原文來源：海外獨角獸
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原文來源：海外獨角獸馬斯克的Starlink 是空天通信下主幹網絡的創新，本質上還是以“公司製”的高資本投入，來實現比傳統網絡運營商更高效的佈網方式。
而Helium 是底層經濟模式的變化，以DAO 的治理方式，創造性地提出了一個基於區塊鏈的共享經濟模式，像是無線網絡界的Airbnb，你在家中主持熱點並確保其運行，工業界產業界的物聯網設備都會來“造訪”，接入你的網絡。這就是Helium 開放性和無准入的價值取向，不同於傳統通信行業霸道的收費方案，Helium 網絡的使用和貢獻者都是零散的個人和小組織，是真正“大眾的網絡”。設立熱點並不復雜，你不需要懂無線通訊和加密貨幣，只需在家里或辦公室中對Helium 提供的設備進行簡單的設置並連上網，就可以給你所在城市的IoT 設備提供網絡；
你在無數次“見證”與“被見證”的網絡覆蓋證明機制中獲取Helium 原生代幣HNT，並通過從你的網絡傳輸的數據流賺取相應的獎勵。
雖然Helium 目前的主力是在做物聯網，但未來同樣的模式可以拓展到其他網絡。在可以預見的未來，可能會以下為本文目錄，建議結合要點進行針對性閱讀。
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02. Helium 的重要里程碑
01. 變革通信行業：從“物的連接”出發
02. Helium 的重要里程碑
點對點的無線網絡革命
新經濟體的誕生：引入區塊鏈
03. “大眾的網絡”
50 萬熱點的“星星之火”
LongFi：低成本廣覆蓋的IoT 網絡
04. Helium 區塊鏈的機制設計
A Call for Action for Miners
雙通證經濟模型
覆蓋證明機制
05. Helium 的競合
06. 展望未來
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變革通信行業：從“物的連接”出發
上世紀90 年代，美國政府曾出過一個叫做本地環路解綁的法案，將早期電纜巨頭的下游服務權剝離，分散給了多個網絡服務提供商（ISP），讓他們可以使用從本地主網絡所在地到客戶住所的連接，以加強競爭。但實際情況是Comcast 和AT&T 等聯合以遊說、訴訟等各種方式拖緩Google Fiber 這樣的“挑戰者” 擴張的步伐，仍然各自稱霸一方。電信巨頭的勢力的確令人忌憚：AT&T 曾出過一個“為隱私買單”的價格梯度，要徵收每月29 美元的“保護費”才不會把你的瀏覽記錄賣給廣告商；Comcast 將你的Wifi 熱點賣給其他人，或者悄無聲息地在你家部署LoRaWan（遠程廣域網），這些操作都很難被發現並在設置裡關掉，而且有著充分的法律規避手段。不過，積弊已久的通信行業已經出現了在不同領域發力的破壞者：Starlink 想讓“人的連接”更簡單。
，用比現有光纖傳輸顯著更高效率的衛星激光通信，在光纖鋪設難以觸及的偏遠地區、人口稀疏的稀路由地區、以及目前通信有限的航空海事等場景，提供低時延、廣覆蓋、大容量的通信網絡。而今天主要介紹的Helium 則是從“物的連接”角度，對現有的物聯網市場進行顛覆式創新目前，100 多億活躍的IoT 設備有很多種方法來連接和共享數據：家庭和辦公室的IoT 設備（比如智能門鎖、智能燈等）由於所需傳輸距離短，一般使用標準Wi-Fi、Zigbee或低功耗藍牙；而大部分設備所需場景傳輸範圍較大（比如車聯網，資產的追踪包括物流、農業器械，以及公共服務領域的智能抄表等），
須使用低功耗的廣域網
，這其中分為以LoraWAN 和Sigfox 為代表的無線網絡, 和以LTE-M 和窄帶物聯網(NB-IoT) 為代表的蜂窩物聯網。物聯網的發展一直沒迎來大爆發，主要受限於沒有一個統一標準的廣域網的支撐。 ISP 們沒有激勵去做這件事，因為物聯網領域最多的工業應用場景下傳輸的都是類似溫度、濕度、水位這種每秒幾個比特的數據，很難回本。如上面所說，IoT 設備的聯網方式極度分散，往往被綁定到不同的協議/技術，互操作性很低。對比人們常用的移動設備如手機、電腦，
物聯網設備始終沒迎來一個WiFi 或藍牙的等價物，代表一種基於開放硬件的開放標準，讓各種設備間達到可編程、可配置性，以相互連接和協作。
Helium 想要進行一種模式創新，以比ISP 更高效的方式來滿足這一真空。
從供給端看，Helium 建立起一個去中心化的點對點無線網絡，並用區塊鏈的激勵機制讓人們有動力去維護這個體系，在這個體系下，每個人都擁有他的那部分網絡和數據流的價值。 Helium 借助“大眾的力量”提供熱點，並允許其他網絡的設備通過漫遊接入Helium 網絡，希望打通全球IoT 生態系統。 Helium 網絡的提供者基於一個“覆蓋證明Proof of Coverage” 機制賺取Helium 原生代幣HNT。從需求端來看，Helium 將分散化的低成本轉移給使用網絡的客戶們（包括現在物聯網的主要應用，如物流供應鏈、智慧城市、智慧農業、環境監測等用例），給需要長期低功耗遠程數據傳輸的IoT 設備提供了靈活的接入方法，無須和任何網絡運營商鎖定任何長期數據契約。隨著3G 謝幕，預計20 億台使用蜂窩的IoT 設備將被中斷，要么轉向更高成本的4G 網絡和私用網，要么轉向以Helium 為代表的開放的無線網絡。 Helium 替代方案的定價下每個Iot 設備每年都需要幾十美元的支出，百億IoT 設備撐起了千億美元級的市場價值一級標題
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點對點的無線網絡革命
Helium 誕生在2013 年，創立伊始就斬獲了一眾矽谷明星VC （包括Google Venture, Khosla Ventures, FirstMark Capital, SV Angel 等）的投資，Salesforce 聯創Marc Benioff 也以個人名義投了一筆。
這些信眾很大程度上是被聯創Shawn Fanning 吸引來的。 Fanning 可以說是Web 2.0 時代的傳奇人物，曾於1999 年創立點對點音樂共享平台Napster （類似於國內的PPS, 迅雷, VeryCD），雖然關於版權問題的製裁讓Napster 不得不以另一種形式存活下來（去年剛被一家VR Concerts 公司收購），但其代表的P2P 技術和精神直接激發了一系列去中心化點對點傳輸協議的跟隨者，比如Gnutella 和自由網。
另一聯創Amir Haleem 是個遊戲天才，擔任過遊戲初創公司的CTO，做出過《戰地風雲1942》 （該系列被Electronics Arts 收購），曾是《雷神之鎚》的世界電競冠軍：他和Fanning 就是因遊戲結緣的。2012 年左右，Amir 和Fanning 有一個共同好友的初創公司，設計兒童定位手環時，遲遲難解決傳感器的聯網問題，這一痛點引起了兩人的共鳴。當時物聯網剛剛起步，傳統通信巨頭的注意力都集中在提供面向電腦、手機等家用設備的高帶寬網絡上，對於低功耗、低帶寬的網絡需求不甚關心。
“我們試圖建立一個完全開放的無線網絡協議，基於一些商品化的無線電硬件就可以有序工作，不依賴於Helium 這家公司本身。我們只是這一切的設計者罷了。”
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新經濟體的誕生：引入區塊鏈Amir 和Fanning 摸索了一段時間，嘗試過做垂類、做應用層、自建網絡。 2014 年，當時的CTO Sean Carey 做出了一個多租戶、更安全可靠版本的Node-Red （IBM 開發的將硬件設備、API 和在線服務連接在一起的編程工具），並基於“Helium - 市政-消費者家/辦公室”的三層網橋部署，當時用戶要傳數據還要在路由層發一串代碼，對於非技術愛好者很不友好。無一例外，這些嘗試都以失敗告終。團隊很快就意識到，“
唯一能讓這個網絡真正發展起來的方法，就是不去建造它
”。2017 年開始大熱的區塊鏈技術啟發他們將網絡的建設“去中心化”：借助它的透明性和自確認性，Helium 可以提供一個鋪設全球網絡的激勵機制和高效的清算機制，讓所有人無准入地提供網絡。
Helium 網絡的參與者只需在家里或辦公室中對Helium 設備進行簡單的設置並連上網，即可為所在的城市提供數十公里的低功耗網絡，供IoT 設備進行數量較少（從而不影響自用wifi 速度）的數據傳輸，作為獎勵就可以挖掘一種新型加密貨幣HNT。而網絡的使用者們，要以HNT 燃燒獲得的Data Credits 為媒介，按照數據傳輸量向網絡付費。
2019 年，Multicoin Capital 和Union Square Ventures 聯合領投了Helium 的C 輪。 Multicoin 的投資人Tushar Jain 幫助Helium 搭建了一個精美的代幣經濟模型，我們現在看到的Helium 的雙通證和共識機制都有他的貢獻。
2021 年8 月，a16z、10T、FTX 旗下的量化加密交易所Alameda Research 等加密世界的頂級機構也加入了Helium 1.1 億美元的ICO。
區塊鏈的引入無疑是Helium 歷史上最重要的里程碑，自此Helium 完成了從技術解決方案提供商到無線網絡新經濟體的角色轉換。
我們不妨看看投資人們各自是從怎樣不同的角度，定義並且翹望著Helium 的未來的——
Multicoin 的經濟學天才投資人Tushar 說：
“自以太坊智能合約出現以來，我們從未在區塊鏈領域看到比Helium 更有野心的願景：Helium 代表了一種大規模部署和管理無線網絡的全新方法，顛覆了傳統通信的成本結構。 ”
USV 的Nick Grossman （他投出了Coinbase 和Dune Analytics）說：
“想像一個設備能自動連接到開放網絡的世界，無需與手機運營商簽訂合同、無須設置信用卡賬戶，就跟當年用收音機的體驗一樣：你把設備買回家，打開它，就可以用了。無線互聯網目前不能做到這些，但假以時日Helium 可以實現這樣一個網絡世界。”
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50 萬熱點的“星星之火”
Helium 將其網絡命名為People's Network，“大眾的網絡”，是迄今全球發展最迅速的無線網絡，每月以平均9 萬熱點的速度在擴張，目前50 多萬個熱點覆蓋了全球將近4 萬個城市。
這50 萬個“熱點”其實是一個個熱點和礦機合一的小盒子，很像路由器。整個硬件設備都是開源的，這一點看起來很反直覺，畢竟其他IoT 網絡服務商比如The Things Network, 以及Comcast 的MachineQ，甚至是去年才向Helium 尋求合作的Senet 都會按照設備數量收取費用，每月幾十到幾百美元不等。
談及不用硬件盈利的原因，COO Frank Mong 說：
“Helium Hotspot 背後的代碼我們打磨了很久，相當複雜。但Helium 所做的一切就是為了清除壁壘，所以我們不想去變現所謂的“專利”，這種尋租行為只會阻礙我們的大幅滲透，最終不利於網絡發展。”
Helium 最初自己製造硬件，主要是對整個硬件配置、軟件磨合做一個標準化，當初就抱著開源的想法，並不會做一套“收購硬件公司、壟斷全球供應鏈”的舊時代巨頭標準動作。越多越好的供應商進來，才能加強競爭、降低成本，讓全球熱點的網絡效應更好發揮起來。
目前官方認可的Helium Hopspot 供應商有25 個，價格都在500 美元以下，由於芯片的短缺等原因，市場一直處於嚴重供不應求的狀態，預訂單排了50 萬台，而原始的OG hotspots 被炒到5000 多美元之高。
今年上半年計劃將供應商拓展到75 個，並且將全面推出Light Hotspots（即不再存放全節點，將共識工作轉移給“驗證者”從而讓熱點變得更“輕盈”，下面區塊鏈PoC機制中會展開講），架構簡化之後生產速度也會大幅提升，而且有望將價格壓到150美元以下，這些因素都將帶來網絡節點的飛速拓展。
人們將Helium 熱點連接到他們的Wi-Fi 並將其放在合適的位置（Discord 的Helium 頻道有很多信號學專家提供熱心貼士，比如放在湖邊，水面可以給信號提供天然的跑道，能傳得更遠），熱點就會通過開源LongFi 協議自動從Helium 客戶的IoT 傳感器中提取數據。接著，熱點對數據進行加密並將數據發送到客戶指定的雲中，方便他們跟踪和收集設備發出的信息。和GPU 挖礦的駭人能耗不同的是，Helium 熱點只需要與12 瓦LED 燈泡一樣多的能量即可運行，所以礦工們承擔的最大成本就是購買硬件的一次性費用。，這一整套裝備，還貼心地給每個熱點隨機生成了三個單詞組成的名字（如下圖"Sharp Tiny Trout"二級標題
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LongFi：低成本廣覆蓋的IoT 網絡
Helium 的熱點接收和遞送數據所基於的底層協議是LoRaWan，這個Layer 1 的決定絕非拍腦袋，而是從帶寬、功耗、網絡部署難度和適用場景上都契合的選擇。
LoRaWan 基於RF 無線電技術，主要有三大優勢。
無線電頻段是開放的，不需要許可（相反，4G 所用頻段是需要競拍的，那些大通信公司往往爭得頭破血流）；
LoRaWan 熱點的佈局靈活，不像蜂窩數據傳輸對基站選址要求很高，需要花大量精力在網絡優化上（包括考慮基站之間距離、協作方式、邊界等等）。在LoRaWan 環境鋪設熱點允許一定的冗餘，一個最好的例證便是洛杉磯，目前Helium 網絡熱點最密集的城市，有6000 多個熱點，但其實一個典型的城市只需要200 個以下的熱點覆蓋；
RF 無線電技術啁啾（chirping, 得名於信號聲神似鳥鳴）的天然屬性就是能把信息密集的信號以很低的能耗傳遞很遠。
而這些都正是Helium 想要的：
Helium 不希望成本結構中還有一大筆要用作購買頻段許可，這也是他們想和傳統通信公司劃清界限的地方。 Helium 5G 在美國用的同樣是CBRS 這一免許可證頻段，在其國際拓展中，他們也在積極尋找各國對應的低延遲高帶寬頻段，而不放精力在大量的政府關係、遊說和Spectrum Advocacy上；
靈活的佈局意味著Helium 可以採用“自由放任”式的治理方式，無須對於熱點的密度等做過多統籌；
能以低能耗傳到很遠距離，和物聯網設備簡直就是天作之合。物聯網設備數據傳輸量小、對帶寬需求小，但也因為其分散廣，需要長距離傳輸。Helium 將LoRaWAN 和Helium 區塊鏈相結合，便成了“LongFi” 協議，任何一台LoRaWAN 設備均可在這一網絡中傳輸數據。之所以叫'Long'-Fi，是因為輻射範圍比Wifi 廣200 倍。與此同時，使用LongFi 協議的設備每比特的電池效率能達到LTE 的數千倍。
對於想要接入LongFi 網絡的IoT 客戶，Helium 的收費模式是按接收到的數據包計（很像現在SaaS 流行的usage-based model），和現有網絡運營商的data plan 費用相比簡直微乎其微。假如你是一家共享自行車服務商，你有1000 輛帶有GPS 傳感器的自行車並希望它們每10 分鐘更新一次位置，一整年只需要花費大約525 美元。不管是AT&T 還是沃達豐，最便宜的計劃也要每台設備每月3 美元，那就是36000 美元一個月，70 倍於LongFi 的費用。
LongFi 還提供漫遊功能，非Helium 的流量可以被Helium 網絡接收並傳輸到其他LoRaWAN 網絡上，擴大Helium 網絡使用量的同時，接收其流量的網絡無需部署網關或網絡服務器，可以大幅降低前期的基礎設施成本。目前，
Helium 已經與Senet 以及Actility（均為大型LoRaWAN 網絡）達成合作，未來漫遊將成為Helium 網絡的最大推動力之一。
有人可能會對隱私問題產生質疑——不用擔心，Helium 網絡上數據包的加密發生在傳感器和公司服務器之間，熱點無法識別單個數據包，它們只能看到發送位置的純文本標識符。
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雙通證經濟模型
People's Network 使用兩種通證：HNT 和Data Credits。
HNT 是Helium 區塊鏈上的原生資產，總量為2.23 億個，沒有預分配（Helium 創始團隊選擇了不去憑空造一些代幣留給自己，第一個HNT 是從創世區塊挖出來的），全部用於激勵為Helium 網絡做出貢獻的不同角色。
最初為每月500 萬HNT，之後每兩年減半一次（自2021 年8 月1 日起，HNT 淨發行量將降至每月250 萬；下一次減半將發生在2024年8月1日，屆時月釋放量將減少至125 萬個HNT）
Data Credits 價格固定以美元為單位（1 Data Credit = 0.00001 美元），要獲得Data Credits，網絡用戶可以兌換HNT 或從HNT 擁有者處獲取；任何兌換成Data Credits 的HNT 將永久從循環供應中移除（“燒幣”來達到Burn-and-Mint Equilibrium）。
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二級標題覆蓋證明機制
比特幣使用哈希來保護網絡的機制叫做工作量證明(Proof of Work，PoW) 。這是一個已經被長久驗證非常穩健的系統，唯一的缺點就是除了保護整個系統，沒有提供任何其他價值。 Helium Blockchain並非依靠算力，而是使用無線電波作為一種挖掘方式，網關通過發送加密數據包相互“挑戰”。
具體來說，Helium 網關必須證明三件事：它確實在運行、且處在它所說的位置、且確實能創建無線網絡覆蓋。據此Helium 建立了一套公平有效機制，
實時驗證熱點是否通過真實定位提供無線網絡覆蓋，以激勵網絡的拓展—— 這就是覆蓋證明(Proof of Coverage，PoC) 。
對於接收到信標的熱點見證人，他們的責任是將挑戰的信息回傳至Helium 網絡。提供證明的礦工大約每30 個區塊被選入共識組，接收其他礦工提交的交易並打包成區塊；共識組會根據見證人和被挑戰者的位置、密碼學證據及信號強度和衰減的合理性等一系列符合邏輯來判定這次見證是否有效。在進行有效見證後，見證人會獲得高達20.08% 份額的獎勵。
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A Call for Action for Miners
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也許你會糾結一件事，就是隨著熱點數迅猛增長，單個熱點的收益必然會收縮，現在想購置Helium 熱點是不是太晚了。
Helium 的團隊一直說他們處在一個multi-dacade journey，尤其對比那些百年通信公司（尤其看他們的市值）的歷程，我們還在Helium 的山洞口，遠遠還沒看到他的桃花源。
在這個以“全球同一網絡協議” 為期許的去中心化網絡下，熱點間並非競爭關係，而是在共同把網絡覆蓋做得更全更廣，網絡的價值越大，HNT 價值越大，你擁有的那部分網絡價值就越大。"The Helium Flywheel"空說無憑，下圖是Multicoin Capital 的Tushar 在2019 年對Helium 回本模型的一個預估。
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Helium 的競合
有人認為，Helium 是LoRaWAN 協議的區塊鏈實現，核心是在物聯網網絡中增加一個激勵層，類似於Filecoin 和IPFS的關係。這個說法有失公允。
Filecoin 和IPFS 是用於在分佈式網絡中存儲和共享數據的互補協議，均是免費、開源的，並且共享許多構建塊，包括數據表示格式(IPLD) 和網絡通信協議(libp2p)。而Helium 是從頭編寫了節點之間溝通方式甚至整個回程路由的表達方式，其獨創性和門檻都更高。
而像The Things Network 之類的公司，即使在構建社區驅動的網絡方面做得非常好了，最大的弊病還是人們沒有足夠的激勵機制來確保設備在線並正常運行。從這個角度來講，Helium 的經濟機制確實是它最偉大的一項創造。
同樣中心化佈局的Amazon Sidewalk，也是一個很司馬昭之心的項目。因為Amazon 特殊的生態位，他們一直在尋找計算機和智能手機以外的機會，相繼推出的消費電子（Alexa、智能眼鏡、手環等等）、包括Sidewalk 都是一個個數據收集的媒介：Amazon 希望從你與物理世界的所有交互數據中獲利。拋開動機，Amazon 面向的設備和Helium 也不同，前者對延遲的容忍度顯著更低（比如你在家連著Sidewalk 網絡，想關掉一盞智能燈，你當然希望這個數據饋送是即時的，而不是等兩分鐘才能關掉），Helium 網絡下的設備則允許一定的延遲性。從大的分佈式網絡門類上來看，Helium 周圍也有一些類似的垂類公司，比如專做環境監測的Planetwatch，專做溫濕度和氣壓的WeatherFX，專做去中心化地圖的Hivemapper。再比如Techcrunch 的黑客鬆上有一個項目叫Wificoin，通過分享wifi 路由器的訪問權限，用戶可以獲得幣，這些幣又可以用來從其他人那裡購買wifi 權限。概括來說，
Helium 是在打通全球網絡的路上，雄心更大也更艱鉅。與其說產生競爭，不如說Helium 未來會對這些佈局方式各異的分佈式網絡，產生自上而下的兼容。
正如Helium 的BD 負責人所說：我們不把他們視為競爭對手，我們希望把他們帶到我們網絡上來。
更值得我們注意的，是Helium 和Starlink 可能產生的火花。
Starlink是傳統ISP 行業的破壞者，是用上千顆衛星構成地表上的主幹通訊網絡，用戶在地面搭建數據接收器來接入這個網絡。過去是靠國家區域光纜之間的連接，而Starlink 直接面向全球。Starlink 非常適用於欠發達地區，某種程度上是一種網絡連接的平權，但問題是成本高（雖然衛星鋪設的成本比光纖低，但本質還是和傳統ISP 無差的重資本模式，與Helium去中心化的模式不在一個數量級），而且接受設備功耗太大，在欠發達地區鋪設未必可行。
據Helium 亞太負責人高原所說，他心目中可能產生的合力，是
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展望未來
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做成5G 基礎設施
去年4月， Helium 和開源5G 連接服務商Freedomfi 合作，將HNT 礦機和5G 天線相結合，推出了與Helium 網絡兼容的第一代5G 熱點。這一網絡不同於面向IoT 設備的窄帶網絡，具有短程、高帶寬、低延遲的特點，可以接入手機、電腦，這意味著Helium 開始進入2C 市場。
我們也的確看到越來越多的網絡運營商希望通過漫遊和Helium 合作，讓自己的客戶可以利用Helium 的網絡覆蓋。 GigSky 最近就推出了首個基於Helium 5G 的蜂窩移動計劃，GigSky app 將可以在美國主流移動網絡和基於Helium 的CBRS 分流網絡之間實現無縫漫遊，並將優先使用Helium網絡覆蓋，以幫助消費者降低成本。去年10 月底，Dish Network 成為電信行業中首個加入Helium 生態的頭部運營商。
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警惕馬太效應
恰恰相反，在洛杉磯、紐約這樣的大城市，因為見證人眾多，更容易通過PoC 挑戰賺取獎勵，所以就出現了洛杉磯一座城市有兩萬多個熱點的冗餘現象，”強者越強，弱者越弱“ 的馬太效應，長期對於網絡覆蓋的廣度和平衡性是不利的。
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公司製vs DAO
Helium 除了公司本身，還有一個DeWi foundation 去中心化無線網絡聯盟，是Helium基金會，一個DAO 的存在。
當然，Helium 整個團隊都散發著Web 3 的光芒。讓我印像很深刻的是，當被問及將來Helium 的Roadmap 的時候，COO Frank Mong 戲謔地說道，”要靠你們出謀劃策呀，你們都是這架飛機上的乘客，我們不過是確保飛機平穩運行罷了。“ We're just keeping the plane flying，真是非常DAO 的精神啊。
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一個全球同一網絡協議的未來
美國證交所主席Gary Gensler 在去年中曾表示，很多加密貨幣其實是一種證券，需要服從證交所的監管。當然政策壓力影響的是整個加密世界的β，但足以警戒的是，區塊鏈不是法外之地，政權對其發展還是有相當的影響力，政權之間的動態博弈也影響著Helium 這種立足全球網絡覆蓋的巨大格局。
