurde die Branche der drahtlosen Kommunikation von großen Unternehmen dominiert, was auf die hohen erforderlichen Kapitalinvestitionen, die Schwierigkeiten beim Aufbau und der Wartung der Infrastruktur und die Tatsache zurückzuführen ist, dass dieses Umfeld in der Regel stark reguliert ist. Wir freuen uns, dass nun eine stärker dezentralisierte und quelloffene Initiative ins Leben gerufen wurde. 

4.1 Erfassungsbereich und einfache Erweiterung

Der natürliche Vorteil von Helium gegenüber den Telekommunikationsgiganten ist seine Flexibilität bei der Expansion. Während die großen Telekommunikationsanbieter über eine umfangreiche Infrastruktur verfügen, hat sich der innovative Ansatz von Helium, Menschen zum Aufstellen von Hotspot-Geräten zu motivieren, als genial erwiesen.

Während große städtische Gebiete immer noch von den Telekommunikationsgiganten beherrscht werden, bietet das Modell von Helium eine viel vernünftigere Lösung für die Bereitstellung von Netzabdeckung in abgelegenen Gebieten. Das Problem der traditionellen Unternehmen besteht darin, dass sie die Infrastruktur nicht aufbauen wollen, wenn es nicht genügend Haushalte gibt, von denen sie in Zukunft profitieren werden.

Die Tokenisierung bietet auch die Möglichkeit, Anreize für ein bestimmtes Gebiet zu schaffen, wenn es sinnvoll ist, die Aufmerksamkeit darauf zu richten.

Aber während Helium möglicherweise Rückenwind hat, sind die Telekommunikationsgiganten sicherlich nicht unbeteiligt an ihrem Erfolg, und sie könnten anfangen, in ähnliche Hardware zu investieren, die ihnen hilft, effizienter zu expandieren. 

4.2 Sonstige Vergleiche

Ein wichtiger philosophischer Aspekt der Standardfrage Web2 vs. Web3, die jedes Mal gestellt werden muss, ist die Ethik. Ist der Code Open-Source, und was wird mit den von uns gesammelten Daten gemacht?

Helium ist ein Open-Source-Protokoll mit vollständig sichtbarem Code auf GitHub. Zentralisierte Tech-Giganten halten ihren Code sicher versteckt, so dass wir nicht wissen, wie ihr Code funktioniert.

Das Team behauptet in seinem Blog, dass es sich stark für den Datenschutz einsetzt. Helium Mobile setzt sich für den Schutz der Privatsphäre der Nutzer ein und wird die Daten niemals an Werbeunternehmen verkaufen.

Ein weiterer wichtiger Vergleichsfaktor sind die Kosten für den Nutzer. Für das LoRaWAN-Netz liegt der Preis bei 0,00001 Dollar pro 24 Byte Daten, was in der Regel einer Standardnachricht entspricht.

Laut Helium Mobile bietet das Unternehmen derzeit unbegrenzte Text-, Gesprächs- und Datennutzung für 5 Dollar pro Monat an. Traditionelle Anbieter in den USA, wie T-Mobile, AT&T und Verizon, bieten ähnliche Pakete für 50 Dollar oder mehr an. Helium Mobile ist nur in den USA verfügbar, zunächst in Miami, aber wie wir bereits gesehen haben, ist das Unternehmen in der Lage, schnell zu expandieren.

4.3 Konkurrenten

Ein weiterer Konkurrent von Helium ist das 2015 gestartete The Things Network (TTN), das zwar Off-Chain arbeitet, aber vor allem in großen städtischen Gebieten zum Einsatz kommt. TTN ist eine Open-Source-Software, deren Konzept sich nicht wesentlich von Helium unterscheidet.

Allerdings bietet TTN keine Hardware, sondern Software und Dokumentation, die den Nutzern helfen, ihr eigenes LoRaWAN-Netzwerk einzurichten. Die Hauptgründe für die Einrichtung eines TTN-Netzwerks sind nicht so sehr finanzielle Anreize, sondern vielmehr die Suche nach einer Lösung, die ihnen oder ihren Kunden Vorteile bringt.

4.4 Warum Helium?

Es gibt zwar Unternehmen mit einem ähnlichen Ansatz, aber Helium hebt sich unter ihnen immer noch als einzigartig ab. Das Unternehmen verfügt über eines der stärksten LoRaWAN-Netze der Welt, und es wird erwartet, dass das 5G-Netz auf die gleiche Weise ausgebaut wird.

Helium kann auf eine lange Erfolgsbilanz zurückblicken und ist alles andere als ein Neuling auf dem Gebiet. Das Team hat seine Anpassungsfähigkeit im letzten Jahr mit der erfolgreichen Migration zu Solana unter Beweis gestellt. Ihr dezentraler und Open-Source-Charakter sowie ihr Engagement für den Datenschutz verschaffen ihnen einen klaren Vorteil. 

5. Helium-Tokenomics

Das Helium-Mainnet wurde im Juli 2019 gestartet. Vor dem Start des Netzwerks gab es keinen Pre-Mine, aber es gab mehrere Investitionsrunden, um die erforderlichen Mittel aufzubringen.

Nach der Genehmigung von HIP-20 durch die Community gilt für das Helium-Netzwerk ein Zwei-Jahres-Halbierungsplan. Dies bedeutet, dass die maximale Anzahl der im Umlauf befindlichen HNT auf 223 Millionen begrenzt ist. Nach Angaben von CoinGecko sind zum gegenwärtigen Zeitpunkt etwa 157 Millionen Token im Umlauf.

Helium verwendet ein einfaches, aber effektives Tokenomics-Modell, das Anreize für das Wachstum des Netzwerks schafft. Hotspots bieten eine drahtlose Abdeckung und fungieren gleichzeitig als Netzwerkknoten und Miner des Helium Network Token (HNT). Jeder, der Helium zur Datenübertragung nutzte, musste Data Credits (DC) verwenden.

5.1 Token-Utilities

Der Helium Network Token (HNT) verfügt über die folgenden Utilities:

• Belohnung für die Teilnahme am Netzwerk: Mit anderen Worten: HNT wird an Hotspot-Besitzer verteilt, die zur Abdeckung beitragen. Dies wird auch als Mining bezeichnet.
• Datenübertragung: Die Nutzer des Helium-Netzwerks müssen HNT für die Datenübertragung von Geräten ins Internet bezahlen. 
• Erstellen von Data Credits: Data Credits (DC) ist eine Währung, mit der an Hotspots bezahlt wird, damit diese die Daten an das gewünschte Ziel weiterleiten. HNT können gebrannt werden, um Data Credits mit einem festen Wechselkurs zu erzeugen. Ein U.S. Dollar entspricht immer 100.000 DC.
• Staking: HNT können gestakt werden, um das Netzwerk zu sichern. Wie viele Projekte, die auf Solana aufbauen, nutzt Helium Realms zur Organisation und Verwaltung von Vote Escrow Token, Delegation und mehr.

5.2 Verteilung von Helium-Token

5.3 Vesting-Zeitplan

6. Roadmap

Die Helium Foundation veröffentlicht ihre Roadmap vierteljährlich und wird die nächste Roadmap Ende Oktober veröffentlichen.