Helium: เครือข่ายอินเตอร์เน็ตกระจายศูนย์
ปฏิเสธไม่ได้นะครับว่าทุกวันนี้อินเตอร์เน็ตถือเป็นหนึ่งในปัจจัยสำคัญของการใช้ชีวิตของพวกเราไปแล้ว เนื่องด้วยการเพิ่มขึ้นของอุปกรณ์ Internet-ot-Things (IoT), รูปแบบการทำงานของพวกเราที่เปลี่ยนไป มีการ work from home หรือ work from anywhere มากขึ้น รวมถึงวิธีการติดต่อสื่อสารที่เมื่อก่อนใช้โทรศัพท์โทรหากัน แต่ตอนนี้มีการใช้บริการ call service เช่น LINE หรือ WhatsApp และมีการใช้แพลตฟอร์มโลกเสมือนเช่น Gather.io ทำให้อินเตอร์เน็ตซึ่งถือเป็นโครงสร้างพื้นฐานที่ทำให้สิ่งต่าง ๆ ที่ผมกล่าวไปก่อนหน้านี้ทำงานได้ ถือเป็นสิ่งที่ขาดไม่ได้เลยละครับ แน่นอนว่าในปัจจุบันการใช้งานอินเตอร์เน็ตก็ต้องใช้งานผ่านผู้ให้บริการเครือข่ายเจ้าใหญ่ ๆ ใช่ไหมครับ แต่วันนี้ผมจะพาทุก ๆ คนมารู้จักกับเครือข่ายตัวใหม่ที่ใช้บล็อกเชนและหลักความกระจายศูนย์ (decentralization) มาจับกับเทคโนโลยีเครือข่ายไร้สาย (wireless network) และสามารถเป็นช่องทางให้กับคนธรรมดาอย่างเรา ๆ หาเงินได้จากแนวโน้มการเติบโตของการใช้งานอินเตอร์เน็ตได้อีกด้วย เจ้าเครือข่ายที่ว่าก็คือ Helium Network ครับ ส่วนรายละเอียดจะเป็นอย่างไรบ้างนั้น ไปดูกันครับ
What is the Helium Network?
Helium Network คือเครือข่ายอินเตอร์เน็ตไร้สายที่ถูกออกแบบมาให้มีความกระจายศูนย์โดยเฉพาะ โดยจะมีความแตกต่างจากเครือข่ายของผู้ให้บริการทั่วไป (ที่มีความรวมศูนย์) ตรงที่ Helium ใช้ระบบ peer-to-peer network ซึ่งทำงานโดยการมี “ผู้ให้บริการ” รายย่อย หลาย ๆ ราย ซึ่งมีชื่อเรียกว่า Hotspot ซึ่ง Hotspot เหล่านี้จะทำหน้าที่ในการส่งต่อข้อมูลต่าง ๆ ให้กับ Hotspot ตัวอื่นภายในเครือข่าย ซึ่งวิธีการนี้สามารถส่งต่อข้อมูลไปยังปลายทางได้เหมือนกับเครือข่ายอินเตอร์เน็ตแบบเดิม แต่จะมีความแตกต่างตรงที่ มีการกระจาย “หน้าที่” ในการส่งต่อข้อมูลให้กับผู้อื่นไปยัง Hotspot ซึ่งก็คือคนธรรมดาทั่วไปอย่างเรา ๆ นี่แหละครับ นั่นทำให้ไม่สามารถมีใครคนใดคนหนึ่งทำการกีดกันการส่งต่อข้อมูลไปยังผู้อื่นได้ ทำให้ตัวเครือข่ายมีความกระจายศูนย์ค่อนข้างสูงเลยทีเดียว
Helium Network Performance
หนึ่งในปัจจัยที่เราใช้ดูว่าโครงข่ายอินเตอร์เน็ตโครงขายหนึ่งเป็นโครงข่ายที่น่าใช้หรือไม่ ก็คือดูว่าโครงข่ายนั้นครอบคลุมพื้นที่มากแค่ไหน และมี uptime (ช่วงเวลาที่ทำงานได้ปกติ ไม่มีการล่มของเครือข่าย) สูงแค่ไหนใช่ไหมครับ เราลองมาดูค่าดังกล่าวจากหน้าเว็บ https://explorer.helium.com/ กันครับ
Note: ข้อมูล ณ วันที่ 28 พฤศจิกายน 2021 นะครับ
เราจะเห็นว่ามีจำนวน Hotspot ทั้งหมด 356,211 Hotspots ซึ่งในระยะเวลา 30 วันล่าสุด มี Hotspot ใหม่อยู่ที่ 90,538 Hotspots เลยครับ ซึ่งถ้าเราเข้าไปดูข้อมูลเชิงลึกของ Hotspot จะพบว่า
% Online คือสัดส่วน Hotspot ที่กำลังออนไลน์อยู่ในเวลานี้ อยู่ที่ 82.92% และถ้าดูปัจจัยด้านภูมิศาสตร์ของ Hotspot ทั้งหมด จะพบว่ากระจายอยู่ใน 28,439 เมือง 149 ประเทศ ซึ่งถ้าดูจำนวนประเทศก็ถือว่าไม่น้อยนะครับ
แล้วถ้าอยากเป็น Hotspot ต้องทำอย่างไร?
ถ้าอยากเป็น Hotspot สิ่งที่ต้องทำคือไปหาอุปกรณ์มาหนึ่งตัว เพื่อให้ทำหน้าที่เป็น Hotspot ครับ ซึ่งก็สามารถทำได้ 2 แบบด้วยกัน
- สร้างเอง (จริง ๆ มันมีเอกสารบอกวิธีการสร้างด้วยนะ แต่ผมยังหาไม่เจอ ถ้าหาเจอจะเอามาแปะให้นะครับ) ซึ่งจะเหมาะกับคนที่มีความรู้ด้านฮาร์ดแวร์
- ซื้อ (สะดวกกว่าสร้างเอง และเหมาะกับคนที่ไม่ได้มีความรู้ด้านฮาร์ดแวร์) ซึ่งรายชื่อบริษัทที่ผลิต Helium Hotspot ได้จากที่นี่ครับ (CTRL/cmd + F และ search ว่า Third-Party Manufacturers ได้) แต่ขอเพิ่มเติมเล็กน้อยครับว่าบริษัทพวกนี้อยู่ต่างประเทศ เรื่องช่องทางการสั่งซื้อผมว่าพวก Amazon อะไรพวกนี้น่าจะมีอยู่แล้วแหละ แต่ถ้าจะสั่งซื้อผมอยากให้เช็คกับทางศุลกากรไทยนิดนึงละกันครับ ไม่แน่ใจเรื่องภาษีนำเข้า
แล้วถ้าเราเป็น Hotspot เราจะได้อะไรบ้าง?
- ถ้าเป็น Hotspot ก็คือเราทำหน้าที่เป็นตัวเชื่อมสัญญาณของเครือข่าย ทาง Helium ก็จะให้ค่าตอบแทนเราเป็นเหรียญของบล็อกเชนตัวเอง ชื่อว่า HNT ครับ ซึ่งเดี๋ยวผมจะพูดถึงเหรียญนี้ต่อไป
- และนอกจากนั้น เรายังสามารถเข้าถึงข้อมูลต่าง ๆ บน Helium Network ได้อีกด้วย เนื่องจาก Helium Network ก็ถือเป็นเครือข่ายอินเตอร์เน็ตรูปแบบหนึ่ง ซึ่งมีความสามารถในการเชื่อมต่อกับอุปกรณ์ IoT ต่าง ๆ และทางทีม Helium ก็เปิดช่องทางให้ developer ทั่วไปสามารถทำการดึงข้อมูลจากอุปกรณ์ IoT ต่าง ๆ ที่เชื่อมต่อกับเครือข่ายของ Helium ได้ด้วย โดยนักพัฒนาสามารถเข้าถึงข้อมูลเหล่านี้ได้ทาง Helium Console ซึ่งถูกออกแบบมาให้สามารถเชื่อมต่อเข้ากับ Microsoft Azure ได้ด้วยครับ
Helium Blockchain
Helium Network มีบล็อกเชนของตัวเองด้วยนะครับ ซึ่งบล็อกเชนนี้มีกลไกฉันทามติ (consensus mechanism) แบบ HoneyBadger Byzantine Fault Tolerance เนื่องจากไม่ใช่ทุก node (ในที่นี้คือ Hotspot) จะมี uptime อยู่ที่ 100% (สมมติว่าเราเองเป็น Hotspot เราก็คงไม่ได้เปิดเครื่องส่งสัญญาณ 24/7 ใช่ไหมครับ ก็คงมีปิดบ้าง ตอนไม่อยู่บ้าน อะไรแบบนั้น) ซึ่งถ้าเป็นบล็อกเชนทั่วไป การที่ node ปิดการทำงานลงในขณะที่กำลังประมวลผล block อยู่นั้น ถือเป็นเรื่องใหญ่เลยครับ ดังนั้นทาง Helium เองจึงต้องมีวิธีทำฉันทามติแบบใหม่เพื่อรองรับ uptime ที่ไม่เป็น 100% ของ Hotspot นั่นเอง
นอกเหนือจาก Honeybadger BFT แล้ว Helium ยังมีกลไกฉันทามติอีกหนึ่งตัว ซึ่งถูกสร้างขึ้นมาเพื่อใช้ในการจ่าย HNT ให้กับ Hotspot โดยกลไกนี้เรียกว่า Proof-of-Coverage โดยหลักการพื้นฐานคือการเช็คว่า Hotspot แต่ละตัวทำการปล่อยสัญญาณจริง ๆ หรือไม่ โดยทำการสุ่มเลือก Hotspot ตัวอื่น ๆ ที่อยู่ภายในระยะปล่อยสัญญาณของ Hotspot ที่สนใจ แล้วทำการเช็คว่าสามารถส่งสัญญาณจาก Hotspot ตัวที่เราสนใจไปยัง Hotspot ที่ถูกสุ่มขึ้นมาได้หรือไม่นั่นเองครับ ซึ่งนอกจาก Proof-of-Coverage จะสร้างแรงจูงใจให้ Hotspot แต่ละตัวทำหน้าที่ปล่อยสัญญาณเพื่อรับ HNT แล้ว ยังสร้างแรงจูงใจให้เกิด Hotspot Community หรือกลุ่มก้อนของตัวปล่อยสัญญาณอีกด้วย นั่นก็เพราะว่า ยิ่ง Hotspot ของเราไปอยู่ใกล้กับ Hotspot ตัวอื่นจำนวนมากเท่าไหร่ โอกาสการสุ่มส่งสัญญาณเจอก็จะยิ่งสูงขึ้นเท่านั้น และ HNT ที่เราได้โดยเฉลี่ยก็จะสูงขึ้นนั่นเองครับ
HNT Token
HNT เป็นโทเคนประจำบล็อกเชนของ Helium ครับ ซึ่งไม่ได้มีการ pre-mined หรือ ICO ใด ๆ เลย ในส่วนของอุปทานนั้น สามารถได้ HNT ได้จากกิจกรรมต่อไปนี้
- เป็น Hotspot ให้กับ Helium Network (อย่างที่กล่าวไปข้างต้นว่าถ้าเราทำตัวเป็นแหล่งปล่อยสัญญาณ เราจะได้ HNT เป็นค่าตอบแทนครับ)
- อีกทางหนึ่งที่เราจะได้ HNT คือการ “ถูกสุ่ม” มาใช้ทดสอบ Proof-of-Coverage ของ Hotspot ใกล้เคียงครับ กระบวนการนี้นอกจาก Hotspot ที่ถูกทดสอบจะได้ HNT แล้ว เราก็ได้เหมือนกัน (แต่ก็แน่นอนว่าจะได้น้อยกว่าเคสแรกนะครับ)
- ป้อนข้อมูลให้กับ Helium Network ผ่านอุปกรณ์ IoT ที่เชื่อมต่ออยู่กับเครือข่าย แน่นอนครับว่าอยู่ดี ๆ ทางผู้ให้ข้อมูลคงไม่เอาข้อมูลที่มีมาปล่อยบนเครือข่าย Helium แบบฟรี ๆ แน่ ๆ ดังนั้น Helium จึงมีการแจก HNT ให้กับผู้ให้ข้อมูลเหล่านี้ด้วยครับ
ในส่วนของความต้องการการใช้งานนั้นจะเกิดจากคนที่อยากได้ข้อมูลครับ อย่างที่กล่าวไปครับว่าทาง Helium Network มีการเปิดการเชื่อมต่อกับอุปกรณ์ IoT และเปิดให้นักพัฒนาสามารถดึงข้อมูลที่ต้องการได้ ซึ่งการดึงนี้ก็จะต้องจ่ายค่าข้อมูลด้วยเหรียญ HNT นั่นเอง
มาดู tokenomics ของ HNT กันบ้าง HNT ถูกสร้างขึ้นมาทั้งหมด 223,000,000 HNT ในช่วงเริ่มต้นในเดือนกรกฎาคม 2019 Helium คาดการณ์ว่าในแต่ละเดือนจะมี HNT ถูกขุดทั้งหมด 5,000,000 HNT แต่ทาง Helium มีนโยบายการ halving (ลดผลตอบแทนที่จะได้จากการขุดลง 50%) ในทุก ๆ 2 ปี แสดงว่าในเดือนกรกฎาคม 2021 จะมี HNT ถูกขุดทั้งหมด 2,500,000 HNT ต่อเดือน ซึ่งถ้าเป็นไปตามกำหนดการนี้ HNT ทั้งหมดจะถูกขุดออกมาภายในระยะเวลา 50 ปีครับ
Data Credits
Data Credits (DC) เป็นโทเคนในบล็อกเชนของ Helium ที่มีมูลค่าคงที่ (1 USD = 100,000 DCs) ครับ สำหรับคนที่ต้องการทำธุรกรรมใด ๆ บนบล็อกเชนของ Helium จะต้องทำการจ่ายค่าธรรมเนียมการทำธุรกรรม (gas) ด้วย DC ตัวนี้ โดยการจะได้มาซึ่ง DC จะต้องทำการ burn HNT และตัว DC มีความสัมพันธ์กับ HNT ด้วยกลไกที่ชื่อว่า Burn-and-Mint Equilibrium
ซึ่งเมื่อการใช้งานเครือข่าย Helium เพิ่มขึ้น ความต้องการ DC ก็จะสูงขึ้น ซึ่งถ้าโดยปกติแล้วก็จะทำให้ราคา DC สูงขึ้นใช่ไหมครับ แต่ในเมื่อ DC ถูกตรึงมูลค่าไว้ และการจะผลิต DC จะต้องทำการ burn HNT นั่นจะทำให้ความต้องการถูกย้ายไปอยู่ที่ HNT แทน ทำให้ราคาของ HNT เพิ่มขึ้น ประกอบกับในอนาคตที่จะมีการ halving การขุด HNT จึงทำให้เกิดสมดุลราคาขึ้นได้ ถึงแม้ปริมาณ HNT ที่ถูกขุดออกมาจะน้อยลงนั่นเองครับ
Future Roadmap
ชุมชนของ Helium จะมีสิ่งที่เรียกว่า Helium Improvement Proposal (HIP) ครับ ไว้สำหรับทำการอัพเกรดใด ๆ ซึ่งก็แน่นอนว่าจะต้องผ่านการยอมรับจากชุมชนเสียก่อน ในส่วนของ HIP ที่น่าสนใจ ก็จะมีดังนี้ครับ
- HIP-24 (Reward Splitting): เป็นการอัพเกรดที่จะเพิ่มฟังก์ชันการแบ่ง HNT ที่ขุดได้จาก Hotspot 1 เครื่อง ให้กระจายไปหลาย wallet ได้ (ณ ปัจจุบันคือ 1 Hotspot เชื่อมกับกระเป๋า 1 กระเป๋าเท่านั้นครับ)
- HIP-31 (On-Chain Governance): เป็นการอัพเกรดที่จะเพิ่มฟีเจอร์การโหวตในการปรับปรุงต่าง ๆ แบบ on-chain โดยเพิ่มฟังก์ชันการ lock HNT เพื่อโหวตครับ
- HIP-33 (Regional Award Adjustments): เป็นการอัพเกรดที่จะเพิ่มการพิจารณาปัจจัยด้านภูมิศาสตร์เข้ามาช่วยปรับจำนวน HNT ที่จะขุดได้ของ Hotspot แต่ละเครื่องครับ เนื่องด้วยในปัจจุบันจำนวน HNT ที่ Hotspot แต่ละเครื่องจะขุดได้ จะแปรผันตาม uptime ของเครื่อง และจำนวน Hotspot ที่อยู่ใกล้เคียง ซึ่งจริง ๆ แล้วยังมีปัจจัยอื่น ๆ ที่จะส่งผลกับความสามารถในการขุดของ Hotspot เช่น คลื่นความถี่, พลังงานไฟฟ้า, รวมถึงกฎระเบียบของแต่ละประเทศ ซึ่ง HIP-33 ก็จะเอาปัจจัยเหล่านี้ไปร่วมในการคำนวณ HNT ที่แต่ละเครื่องขุดได้ด้วยครับ
Helium Use Cases
San Jose’s Smart City
เมือง San Jose ในประเทศสหรัฐอเมริกาทำการเชื่อมต่อ Helium Network เพื่อให้ประชากรรายได้ปานกลางถึงต่ำกว่า 1,300 ครอบครัวในเมืองมีสิทธิ์เข้าถึงอินเตอร์เน็ต และเพื่อสร้าง IoT infrastructures ให้กับประชากรในเมือง (อ่านเพิ่มเติมได้ที่นี่)
Airly’s Air Quality Tracker
Airly เป็นบริษัท IoT ที่มุ่งเน้นในการทำให้ผู้คนทั่วไปสามารถเข้าใจและเข้าถึงข้อมูลคุณภาพอากาศได้ โดยทำการสร้างระบบเก็บข้อมูลที่เป็น single source of truth ซึ่งเก็บรวบรวมข้อมูลสภาพอากาศทั่วโลกจาก sensor ต่าง ๆ และ Airly เลือกใช้ Helium Network ในการเก็บข้อมูลสภาพอากาศที่ต้องการ (อ่านเพิ่มเติมได้ที่นี่)
NOWI
NOWI เป็นระบบแจ้งเตือนการใช้น้ำประปาในปริมาณที่ผิดปกติ (เช่น ลืมเปิดก๊อกน้ำทิ้งไว้ หรือท่อน้ำรั่ว ซึ่งทำให้ปริมาณการใช้งานน้ำสูงผิดปกติ) ซึ่ง NOWI จะมี sensor ติดตั้งกับอุปกรณ์ IoT ที่เกี่ยวข้องกับการใช้น้ำ (เช่นก๊อกน้ำ ฝักบัว ฯลฯ) และคอยวัดปริมาณน้ำที่ไหลออกมาจากอุปกรณ์เหล่านั้น พร้อมทั้งแสดงผลให้กับผู้ใช้งานในรูปแบบ dashboard และมีกลไกการตรวจจับการใช้งานที่สูงผิดปกติ เพื่อเตือนผู้ใช้งานได้ในทันที (อ่านเพิ่มเติมได้ที่นี่)
Conclusion
Helium Network ถือเป็นโครงข่ายอินเตอร์เน็ตยุคใหม่ ที่เปิดโอกาสให้กับคนธรรมดาทั่วไปได้มีส่วนร่วมในการสร้างเครือข่าย และสร้างรายได้เพิ่มเติมให้กับตัวเองได้ เป็นเครือข่ายที่มีความกระจายศูนย์อย่างที่เห็นใน Hotspot map ว่า Hotspot นั้นกระจายอยู่กว่า 149 ประเทศ อย่างไรก็ตาม Helium ถือเป็นเทคโนโลยีที่ใหม่มาก และยังต้องรอการพิสูจน์ว่าถ้าหากมีการใช้งานระดับมหภาค (mass adoption) จริง ๆ ตัวเครือข่ายจะยังคงรักษาเสถียรภาพทั้งในทาง performance (ยังรักษาความเร็วและ uptime ได้) และทาง economics (มีแรงจูงใจที่ยังคงดีพอให้กับ Hotspot และผู้ให้บริการข้อมูลผ่านอุปกรณ์ IoT) แต่อย่างไรเสียเราก็ไม่ควรมองข้ามเทคโนโลยีตัวนี้ไปนะครับ ยิ่งในอนาคตจะมีการใช้งาน 5G เพิ่มขึ้น และโดยธรรมชาติของ 5G เองที่ส่งคลื่นความถี่ได้ในระยะสั้น การตั้งเสาสัญญาณสำหรับ 5G จึงต้องตั้งให้ใกล้ชิดกันมากกว่าเก่า ผมคิดว่า Helium น่าจะเป็นเทคโนโลยีที่จะตอบโจทย์ตรงนี้ได้ดีทีเดียวเลยครับ
Reading Materials
Helium Official Website: https://www.helium.com/
Helium Console: https://console.helium.com/welcome
Helium Hotspot Manufacturers: https://www.helium.com/mine
Helium Improvement Proposals (HIPs): https://github.com/helium/HIP
