- Mi az eSIM
- Hogyan működik az eSIM?
- Az eSIM-ek főbb jellemzői
- Az eSIM lehetséges hatása az IoT-re
- Alkalmazások és használati esetek az eSIM-hez
- iSIM
- Következtetés
A megfelelő kommunikációs közeg kiválasztása általában nagyon kihívást jelent az IoT-megoldások fejlesztésében. Azokban a helyzetekben, ahol a Wi-Fi és a Bluetooth hatótávolságán kívülre van szükség, az opciók általában az LPWAN technológiák, például a LoRa, a Sigfox stb. Között vannak, de bár ezek a technológiák olyan Pro-IoT funkciókkal érkeznek, mint az alacsony fogyasztású és a nagy hatótávolságúak, mégis nyergesek infrastrukturális és lefedettségi kihívásokkal, amelyek a fejlesztőket a mobil (2G, 3G, 4G stb.) alapú kommunikáció felé terelik, különösen azokban az alkalmazásokban, ahol az áramellátás nem okoz sok aggodalmat.
Ugyanakkor, a kommunikációs protokollok és az IoT ostor patkány jellegével összhangban, míg a celluláris IoT bizonyított infrastruktúrával és lefedettséggel rendelkezik a globális telepítés támogatásához, hihetetlenül nehéz léptékben kezelni, számos tényező miatt, beleértve a SIM-kártya követelményeit és a környező kihívásokat azt.
Részben az okostelefonokkal és más szórakoztató elektronikai eszközökkel kapcsolatos hasonló kérdések megoldására a GSMA (a mobil kommunikációs konzorcium) 2010-ben megkezdte a szoftver alapú SIM-kártyák lehetőségeinek feltárását. 2016-ban a konzorcium meghirdette az eSIM nevű technológia műszaki specifikációját, amely felszámolja a fizikai SIM-kártya iránti igényt a fogyasztói eszközökben, és azóta több olyan gyártó is elterjedt, mint az ARM az új beágyazott SIM- jével, az úgynevezett ARM eSIM-mel és más fogyasztói eszközök óriásai, például az Apple, különböző termékekbe ágyazva.
A mai cikkünkben ezt a technológiát vizsgáljuk az IoT vonatkozásában. Áttekintjük annak jellemzőit, jelenlegi állapotát és az IoT-re gyakorolt lehetséges hatásait.
Mi az eSIM
Az eSIM-ek több néven szerepelnek, például Soft SIM, Virtuális SIM, Beágyazott SIM, Elektronikus SIM vagy Távoli SIM, de ezek mind olyan beágyazott univerzális integrált áramköri kártyára (eUICC) utalnak, amely képes virtuálisan több hálózati hordozóprofil támogatására.
A szokásos SIM-kártyával ellentétben az eSIM-ek szoftveresen átprogramozhatók. Ez azt jelenti, hogy a SIM teljes tartalmát, beleértve a nemzetközi mobil előfizetői identitást (IMSI) és a hálózati szolgáltató profilokat, szoftveresen, levegőn keresztül megváltoztathatja, megszüntetve a SIM-kártyák cseréjének szükségességét.
Általános tévhit, hogy az eSIM csak a beágyazott SIM hardverekre vonatkozik, mint például az alább látható MFF2 SIM kártya, de utal ugyan, bár kevésbé népszerű, eltávolítható műanyag SIM kártyákra, mint például a 4FF formátumú SIM kártyákra, amelyeken egy beágyazott UICC szoftver is telepíthető. bevetett.
Hogyan működik az eSIM?
Az eSIM-ek működésének alapvető magyarázata, hogy a SIM-eket az eszközzel együtt telepítik, és a felhasználó / gyártó rendelkezik egy interfésszel, amelyen keresztül távolról hozzáadhat, frissíthet, kibővíthet vagy törölhet több hálózati szolgáltatót
Műszaki leírás céljából azonban a GSMA eSIM specifikációi szerint az eSIM-eknek két fő összetevője van: a beágyazott UICC (hardver), amely a gyártás során beágyazódik az eszközbe, és egy Subscription Management platform (SM). Az előfizetés-kezelő platform (SM) két kulcselemből áll; az SM-SR (előfizetés-kezelés biztonságos útválasztása) és az SM-DP (előfizetés-kezelési adatok előkészítése).
A gyártási vagy telepítési folyamat során az eUICC gyártója vagy szállítója (MNO, M2M Device vagy Consumer electronics gyártó stb.) Nyilvántartásba veszi a SIM-eket az SM-SR-nél, amely aztán biztonságos kapcsolatot tart fenn az eUICC-vel az előfizetések kezeléséhez. Az SM-SR révén az eUICC elérhető a parancsokkal a szállítótól vagy az SM-DP-től, amely felelős az MNO-k profiljának eUICC-kompatibilis formátumba történő formálásáért.
Az MNO aktiválásához az eUICC-nél az MNO elküldi az egyik módon (általában vonalkód-beolvasással) indított parancsot az SM-DP-nek, amely feldolgozza a parancsot, és letölti az MNO-profilt az eUICC-re., miközben olyan interfészt is biztosít, amely lehetővé teszi az MNO számára, hogy engedélyezze / letiltsa a profilt.
Az eSIM-ek alkalmazásával kapcsolatban a kezdetektől bizonyos szintű vita alakult ki olyan szervezetekkel, mint a Motorola, és úgy vélték, hogy az M2M ipari alkalmazásokra irányul, míg az Apple-hez hasonló szervezetek úgy vélik, hogy nincs oka annak, hogy ne jelenjen meg a fogyasztói termékekben. Feltehetően ennek eredményeként a két alkalmazásnak megfelelő valami létrehozása érdekében a konzorcium (GSMA) két architektúrát hagyott jóvá az eSIM-ek számára;
- M2M eSIM architektúra
- Fogyasztói elektronika eSIM architektúra
Míg mindkét architektúra támogatja az eSIM-ek újraprogramozható tulajdonságait, megvalósításának megközelítése (többek között) mindkét veremben eltérő. A szórakoztató elektronikai architektúrához egy kliens által vezérelt modell valósul meg, oly módon, hogy az eszköz végfelhasználója ellenőrizheti a távoli hálózat kiépítését és a kezelői profilok kezelését. Az M2M architektúrához azonban egy szerver által vezérelt modell valósul meg, amely lehetővé teszi a mobil hálózat üzemeltetőinek távoli kiépítését és kezelését háttér infrastruktúrából / központi szerverről. Ennek értelme van, mivel az emberi interakció az M2M szinten csökken, és a távoli frissítések és változtatások a legfontosabb jellemzők, amelyek megfelelnek az IoT használati eseteinek.
Az eSIM-ek főbb jellemzői
A legtöbb ember határozottan egyet fog érteni abban, hogy az eSIM-ek legvonzóbb tulajdonsága az a rugalmasság, amellyel lehetővé teszi a felhasználók számára, hogy a fizikai hardver cseréje nélkül váltsanak az MNO-k között, köszönhetően az éteren keresztüli újraprogramozhatóságának, valamint annak, hogy több profilban is képes navigálni különböző operátoroktól ugyanazon az eszközön. Ez azonban számos más olyan tulajdonsággá alakul át, amelyek számos módon befolyásolják (úgy gondolom, pozitívan) az eszközt. Ezen funkciók egy része a következőket tartalmazza:
1. Költségcsökkentés
A hardver, például a SIM-tálca és az azt támogató áramkörök költségeitől kezdve a SIM-ek költségéig, a klasszikus SIM-kártyák a teljes tulajdonlási költséget jóval meghaladják, mint az eSIM-ek.
2. Átjárhatóság
A GSMA ökoszisztémában minden akkreditált partner várhatóan megfelel a kiadott szabványoknak és architektúrának, biztosítva ezzel az interoperabilitást.
3. Kis forma tényező
Az alak, a méret és a nyitás szükségessége a klasszikus SIM-kártyák követelményei, amelyek befolyásolják a készülék alakformáját. Az eSIM-ek chipszerű jellegével, a Nano SIM-ek körülbelül felének méretével, és nem igényelnek aljzatot, a tervezők nagyobb rugalmasságot kínálnak majd az eszközök méretével és formájával.
4. Teljesítmény-hatékonyság
Annak ellenére, hogy olyan cellás kommunikációt valósítanak meg, amely nem túl energiatakarékos, az eSiM-ek kevesebb energiával működnek, mint a klasszikus SIM-kártyák.
5. Biztonság
Az eSIM-ek másik nyilvánvaló jellemzője a fizikai biztonság. A chip beágyazása az eszközbe szinte lehetetlenné teszi annak manipulálását vagy eltávolítását visszaélés miatt. Emellett átfogó biztonsági akkreditációs rendszert (SAS) szállítanak az eSIM keretrendszerrel együtt.
Az eSIM lehetséges hatása az IoT-re
Míg az eSIM-ek mindent meg fognak forradalmasítani a távközlési iparban a műveletektől a szolgáltatásnyújtásig, ez jelentős hatással lesz az IoT-re is.
A celluláris IoT három fő területét érintheti, amelyekre az eSIM-ek potenciálisan hatással lehetnek;
1. Rugalmasság
Valószínűleg ez a legnagyobb probléma a klasszikus SIM-kártyákon keresztüli mobil IoT-val. Míg a mobilkapcsolaton keresztüli lefedettség általában óriási, az egyes MNO-k lefedettségének minősége helyenként eltérő. Ezért a mobil kommunikáció csatlakozási funkcióinak teljes kihasználása érdekében a felhasználóknak át kell menniük a SIM-kártyák közötti váltás nehéz és operatív szempontból intenzív feladatain, ami korlátozza az IoT-megoldásokat. Az eSIM-ekkel azonban az IoT-megoldások szolgáltatói gyorsan és biztonságosan válthatnak eszközprofilokat, vagy akár automatizálhatják a folyamatot, így a kapcsolati változtatások olyan kritériumok alapján valósíthatók meg, mint a jelerősség, a tarifák stb.
2. Méretezhetőség
A Cellular IoT több eszközön keresztül történő telepítése meglehetősen nehézkes lehet, mivel a sim menedzsment elég gyorsan bonyolulttá válhat, mivel az eszközök száma növekszik. Az eSIM-ek által kínált rugalmas interoperabilitás révén ez jobban kezelhető.
3. Megbízhatóság / tartósság
Megbízhatósági kihívások elé állítja a legnagyobb lefedettségű hálózati szolgáltató egyetlen SIM-kártyájának használatát vagy a SIM-kártyák fizikai cseréjét a jobb lefedettség érdekében. Előfordulhat, hogy a legnagyobb lefedettségi területtel rendelkező szolgáltató nem rendelkezik lefedettséggel a telepítési helyen, és a SIM-kártyák megsérülnek vagy meghibásodnak a cserefolyamat során. Az eSIM-ek és az over-the-air „SIM-csere” révén a rendszer megbízhatóbbá és tartósabbá válik, mivel a készülék mechanikai szempontjai egyszerűsödnek.
Alkalmazások és használati esetek az eSIM-hez
Míg az eSIM-ek hatása az IoT minden alkalmazási területén várható, egyes ágazatok várhatóan hatalmas kedvezményezettek lesznek. Ezen ágazatok közül néhány
1. Járműipar
Az „összekapcsolt autó” paradigma gyors elterjedésével az eSIM-ek képesek biztosítani a zökkenőmentes összeköttetést az autóban, hogy a felhasználók élvezhessék a járművek összes tulajdonságát. A kapcsolódás mellett a gyors OTA-frissítések is forradalmasíthatják a tulajdonjog-átruházás megvalósítását.
2. Mezőgazdaság
Míg a legtöbb mezőgazdasághoz kapcsolódó alkalmazás olyan LPWAN protokollokat alkalmaz, mint a LoRa, az adatfelvitelhez az eszközfelhőbe gyakran továbbra is szükség van egy olyan összekapcsolási háttéralapú felépítésre, mint a Cellular kapcsolat. A legtöbb gazdaság elhelyezkedése miatt az MNO-k jelerőssége változhat. Az eSIM-ekkel a gazdák gond nélkül válthatnak az MNO-k között.
3.
A különböző mozgó tárgyak, például személygépkocsik, teherautók, szállítások stb. Állapotát nyomon követő és figyelemmel kísérő tárgyak kisebbek lehetnek, hosszabb az akkumulátor-élettartamuk és korlátlan lefedettségi területük (váltás több MNO között), köszönhetően az eSIM-eknek.
Technikailag minden egyes IoT-alkalmazás, amelyet jobban megvalósítanak a celluláris IoT-val, a teljesítmény növekedését tapasztalják, köszönhetően az eSIM-eknek.
iSIM
Mint minden új technológia, az eSIM-technológia adaptációi is fokozatosan életre kelnek, a legfrissebbek az iSIM-ek.
Az iSIM (azaz integrált SIM) az eSIM-ek funkcionalitására épülő technológia. Míg az eSIM-ek általában csak egy dedikált chipek, amelyeket még mindig az eszköz processzorához kell csatlakoztatni, az iSIM a processzormagot és az eSIM-funkciókat egyetlen rendszer-a-chip (SoC) egységbe egyesíti.
Azzal a céllal fejlesztették ki, hogy tovább csökkentse a SIM-ek lábnyomát, mivel a processzorba integrálva az eszköz a BOM csökkenésének köszönhetően még kisebb és olcsóbb lehet.
Annak ellenére, hogy a technológia még mindig a kezdeti stádiumban van, az iSIM határozottan a jövőnek tűnik a legtöbb alkalmazás számára, és számos chipgyártó, köztük a Qualcomm is, máris ugrik rajta a Qualcomm® Snapdragon ™ 855 SOC nemrég megjelent kiadásával.
Következtetés
Noha még rengeteg munka vár arra, hogy az eSIM-ek mainstreamekké váljanak, képes megépíteni azt a hidat, amely lehetővé teszi az IoT-megoldások számára, hogy teljes mértékben kihasználják a mobilhálózatok hatalmas lefedettségét. Az 5G hálózatokkal és az a lassú sebességgel, amellyel a különböző szolgáltatók elérhetik a maximális lefedettséget a különböző városokban, az eSIM-ek mindenképpen hasznosak lesznek abban, hogy az IoT-megoldások fenntartás nélkül kihasználják a sebességet, amelyet készen áll. A kapcsolat javításán túl az eSIM-ek új üzleti modelleket is bevezetnek, amelyek hozzájárulnak az IoT-megoldások fejlesztésének megközelítéséhez.