Thiết bị khai thác Helium là gì và nó hoạt động như thế nào?

Khai thác giúp xác minh tính hợp pháp của các giao dịch được thực hiện qua mạng blockchain, chẳng hạn như blockchain Bitcoin. Người khai thác có thể bắt đầu khai thác tiền điện tử bằng phần cứng như bộ vi xử lý trung tâm (CPU) hoặc mạch tích hợp dành riêng cho ứng dụng (ASIC). Ngoài ra, họ có thể sử dụng điện thoại thông minh chạy hệ điều hành Android và iOS để khai thác các loại tiền điện tử mà họ muốn.00

Mặc dù về mặt kỹ thuật là khả thi, việc khai thác tiền điện tử trên điện thoại thông minh thường không thực tế và không hiệu quả. Vậy làm thế nào để có một cách tiếp cận sáng tạo để khai thác và cơ sở hạ tầng mạng thông qua một mạng không dây phi tập trung? Nghe có vẻ kỳ lạ, nhưng người khai thác có thể khai thác tiền điện tử mà không cần dựa vào cơ sở hạ tầng đắt đỏ. Mạng Helium đã làm cho điều này trở nên khả thi bằng cách cho phép các nút hoạt động như các thiết bị hotspot (điểm truy cập không dây).

Bài viết này sẽ thảo luận về hệ sinh thái Helium, khai thác Helium, thiết bị khai thác HNT hotspot và cách một thiết bị khai thác Helium hoạt động.

Mạng Helium là gì?

Helium là một mạng lưới phân tán các hotspot cung cấp dịch vụ không dây tầm xa cho các thiết bị Internet vạn vật (IoT) có khả năng LoRaWAN, công khai tiếp cận được bởi công dân toàn cầu.

LoRaWAN là viết tắt của Long Range Wide Area Network – Mạng diện rộng tầm xa và các thiết bị IoT có thể giao tiếp với nhau qua LoRa nhờ giao thức mở LoRaWAN. Các thiết bị IoT là những “đồ chơi” thông minh kết nối với mạng và trao đổi dữ liệu, cung cấp phạm vi kết nối rộng hơn so với WiFi.

Blockchain Helium được phát triển độc quyền để khuyến khích phát triển các mạng không dây phi tập trung thực sự. Helium sử dụng token HNT làm tiền điện tử chính của mình. Tuy nhiên, dự án đã chuyển sang blockchain Solana vào tháng 4 năm 2023.

Động thái này đã làm cho HNT tương thích natively với các dự án trong hệ sinh thái Solana, đồng thời nâng cao tính tiện ích của token MOBILE và IOT (các token khác của Helium). Các token MOBILE nhằm mục đích làm cho việc tạo và vận hành các mạng không dây phi tập trung trở nên liền mạch, với trọng tâm đặc biệt là các dịch vụ 5G và di động. Bằng cách cung cấp các khuyến khích để thiết lập và duy trì cơ sở hạ tầng truyền dữ liệu di động, các token MOBILE cho phép một phương pháp phi tập trung để truy cập di động.

Mục đích của các token IOT là tạo điều kiện cho thành phần IoT của mạng Helium. Chúng đảm bảo phạm vi phủ sóng mạnh mẽ và rộng rãi cho các thiết bị Internet vạn vật công suất thấp bằng cách khuyến khích và tạo điều kiện cho việc vận hành các hotspot LoRaWAN và các dịch vụ liên quan. Các token IOT nâng cao đáng kể tính tiện ích và phạm vi của mạng cho các ứng dụng IoT.

Hơn nữa, kiến trúc của Solana cho phép tốc độ giao dịch nhanh hơn và hiệu quả hơn, kết hợp các cải tiến như bằng chứng lịch sử (PoH). Điều này có lợi cho các nhu cầu thời gian thực của các thiết bị và mạng IoT.

Các hotspot và tham gia mạng

Với Helium, bất kỳ ai cũng có thể sở hữu và quản lý một mạng IoT không dây bằng cách sử dụng một bộ định tuyến radio di động độc đáo được gọi là hotspot. Các hotspot là các thiết bị cắm và chạy không dây cung cấp kết nối vượt trội so với WiFi.

Người khai thác sử dụng các hotspot để xây dựng “The People’s Network – Mạng Nhân dân,” một mạng không dây tầm xa cung cấp phạm vi phủ sóng cho các thiết bị IoT có yêu cầu năng lượng rất thấp đổi lại HNT, token gốc của Helium. Cộng đồng Helium đã cho phép các nhà sản xuất bên thứ ba bán nhiều loại hotspot Helium.

Cơ chế bằng chứng về phạm vi phủ sóng (PoC)

Bằng chứng về phạm vi phủ sóng (PoC), một thuật toán công việc mới lạ, được Helium sử dụng để xác nhận rằng các hotspot mô tả chính xác vị trí của chúng và phạm vi phủ sóng mạng không dây mà chúng tạo ra từ đó. Sóng radio được sử dụng trong quá trình khai thác và các hotspot được thưởng khi hành động như những nhân chứng cho hiệu suất của các hotspot khác, hoàn thành các thách thức PoC và chia sẻ dữ liệu thiết bị. Công cụ hữu ích nhất để xem dữ liệu liên quan đến PoC là Helium Network Explorer.

Khi mạng Helium ra mắt vào năm 2019, nó sử dụng hệ thống PoC dựa trên một mô hình phức tạp gồm các vai trò Challenger, Beaconer, Witness, Validator và Rewarder. Mô hình này nhằm xác thực chính xác vị trí địa lý của các hotspot và phạm vi phủ sóng không dây tương ứng mà chúng cung cấp. Khi mạng mở rộng nhanh chóng và đa dạng hóa, sự phức tạp và tinh vi của các nỗ lực khai thác hệ thống tăng lên, yêu cầu các điều chỉnh để duy trì tính toàn vẹn và hiệu quả.

Kết quả là, Đề xuất Cải tiến Helium 70 đã giới thiệu một hệ thống PoC dựa trên oracle để đơn giản hóa quy trình. Trong hệ thống này, các hotspot chịu trách nhiệm về việc truyền beacon của riêng mình và một nhóm các oracle phi tập trung xác thực các sự kiện PoC. Điều này làm giảm chi phí chung của mạng và cải thiện khả năng mở rộng và hiệu quả.

Lợi ích của mạng Helium

Ưu điểm của mạng Helium so với nhà cung cấp dịch vụ internet tiêu chuẩn bao gồm mức độ bảo mật cao, mã hóa hoàn toàn và truy cập internet toàn cầu với chi phí thấp. Hơn nữa, kiến trúc phi tập trung của Helium tận dụng cơ sở hạ tầng chung của các hotspot do các doanh nghiệp và người tiêu dùng vận hành để cung cấp các giải pháp kết nối với chi phí thấp hơn, đặc biệt là cho các thiết bị IoT. Điều này có thể làm cho việc truy cập internet dễ dàng hơn đối với những người ở các khu vực nông thôn hẻo lánh hoặc không được phục vụ.

Ngoài ra, người dùng không cần phải chịu các khoản phí mà nhà cung cấp dịch vụ di động có thể áp đặt, chẳng hạn như phí phủ sóng hoặc chi phí của phần cứng bổ sung như thẻ SIM. Người dùng chỉ phải trả cho dữ liệu họ sử dụng để kết nối thiết bị của họ — tức là trả tiền cho mỗi lần sử dụng — bằng cách sử dụng Bảng điều khiển Helium để bắt đầu sử dụng Mạng Helium.

Helium hỗ trợ các công nghệ tiên tiến như LoRaWAN cho các thiết bị công suất thấp, làm cho nó trở thành một nền tảng lý tưởng cho nhiều ứng dụng IoT, từ nông nghiệp thông minh đến quy hoạch đô thị. Ngoài ra, Helium trao quyền cho người dùng của mình trở thành một phần của sự mở rộng mạng lưới, cung cấp các khuyến khích cho các máy chủ hotspot dưới dạng phần thưởng HNT. Cách tiếp cận do cộng đồng điều khiển này thúc đẩy một hệ sinh thái hợp tác.

Thiết bị khai thác Helium là gì?

Sử dụng phần cứng chuyên dụng được gọi là hotspot, người khai thác Helium cung cấp phạm vi phủ sóng mạng không dây cho mạng Helium. Bằng cách mua hoặc xây dựng một hotspot tuân thủ WHIP và đặt cọc một khoản tiền tương ứng với mật độ của các người khai thác khác hoạt động trong khu vực của họ, người dùng trở thành người khai thác trên mạng Helium. WHIP là viết tắt của Giao thức Giao diện Phần cứng Không dây.

Ngoài giao thức blockchain, giao thức không dây Helium gọi là WHIP, một mạng lưới các nhà cung cấp độc lập thay vì một điều phối viên duy nhất, cung cấp một phương pháp truyền dữ liệu hai chiều giữa các thiết bị không dây và internet.

Trách nhiệm xác thực các hotspot để đảm bảo dữ liệu thiết bị đến được điểm đến dự định và người khai thác nhận được bồi thường cho các dịch vụ của họ thuộc về các ứng dụng internet được gọi là bộ định tuyến – còn gọi là máy chủ Mạng Helium. Các bộ định tuyến này mua dữ liệu thiết bị được mã hóa từ người khai thác, đảm bảo tính toàn vẹn và chính xác của việc truyền dữ liệu trong mạng.

Trong mạng Helium, các hotspot có ba loại, như được giải thích dưới đây:

Hotspot đầy đủ: Những hotspot này duy trì một bản sao đầy đủ của blockchain Helium và nhận phần thưởng cho tất cả các hoạt động tham gia, bao gồm bằng chứng về phạm vi phủ sóng và truyền dữ liệu.

Hotspot nhẹ: Với sự trợ giúp của phần mềm hotspot nhẹ, những hotspot này sử dụng các trình xác nhận để tham gia như các hotspot đầy đủ mà không phải chịu thêm chi phí duy trì một bản sao cục bộ của blockchain. Ngoài ra, họ được thưởng cho các hoạt động bằng chứng về phạm vi phủ sóng và truyền dữ liệu.

Hotspot chỉ dữ liệu: Những hotspot này cung cấp khả năng truyền dữ liệu cho mạng mà không tham gia vào các thách thức PoC. Kết quả là, họ chỉ được thưởng cho các hoạt động truyền dữ liệu.

Khai thác Helium hoạt động như thế nào?

Công nghệ sóng radio được sử dụng để thực hiện khai thác Helium thay vì CPU hoặc ASIC. Ngoài ra, công nghệ blockchain được sử dụng để tạo ra một mạng không dây đáng tin cậy hơn so với mạng do các nhà cung cấp dịch vụ không dây truyền thống cung cấp. Tuy nhiên, cần lưu ý rằng độ tin cậy có thể mang tính chủ quan và phụ thuộc vào ngữ cảnh, khác nhau tùy thuộc vào mật độ mạng, phân phối hotspot và các yếu tố khác. Hotspot Helium hoặc người khai thác cung cấp phạm vi phủ sóng không dây tầm xa bằng cách sử dụng các thiết bị đặc biệt gọi là bộ phát LoRaWAN.

Vậy làm thế nào để có thể kiếm được token Helium để đổi lại?

Bằng cách khai thác và mở rộng phạm vi phủ sóng của Mạng Nhân dân bằng các hotspot phù hợp, người khai thác nhận được HNT. Số tiền thưởng tương quan với dữ liệu mà người khai thác sẽ chuyển — tức là kiếm được nhiều tiền hơn khi người khai thác chuyển nhiều dữ liệu thiết bị hơn. Các yếu tố khác ảnh hưởng đến phần thưởng HNT bao gồm số lượng thiết bị được phục vụ và sự tham gia của người khai thác vào các thử thách PoC.

Ngoài ra, mạng tự động và ngẫu nhiên gán các bài kiểm tra bằng chứng về phạm vi phủ sóng để xác minh vị trí của các hotspot (các nhân chứng). Các hotspot nhận được chỉ thị hoặc “thách thức” từ các trình xác nhận để giao tiếp các tải trọng đến bất kỳ hotspot gần đó để quan sát và xác minh để tham gia vào PoC. Những khó khăn này cũng được gọi là “đèn hiệu.” Tuy nhiên, vì họ chỉ có thể khai thác HNT để chuyển dữ liệu và không thể xác nhận các đèn hiệu của mình, nên những người khai thác HNT không có hàng xóm sẽ được trả ít hơn.

Hơn nữa, mỗi thiết bị tương thích cần có tín dụng dữ liệu (DC) để gửi dữ liệu đến internet. DC được tạo ra bằng cách đốt HNT để đạt được sự cân bằng đốt và đúc (BME), điều này đảm bảo sự cân bằng giữa việc tạo ra HNT mới thông qua khai thác và việc loại bỏ HNT khỏi lưu thông thông qua quá trình đốt. Mô hình BME sử dụng token như một hình thức thanh toán độc quyền, nhưng khách hàng muốn sử dụng dịch vụ không trực tiếp trả cho bên đối tác. Thay vào đó, họ đốt token.

Cách thiết lập thiết bị khai thác Helium

Như đã đề cập ở trên, một hotspot khai thác, ăng-ten (và vị trí của nó), cáp, điện thoại thông minh và bộ định tuyến là những điều kiện tiên quyết để thiết lập một thiết bị khai thác Helium. Nhưng làm thế nào để tìm thấy một thiết bị khai thác Helium tốt nhất? Vị trí của các ăng-ten và vị trí địa lý của bạn đóng vai trò quan trọng trong việc tìm ra một thiết bị khai thác Helium phù hợp.

Sau khi mua hotspot của Helium thì bạn làm theo các bước dưới đây để thiết lập một thiết bị khai thác Helium:

Bước 1: Tải xuống và thiết lập ứng dụng Helium

Bước đầu tiên là tải xuống ứng dụng Helium (có sẵn cho Android và iOS) và thiết lập tài khoản. Sau đó, một ví Helium sẽ được tạo mà người dùng có thể sử dụng để lưu trữ thông tin của mình.

Ứng dụng sẽ tạo ra một cụm từ hạt giống 12 từ để sao lưu ví Helium. Ứng dụng cũng sẽ yêu cầu người dùng tạo một mã PIN sáu chữ số phải được nhập mỗi lần khi đăng nhập như một biện pháp bảo mật bổ sung.

Bước 2: Thêm một thiết bị khai thác Helium

Bước tiếp theo là tìm biểu tượng dấu cộng (+) để thêm một thiết bị khai thác Helium, ví dụ như RAK Hotspot Miner, vào ứng dụng. Thiết bị khai thác đã chọn cần được cắm vào để hoạt động và một đèn đỏ nhỏ sẽ xác nhận rằng nó đang hoạt động. Sau đó, một nút trên mặt sau của thiết bị cần được nhấn để ghép nối Bluetooth.

Ngoài ra, WiFi có thể được cấu hình bằng cách chọn từ các cài đặt mạng có sẵn trong ứng dụng Helium. Cần lưu ý rằng việc chọn một thiết bị khai thác Helium đáng tin cậy và được cộng đồng Helium phê duyệt là rất quan trọng. Người mua tiềm năng nên tìm các hotspot tương thích với tần số của khu vực họ và có hồ sơ hoạt động và hỗ trợ tốt.

Bước 3: Chọn hotspot, xác minh vị trí của nó và thiết lập ăng-ten

Bây giờ, danh sách sẽ bao gồm thiết bị Hotspot Miner đã chọn. Để tiếp tục, người dùng chọn “Hotspot.” Một lời nhắc để thêm một hotspot sẽ xuất hiện. Người dùng thêm hotspot, xác minh vị trí của hotspot và cấu hình ăng-ten. Lần khẳng định đầu tiên là miễn phí (do các nhà sản xuất trả tiền), và người dùng phải chịu trách nhiệm thanh toán phí giao dịch (bằng HNT) cho các lần khẳng định tiếp theo. Nếu người dùng vẫn chưa sẵn sàng thiết lập vị trí, họ có thể nhấn “Bỏ qua.” Nếu đã sẵn sàng, hãy chọn “Tiếp tục.” Hotspot đã thêm có thể được xem và quản lý trong tab Hotspots của ứng dụng di động.

Sau khi hotspot được thêm vào và vị trí của nó được khẳng định, nó sẽ bắt đầu tham gia vào các hoạt động mạng, bao gồm các thử thách PoC và truyền dữ liệu, kiếm HNT dựa trên hiệu suất của nó.