一文读懂去中心化无线网络DeWi

无线网络是通往互联网的门户，但并不透明，这种情况很快就会改变。几十年来，电信服务一直控制着通信栈。随着互联网的转型，托管4K视频和数以百万计的物联网传感器，一些人质疑电信行业能否服务好下一代互联网用户。

传统的无线网络受带宽、拥塞、服务延迟和中断的限制，除了确定适当的网络覆盖范围之外，用户还必须处理这些复杂又费钱的问题。还有许多人根本无法上网。康奈尔大学的一项研究发现，“低收入地区的网络覆盖率比富裕地区低近15%”，导致了移动设备的分化。由于在低收入社区，许多人主要是通过手机上网的，充足的网络覆盖是至关重要的。于是，催生了去中心化无线网络（Decentralized Wireless，DeWi）。

去中心化无线网络（DeWi）旨在通过鼓励运营商部署和维护电信硬件以换取代币奖励，彻底改变通信网络的建设、运营和所有权方式。

由于手机的普及，全球有66%的人可以使用互联网，而2000年这一数字仅为7%。互联网的连接和可及性正在全球范围内持续扩展，随之产生的数据量只会越来越多。自动驾驶汽车、物联网、智慧城市和虚拟现实等新技术的兴起，增加了全球对更高带宽和更低延迟网络的需求。传统无线（TradWi）网络运营商将无法满足这一增长的需求。

在深入讨论DeWi之前，我们应该先看一下传统的通信基础设施。值得注意的是，电信公司通常每十年新部署一次无线网络。这个过程往往涉及到以下几个方面：

• 背负数百亿美元的债务，为资本支出和运营支出提供资金。

• 购买政府频谱许可证。

• 利用第三方制造商制造专有硬件。

• 确定愿意在自己的产权范围内安装信号发射塔和无线电的业主。

• 动员数千名现场技术人员安装和维护复杂的设备。

电信公司使用的自上而下的网络建设模式并不适合下一代无线网络。5G等新型网络技术需要数量多得多的无线电和天线，这是电信公司无法负担的。电信模式历来优先覆盖人口密集地区，导致许多人口较少的农村地区不能得到充足的覆盖。

过去几年来，电信服务领域发生了一些令人兴奋的变化。这三个重要的转变已经为现在采用DeWi奠定了基础：eSIM成为主流、开放无线频谱、区块链技术和无线硬件更加先进。

苹果上个月发布了iPhone 14，和之前的iPhone相比有一个显著的区别：不再带有实体SIM卡插槽。最新的iPhone支持名为eSIM的数字替代方案，用户可以通过扫描二维码激活eSIM。这是DeWi蜂窝网络的一个重要进步，因为它将运营商转换成本降低到近乎于零。因为iPhone 14有6个eSIM槽，用户可以在其现有的传统运营商的eSIM旁边安装一个DeWi eSIM，同时使用两种蜂窝网络。

Helium网络是一个新的去中心化网络，通过引入由节点集群操作的覆盖模式，每个节点从其所在位置发射无线电波，致力于解决这些系统性的、昂贵的、不公平的问题。成千上万人可以轻松获得奖励，获得更可靠的网络覆盖，并通过允许所有拥有无线热点（Hotspot）的人广泛参与，为建设一个强大的网络做出贡献。

尽管Helium提供了一种全新的网络建设方式，并像互联网开源行动那样开放了空间，但它不太可能成为一项对所有人都适用的技术。

电信公司的设计完全是为了迎合消费者，提高速度和覆盖范围，但它们的合约条款过于严格，信任度不高。电信公司没有为使用物联网设备的企业提供足够灵活的费用或覆盖方式，也无法提供低功耗和高范围服务，而这些正是物联网的发展方向。

这一切是如何联系在一起的？

Helium网络使用的是名为“覆盖证明”（Proof of Coverage）的专有算法，它可以验证热点所在位置。覆盖证明将始终确认热点从特定位置发出无线网络覆盖。它使用射频（RF）技术生成确认信息，以帮助网络运行。据该公司称，覆盖证明基于三个关键特征：射频距离、射频强度和射频速度。他们使用PoC挑战算法，该算法检查热点，以确保从他们声明的地点广播覆盖。

“挑战”由发起挑战的热点、接收挑战的热点和附近向网络报告挑战真实存在的“证人”组成。挑战者热点首先为挑战生成一个公钥/私钥对。然后将SHA256算法作为挑战证明请求连同公钥/私钥一同提交给区块链。如果请求有效，区块链将接收请求，并使用挑战者的身份和公钥哈希创建一个新块。热点会每360个区块发布一次挑战证明，并获取HNT（Helium的代币）。来自热点的数据一旦被检查和验证，就会存储在Helium区块链中。

Helium的开发公司Nova Labs宣布，他们打算将Helium转变为一个去中心化平台，任何类型的电信网络都可以入驻该平台。这一战略变化将Helium转变为网络中的网络。在5G、WiFi、VPN、CDN等各种网络上，可以复制“远程广域网”（LoRaWAN）迅速扩展的过程。

随着Helium的LoRaWAN网络的成功，Helium启发了许多基于Helium模型的新DeWi网络项目。现有DeWi网络超过14个，包括蜂窝、WiFi、LoRaWAN、蓝牙和混合网络：

• 5G网络（蜂窝网络）：Helium 5G和Pollen Mobile网络使用最近放松管制的CBRS频谱，是5G类别中两个突出的网络。与其他网络市场规模相比，蜂窝网络的市场机会是最大的。

• WiFi网络：DeWi WiFi网络旨在创建一个全球共享的WiFi网络，任何人都可以免费连接。WayRu和WiFi Dabba是这一领域的两个早期项目。

• LoRaWANs（物联网）：LoRaWAN是一种低功耗远程无线通信协议，非常适合远距离发送小数据包（如传感器数据），使其成为物联网设备的首选网络。Helium和Foam也属于这类网络。

• 蓝牙低功耗网络：蓝牙低功耗网络是低功耗近程应用的理想选择。Nodle是一个蓝牙网状网络，使用智能手机和蓝牙低功耗路由器将物联网设备连接到互联网。

• 混合网络：去中心化的互联网连接通过混合网络执行，混合网络将各种无线技术结合到一个单一的解决方案中。Althea和World Mobile Token就是这方面的两个例子。

在这里我们有几个关于DeWi网络的例子，可以让你探索和了解，这些网络正在开发构建自己的产品。

HNT：Helium网络的代币

在撰写本文时，HNT的交易价格为6.64美元，市值为15亿美元，流通供应量为1亿HNT。

HNT的奖励分配百分比取决于节点是挑战者、被挑战者还是证人，以及执行的工作类型是验证、数据传输，还是向网络发布新块。此外，HNT挖矿是使用无线电技术完成的，而传统挖矿则使用能源密集型的GPU。

另一方面，DeWi网络采用了一种新型的代币分发机制，奖励在现实世界中执行可验证工作的参与者。这个激励系统负责经济飞轮，使网络可以在没有中心化实体的帮助下启动。

协议可以激励参与者引导网络的供应端，直到其覆盖范围足够广泛，供终端用户使用。这使得协议能够获得采用，并获得与中心化电信服务展开竞争所需的初始动力。运营商通过建设网络的供应端，获得了网络优势的所有权，这激励着他们致力于网络的成功。

相比于传统无线网络，DeWi有什么优势？

与传统无线网络相比，DeWi网络部署最显著的优势是较低的资本支出和运营成本。以传统方式建设网络需要一个中心化实体花费数百亿美元购买频谱许可证和供应商指定的专有硬件，租赁部署用地，为数千名设备安装和维护的现场技术人员支付报酬，还要维护庞大的后端基础设施，以进行计划、上线、计费和客户支持。

运营商可以使用DeWi根据每个硬件设备产生的收入自动签订收入分成协议。在传统无线网络部署中，运营商必须向部署用地的房东支付固定费用。DeWi的收入分成模式不仅更加有效，还允许房东核实其物业上硬件的收益，然后分成。

下一代无线网络需要一种非传统的部署模式。历史上，安装在大型信号塔或桅杆上的宏蜂窝无线电提供了覆盖广泛地理区域的蜂窝网络。但宏蜂窝的问题是，它们提供的是低频范围，而5G网络与老一代蜂窝网络不同，需要更高的频段来增加带宽。DeWi为部署5G网络提供了更具成本效益的解决方案。DeWi不会取代传统无线网络，而是可以作为其补充网络。DeWi允许世界各地的用户并行建设网络，这比中心化方法要快得多。了解自身覆盖范围的参与者可以集中精力部署满足当地市场需求的基础设施。有了传统无线网络的宏覆盖和DeWi的小蜂窝覆盖，5G网络将会在全球范围内变得更加可及。

结束语

去中心化网络是电信服务的未来。Nova Labs已经做好了扩大、加强覆盖范围的准备。DeWi领域仍处于起步阶段，但其改变电信行业的潜力是不可否认的。快速增长的大量协议纷纷都在努力争夺DeWi蜂窝市场的份额，显示出了该市场巨大的机会潜力。