Écrit par : Kadeem Clarke

Compilé par : Shenchao TechFlow

Les réseaux sans fil constituent la passerelle vers Internet, mais ils ne sont pas transparents, et cela pourrait bientôt changer. Les services de télécommunications contrôlent les communications depuis des décennies. À mesure qu’Internet se transforme, avec la vidéo 4K et des millions de capteurs IoT, certains se demandent si l’industrie des télécommunications peut servir la prochaine génération d’internautes.

Les réseaux sans fil traditionnels sont limités par la bande passante, la congestion, les délais de service et les pannes. En plus de devoir faire face à ces problèmes, les clients doivent également déterminer une couverture appropriée, ce qui est souvent compliqué et coûteux, et de nombreuses personnes n'ont pas du tout accès à Internet. Une étude de l'Université Cornell a révélé que « la couverture réseau dans les zones à faible revenu est près de 15 % inférieure à celle des zones plus riches », ce qui contribue à la fracture mobile. Étant donné que de nombreuses personnes vivant dans des communautés à faible revenu accèdent à Internet principalement via leur téléphone mobile, une couverture adéquate est essentielle. C’est là qu’émerge le récit du sans fil décentralisé (DeWi).

Les réseaux sans fil décentralisés (DeWi) visent à révolutionner la façon dont les réseaux de communication sont construits, exploités et détenus en incitant les opérateurs à déployer et entretenir du matériel de télécommunications en échange de récompenses symboliques.

Grâce aux téléphones mobiles, 66 % de la population mondiale a facilement accès à Internet, contre seulement 7 % en 2000. À mesure que l’Internet et l’accès mondial se développent, la quantité de données créées ne fera qu’augmenter. L’essor des nouvelles technologies, telles que les véhicules autonomes, l’Internet des objets, les villes intelligentes et les environnements de réalité virtuelle, a accru la demande mondiale de réseaux à bande passante plus élevée et à faible latence. Les opérateurs de réseaux sans fil traditionnels (TradWi) ne sont pas en mesure de répondre à cette demande croissante.

Avant de discuter de DeWi, nous devrions discuter de l’infrastructure de communication traditionnelle. Il convient de noter que les entreprises de télécommunications déploient généralement de nouveaux réseaux sans fil tous les dix ans. Ce processus nécessite généralement les étapes suivantes :

  • S'endetter des dizaines de milliards de dollars pour financer les dépenses en capital et les dépenses d'exploitation.

  • Achetez une licence gouvernementale.

  • Faites appel à des fabricants tiers pour créer du matériel propriétaire.

  • Identifiez les propriétaires prêts à héberger des tours et des radios.

  • Mobiliser un grand nombre de techniciens de terrain pour installer et entretenir des équipements complexes.

Le modèle de construction de réseau descendant utilisé par les entreprises de télécommunications n'est pas adapté aux réseaux sans fil de nouvelle génération. Les nouvelles technologies de réseau, comme la 5G, nécessitent des quantités massives de radios et d’antennes que les entreprises de télécommunications ne peuvent pas se permettre. Les modèles des opérateurs télécoms ont historiquement donné la priorité à la couverture dans les zones densément peuplées, tout en négligeant de nombreuses zones rurales à faible population.

Les services de télécommunications ont connu des changements passionnants au fil des années. Trois changements majeurs rendent désormais possible l'adoption de DeWi : l'intégration des eSIM, l'ouverture du spectre sans fil et les progrès de la technologie blockchain et du matériel sans fil.

L'iPhone 14 lancé par Apple le mois dernier présentait une différence majeure : il n'y avait plus d'emplacement physique pour carte SIM. Les derniers iPhones prennent en charge une alternative numérique appelée eSIM, que les utilisateurs peuvent activer en scannant un code QR. Il s’agit d’une avancée importante pour les réseaux cellulaires DeWi, car elle réduit à près de zéro les coûts de commutation pour les opérateurs. Étant donné que l’iPhone 14 dispose de six emplacements eSIM, les utilisateurs peuvent installer une eSIM DeWi à côté de l’eSIM de leur opérateur existant et utiliser les deux réseaux cellulaires en même temps.

Helium Network est un nouveau réseau décentralisé qui s'efforce de résoudre ces problèmes systémiques, coûteux et injustes en introduisant une couverture de portée exploitée par une flotte de nœuds, chacun transmettant des fréquences radio depuis son emplacement. Des centaines de milliers de personnes peuvent facilement gagner des récompenses, accéder à un réseau plus fiable et contribuer au développement d'un réseau solide en permettant à toute personne disposant d'un Hotspot de participer.

Bien que Helium Network offre une toute nouvelle façon de créer des réseaux et ouvre l’espace tout comme le mouvement open source l’a fait pour Internet, il est peu probable qu’il s’agisse d’une technologie universelle.

Les opérateurs de télécommunications visent à répondre pleinement aux besoins des consommateurs, en améliorant les vitesses et la couverture, mais leurs contrats sont trop restrictifs et on ne peut pas leur faire confiance. Les opérateurs de télécommunications n'offrent pas suffisamment de flexibilité en termes de coûts ou de couverture aux entreprises utilisant des appareils IoT, et ne permettent pas non plus aux réseaux d'évoluer vers une consommation plus faible et une portée plus élevée.

Comment tout cela est-il connecté ?

Le réseau Helium fonctionne sur un algorithme propriétaire appelé Proof of Coverage, qui vérifie que les hotspots se trouvent là où ils sont téléchargés. La preuve de couverture confirme en permanence la couverture du réseau sans fil d'un point d'accès émanant d'un emplacement spécifique. Il utilise la technologie des radiofréquences (RF) pour générer des accusés de réception afin de faciliter le fonctionnement du réseau. Selon l'entreprise, la preuve de couverture repose sur trois caractéristiques clés : la distance RF, la force RF et la vitesse RF. À l’aide d’un algorithme de défi PoC, ils effectuent des vérifications sur les hotspots pour s’assurer qu’ils diffusent une couverture depuis l’emplacement qu’ils téléchargent.

Un « défi algorithmique » se compose d'un hotspot qui émet le défi, d'un hotspot qui reçoit le défi, et de « témoins » à proximité qui rapportent l'existence du défi au réseau. Le hotspot challenger génère d’abord une paire de clés publique/privée pour le défi. L'algorithme SHA256 est ensuite soumis à la blockchain sous forme de demande de preuve de défi avec la clé publique/privée. Si la demande est valide, la blockchain l'acceptera et créera un nouveau bloc avec l'identité du challenger et le hachage de la clé publique. Les hotspots émettent des preuves de défi tous les 360 blocs et reçoivent en échange $HNT, le jeton d'Helium. Une fois les données du hotspot vérifiées, elles sont stockées sur la blockchain Helium.

Nova Labs, la société derrière Helium, a annoncé son intention de transformer Helium en une plateforme décentralisée sur laquelle peut être placé tout type de réseau de télécommunications. Cette stratégie transforme Hélium en un réseau dans le réseau. Les processus qui permettent à LoRaWAN (Long Range Wide Area Network) d'évoluer rapidement peuvent être répliqués sur divers autres types de réseaux tels que la 5G, le WiFi, les VPN et les CDN.

Suite au succès du réseau LoRaWAN d’Helium, Helium a lancé un certain nombre de nouveaux réseaux DeWi basés sur le modèle Helium. Il existe actuellement plus de 14 réseaux DeWi, dont des réseaux cellulaires, WiFi, LoRaWAN, Bluetooth et hybrides :

  • Réseaux 5G (cellulaires) : Les réseaux Helium 5G et Pollen Mobile utilisant le spectre CBRS sont deux acteurs de premier plan dans cette catégorie. Par rapport à d’autres tailles de marché de réseau, l’opportunité de marché pour les réseaux cellulaires est la plus importante.

  • WiFi : les réseaux DeWiFi visent à créer un réseau WiFi partagé à l’échelle mondiale auquel tout le monde peut se connecter gratuitement. WayRu et WiFi Dabba sont deux des premiers projets dans cet espace.

  • LoRaWAN (Internet des objets) : LoRaWAN est un protocole de communication sans fil à longue portée et à faible consommation. Il est idéal pour envoyer de petits paquets de données, tels que des données de capteurs, sur de longues distances, ce qui en fait le réseau de choix pour les appareils IoT. Cette catégorie comprend principalement l'hélium et la mousse.

  • Réseau Bluetooth Low Energy : le réseau Bluetooth Low Energy est idéal pour les applications à faible consommation et à courte portée. Nodle est un réseau maillé Bluetooth qui utilise des smartphones et des routeurs Bluetooth basse consommation pour connecter des appareils IoT à Internet.

  • Réseau hybride : la connectivité Internet décentralisée est assurée par un réseau hybride qui combine diverses technologies sans fil en une solution unique. Althea et World Mobile Token en sont deux exemples.

HNT : Jeton du réseau Hélium

Au moment de la rédaction de cet article, le HNT se négocie actuellement à 6,64 dollars, avec une capitalisation boursière de 1,5 milliard de dollars et une offre en circulation de 100 millions de HNT.

Le pourcentage de HNT distribués en récompense dépend du fait que le nœud soit challenger, challenger ou témoin, et du type de travail effectué (validation, transfert de données, publication de nouveaux blocs sur le réseau). De plus, le minage HNT est effectué à l’aide de la technologie radio, alors que le minage traditionnel utilise des GPU (cartes graphiques).

Le réseau DeWi, quant à lui, adopte un nouveau mécanisme de distribution de jetons qui récompense les participants pour avoir effectué un travail vérifiable dans le monde réel. Ce système d'incitation est responsable du volant économique, permettant au réseau de se lancer sans l'assistance d'une entité centralisée.​

Le protocole peut inciter les participants à amorcer le côté offre du réseau jusqu'à ce que sa couverture soit suffisamment large pour que les utilisateurs finaux puissent l'utiliser. Cela permet au protocole de prendre l’élan initial nécessaire pour adopter et concurrencer les services de télécommunications centralisés. Les opérateurs s'approprient la liaison montante du réseau en établissant le côté offre du réseau, ce qui les pousse à constater le succès du réseau.

Quels sont les avantages de DeWi par rapport au réseau TradWi ?

L'avantage le plus important de DeWi est la réduction des dépenses d'investissement et d'exploitation par rapport au réseau de TradWi. Construire un réseau de manière traditionnelle nécessite qu'une entité centrale dépense des dizaines de milliards de dollars pour acheter des licences de spectre, construire du matériel propriétaire, louer des terrains pour le déploiement, payer un grand nombre de techniciens de terrain pour installer et entretenir l'équipement et maintenir des services pour la planification. , facturation et clients. Pris en charge par une infrastructure backend massive.

Les opérateurs peuvent utiliser DeWi pour conclure des accords de partage automatique des revenus basés sur les revenus générés par chaque périphérique matériel. Dans un déploiement TradWi, l'opérateur doit payer une redevance fixe au propriétaire. Non seulement le modèle de partage des revenus de DeWi est plus efficace, mais il permet également aux propriétaires de vérifier les revenus générés par le matériel de leur propriété et donc leur part des revenus.

Les réseaux sans fil de nouvelle génération nécessitent une alternative aux modèles de déploiement traditionnels. Historiquement, les radios macrocellulaires montées sur de grandes tours ou mâts assuraient une couverture de réseau cellulaire sur de vastes zones géographiques. Le problème des macrocellules est qu’elles offrent une plage de fréquences basses, alors que les réseaux 5G, contrairement aux réseaux cellulaires d’ancienne génération, nécessitent des bandes de fréquences plus élevées pour une bande passante accrue. DeWi fournit une solution plus rentable pour le déploiement de réseaux 5G. DeWi ne remplace pas TradWi mais peut le compléter. DeWi permet aux utilisateurs du monde entier de créer des réseaux en parallèle, ce qui est beaucoup plus rapide que les approches centralisées. Les acteurs ayant une certaine compréhension de leur juridiction peuvent se concentrer sur le déploiement d’infrastructures qui répondent aux besoins du marché local. Avec la couverture macro de TradWi et la couverture petites cellules de DeWi, la 5G est susceptible de devenir plus répandue dans le monde.

L'avenir du Web et dernières réflexions

Les réseaux décentralisés sont l'avenir des services de télécommunications. Nova Labs est bien placé pour étendre et renforcer sa portée. L’espace DeWi en est encore à ses balbutiements, mais son potentiel de transformation du secteur des télécommunications est indéniable. Le nombre de protocoles en lice pour la part de marché des services cellulaires DeWi augmente rapidement et les opportunités sont vastes.

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