DeWi：伝統的な通信ネットワークのゲームチェンジャー、次世代インターネットインフラの新たなナラティブ

2022.11.08

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DeWi：伝統的な通信ネットワークのゲームチェンジャー、次世代インターネットインフラの新たなナラティブ

DeWi は TradWi ネットワークと比べてどのような利点がありますか？

2022.11.08 - 06:52:53

DeWiHelium$HNT

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DeWi は TradWi ネットワークと比べてどのような利点がありますか？

執筆：Kadeem Clarke

編集：TechFlow

無線ネットワークはインターネットへのゲートウェイですが、その仕組みは透明ではなく、これはすぐに変化する可能性があります。長年にわたり、通信事業者が通信を支配してきました。インターネットが4K動画や何百万ものIoTセンサーを扱うように進化する中で、通信業界が次世代のインターネットユーザーに対応できるかどうか疑問視されています。

従来の無線ネットワークは帯域幅、混雑、サービスの遅延や障害に制限されています。顧客はこれらの問題に対処するだけでなく、適切なカバレッジを確保しなければなりませんが、これは複雑で高価であり、多くの人々にとってアクセスそのものが不可能です。コーネル大学の研究によると、「低所得地域のネットワークカバレッジは裕福な地域よりも約15％低い」とされており、これがモバイル格差を生んでいます。低所得コミュニティの多くはスマートフォンを通じて主にインターネットに接続しているため、十分なカバレッジは極めて重要です。ここで「分散型無線（DeWi）」という概念が登場します。

分散型無線（DeWi）は、参加者が通信ハードウェアを設置・維持することでトークン報酬を得られる仕組みにより、通信ネットワークの構築、運用、所有のあり方を根本から変革しようとしています。

スマートフォンのおかげで、世界人口の66％が容易にインターネットにアクセスできるようになりました。2000年にはこの割合はわずか7％でした。インターネットとグローバルなアクセスが拡大するにつれ、生成されるデータ量も増加し続けています。

自動運転車、IoT、スマートシティ、バーチャルリアリティ環境といった新技術の台頭により、世界中でより高い帯域幅とより低い遅延を持つネットワークへの需要が高まっています。しかし、既存の伝統的無線ネットワーク（TradWi）事業者は、この急増する需要に対応できていません。

DeWiについて議論する前に、まず従来の通信インフラについて理解しておく必要があります。特に注目すべきは、通信会社は通常、10年に一度新しい無線ネットワークを展開するということです。

このプロセスには通常以下のステップが必要です：

資本支出と運営費用を賄うために数百億ドルの債務を負担する。
政府から免許を購入する。
サードパーティのメーカーに依存して専用ハードウェアを製造させる。
アンテナ塔や無線機器を設置可能な不動産所有者を見つける。
多数の現場技術者を動員して、複雑な機器の設置とメンテナンスを行う。

通信事業者が採用するトップダウン型のネットワーク構築モデルは、次世代無線ネットワークには不適切です。5Gのような新しいネットワーク技術は、多数の無線機器とアンテナを必要としますが、これは通信会社にとっては財政的に負担が大きすぎます。また、これまでのモデルでは人口密集地のカバレッジが優先され、多くの過疎地や農村部は見過ごされてきました。

近年、通信サービスにはいくつかの重要な変化が起きています。現在、DeWiの普及を可能にする3つの大きな変化があります：eSIMの主流化、無線周波数帯の開放、そしてブロックチェーン技術と無線ハードウェアの進歩です。

アップルが先月発売したiPhone 14には大きな違いがあります：物理的なSIMカードスロットが完全に廃止されたことです。最新のiPhoneは、QRコードをスキャンすることでアクティベートできる「eSIM」と呼ばれるデジタル代替手段をサポートしています。これはDeWiセルラーネットワークにとって重要な進展であり、キャリア切り替えのコストを事実上ゼロに近づけます。iPhone 14は最大6つのeSIMを保存できるため、既存の従来キャリアのeSIMに加えてDeWiのeSIMを併用し、両方のセルラーネットワークを同時に利用できます。

Helium Networkは、こうしたシステミックで高コストかつ不公平な問題の解決を目指す新しい分散型ネットワークであり、多数のノードが各自の位置から無線周波数を発信することで、広範囲のカバレッジを提供しています。数十万人が簡単に報酬を得られ、より信頼性の高いネットワークを利用でき、ホットスポットを持つ誰もが参加することで強力なネットワーク構築に貢献できます。

Helium Networkはネットワーク構築のまったく新しい方法を提示し、オープンソース運動がインターネットにもたらしたような開放性をこの分野にももたらしましたが、それは万能の技術とはなりえません。

通信会社は消費者ニーズに合わせて速度とカバレッジを向上させようとしていますが、契約内容は制限が多く、信頼性に欠けています。IoTデバイスを利用する企業に対して、通信会社はコスト面でもカバレッジの柔軟性においても十分な選択肢を提供できず、低消費電力で広範囲をカバーするネットワークへと移行することもできません。

これらすべてはどのように結びついているのか？

Heliumネットワークは「カバレッジの証明（Proof-of-Coverage）」と呼ばれる独自アルゴリズムによって運営されており、ホットスポットが申告した位置から実際に無線カバレッジを発信しているかを検証します。「カバレッジの証明」は継続的に、特定の地点から無線ネットワークが発信されていることを確認します。このプロセスでは無線周波数（RF）技術を用いて検証信号を生成し、ネットワークの正常動作を支援しています。

同社によれば、カバレッジの証明は3つの主要要素に基づいています：RF距離、RF強度、RF速度。PoCチャレンジアルゴリズムを使用して、ホットスポットが申告した場所から本当にカバレッジを放送しているかをチェックします。

「アルゴリズムによるチャレンジ」は、チャレンジを発行するホットスポット、それを受信するホットスポット、および近くでそのチャレンジの存在をネットワークに報告する「証人（witness）」の3者で構成されます。チャレンジャーはまず公開鍵／秘密鍵ペアを生成し、SHA256アルゴリズムとともにブロックチェーンに「カバレッジ証明リクエスト」として提出します。リクエストが有効であれば、ブロックチェーンはそれを承認し、チャレンジャーのIDと公開鍵ハッシュを含む新しいブロックを作成します。ホットスポットは360ブロックごとに1回カバレッジ証明を発行し、その対価としてHeliumのトークンである$HNTを受け取ります。検証済みのホットスポットのデータはHeliumブロックチェーンに記録されます。

Heliumの背後にあるNova Labs社は、Heliumを分散型プラットフォームへと転換する計画を発表しており、あらゆる種類の通信ネットワークをこのプラットフォーム上で運用できるようにする予定です。この戦略により、Heliumは「ネットワークのネットワーク」として進化します。LoRaWAN（ロングレンジ広域ネットワーク）の急速な拡張を可能にしたプロセスが、5G、WiFi、VPN、CDNなど他のさまざまなネットワークタイプでも再現できるようになります。

HeliumのLoRaWANネットワークの成功を受けて、Heliumモデルを基にした新たなDeWiネットワークが相次いで登場しています。現在、セルラー、WiFi、LoRaWAN、Bluetooth、ハイブリッドネットワークなどを含む14以上のDeWiネットワークが存在します：

5Gネットワーク（セルラー）：CBRS帯域を使用するHelium 5GとPollen Mobileネットワークが代表例です。他のネットワーク市場と比較しても、セルラーネットワークの市場規模は最も大きいとされています。
WiFi：DeWiFiネットワークは、誰でも無料で接続できるグローバル共有WiFiネットワークの構築を目指しています。WayRuやWiFi Dabbaがこの分野の初期プロジェクトの例です。
LoRaWAN（IoT）：LoRaWANは低消費電力で長距離通信可能なワイヤレスプロトコルです。センサーデータなどの小さなデータパケットを遠距離で送信するのに最適で、IoTデバイス向けネットワークの主要選択肢となっています。このカテゴリには主にHeliumとFoamが含まれます。
低消費電力Bluetoothネットワーク：低消費電力Bluetoothは、低電力かつ短距離用途に最適です。NodleはスマートフォンとBluetooth Low Energyルーターを活用したメッシュネットワークで、IoTデバイスをインターネットに接続します。
ハイブリッドネットワーク：分散型インターネット接続は、複数の無線技術を統合したソリューションとして実現されます。AltheaやWorld Mobile Tokenなどが該当します。

DeWi ：伝統的通信ネットワークの破局者、次世代インターネットインフラの新ストーリー

HNT：Helium Networkのトークン

本稿執筆時点でのHNTの価格は6.64米ドル、時価総額は15億米ドル、流通供給量は1億HNTです。

報酬として分配されるHNTの割合は、ノードがチャレンジャー、レシーバー、または証人（witness）のいずれであるか、および実行した作業の種類（検証、データ転送、ネットワークへの新ブロック投稿など）によって決まります。

さらに、HNTのマイニングはGPU（グラフィックスカード）ではなく、無線技術を用いて行われます。

一方、DeWiネットワークは現実世界での検証可能な作業に対して報酬を与えるという新しいトークン分配メカニズムを採用しています。このインセンティブシステムが経済的フライホイールを形成し、中央集権的な主体なしにネットワークの立ち上げを可能にします。

プロトコルは、ネットワークの供給側となる参加者をインセンティブ付けし、最終ユーザーが利用できるほど十分なカバレッジが得られるまで成長を促進できます。これにより、プロトコルは採用拡大と中央集権的通信サービスとの競争に必要な初期の勢いを得ることが可能です。オペレーターはネットワークの供給側を構築することでネットワークの所有権を得るため、ネットワークの成功を自らの利益として捉えるようになります。

TradWiネットワークと比較したDeWiの利点は？

DeWiがTradWiネットワークに比べて最も顕著な利点は、資本支出（CapEx）と運営費（OpEx）が大幅に低いことです。従来方式でのネットワーク構築には、中央の実体が数百億ドルを投じて周波数帯のライセンスを取得し、専用ハードウェアを製作し、設置用地を賃貸し、多数の現場技術者を雇って機器の設置・保守を行い、計画、課金、カスタマーサポート用の大規模バックエンドインフラを維持する必要があります。

DeWiでは、オペレーターは各ハードウェア機器が生み出す収益に基づき、自動的な収益分配契約を結ぶことができます。一方、TradWiではオペレーターは不動産所有者に固定料金を支払う必要があります。DeWiの収益共有モデルは効率が高いだけでなく、所有者は自宅に設置されたハードウェアの収益を確認でき、それによって自身の収益分配の正当性を検証できます。

DeWi ：伝統的通信ネットワークの破局者、次世代インターネットインフラの新ストーリー

次世代無線ネットワークには、従来の展開モデルに代わる新しいアプローチが必要です。過去には、大型タワーやマストに設置されたマクロセル基地局が広範な地理的エリアにカバレッジを提供していました。しかしマクロセルの問題は、低周波数帯しか提供できない点にあります。5Gネットワークは前世代とは異なり、帯域幅を増やすために高い周波数帯を必要とするため、この方式では不十分です。

DeWiは5Gネットワークの展開において、よりコスト効率の高いソリューションを提供します。

DeWiはTradWiを完全に置き換えるのではなく、補完的な存在となる可能性があります。DeWiにより、世界中のユーザーが並列的にネットワークを構築できるため、中央集権的な方法よりもはるかに迅速に展開できます。地域の状況に詳しい参加者が、地域のニーズに応じたインフラを重点的に展開することが可能です。

TradWiによるマクロカバレッジとDeWiによるスモールセルカバレッジを組み合わせることで、5Gは世界的にさらに普及する可能性があります。