作為手機連接的一部分,在過去的幾十年里許多移動設(shè)備和物聯(lián)網(wǎng)部署中,SIM卡都發(fā)揮著主導作用。

然而,SIM卡正在迅速發(fā)展,出現(xiàn)了更多新的選擇,滿足了目前的市場需求。焊接到設(shè)備印刷電路板(PCB)上的嵌入式SIM(eSIM)提供了一種新方法:使用稱為遠程SIM設(shè)置(RSP)的過程通過無線方式將SIM配置文件發(fā)送到設(shè)備。集成式SIM(iSIM)是SIM市場中的最新迭代,它通過將功能移植到片上系統(tǒng)(SOC)架構(gòu)中簡化了eSIM的功能,這意味著SIM不需要專用硬件。

雖然對SIM技術(shù)的新詮釋令人興奮,但最新的版本并不是每個部署的最佳選擇。最好考慮特定的用例,并將它們與適合其需要的SIM選項進行匹配。

傳統(tǒng)SIM卡

傳統(tǒng)的SIM卡是多種尺寸的可移動卡。它們最初是為移動手機市場開發(fā),并由M2M行業(yè)繼承,后來演變?yōu)檫m合較小設(shè)備的外形。

普通SIMk卡對于應(yīng)用程序和某些物聯(lián)網(wǎng)用例而言簡單明了,但對于大多數(shù)大型設(shè)備部署而言可能會帶來安全風險。當SIM卡易于訪問時,就很容易被竊取或被篡改。物聯(lián)網(wǎng)管理人員必須持續(xù)跟蹤其設(shè)備中的SIM卡,以確保它們不會在其他設(shè)備中被移除或替換。

當一個企業(yè)更換移動運營商并需要更換設(shè)備配置文件時,傳統(tǒng)的SIM卡在某些情況下會非常方便,只需刪除舊的SIM卡并插入新的SIM卡。然而,在大規(guī)模的物聯(lián)網(wǎng)部署中,需要在數(shù)千臺設(shè)備上移除和更換SIM卡,這樣導致了成本過高,實現(xiàn)起來也很困難。

什么是eSIM?

eSIM是針對彌補傳統(tǒng)SIM卡的缺點而開發(fā)。特別是車聯(lián)網(wǎng)推動了eSIM的發(fā)展,因為汽車原始設(shè)備制造商的目標是創(chuàng)建一個具有強大安全性的防篡改SIM卡,以滿足他們的連接需求,并保護卡片免受極端環(huán)境條件的影響(如溫度、振動、灰塵、濕度等)。今天,汽車行業(yè)已經(jīng)廣泛采用了這種技術(shù),大多數(shù)聯(lián)網(wǎng)汽車使用的是焊接eSIM。

集成電路卡(eUICC)標準使eSIM變得通用,因為它允許通過網(wǎng)絡(luò)配置文件遠程進行硬件配置。eUICC讓移動網(wǎng)絡(luò)運營商(MNO)可以將其SIM卡配置文件遠程發(fā)送到eSIM設(shè)備,而不需要物理訪問,從而從根本上改善了IoT部署連接性方面的管理。eUICC標準還允許加載多個配置文件,因此可以制造設(shè)備以在多個地區(qū)使用,然后在部署或移動設(shè)備時加載并切換到適當?shù)膮^(qū)域連接提供程序配置文件。

什么是iSIM?

通過使用諸如NB-IoT和LTE-M等低級別物聯(lián)網(wǎng)連接選項,OEM需要創(chuàng)建成本優(yōu)化的設(shè)備,這些設(shè)備在BOM成本、數(shù)據(jù)和能源消耗方面都是高效的。

通過將SIM卡操作系統(tǒng)集成到蜂窩模塊硬件中,iSIM卡為行業(yè)提供了一種通過有效的數(shù)據(jù)和能耗實現(xiàn)典型覆蓋的途徑。當涉及到大小限制的應(yīng)用程序時,每一平方毫米都很重要。由于無需為eSIM芯片或可移動SIM卡提供物理空間,因此iSIM可以減少設(shè)備的占用空間。

借助直接內(nèi)置在基本蜂窩模塊硬件中的iSIM功能,可以省去一個或多個組件(例如SIM卡托,SIM卡或eSIM芯片),從而節(jié)省了成本。

盡管如此,許多MNOs仍將選擇等待GSMA將iSIM標準化。在這期間已經(jīng)出現(xiàn)了一些私有項目,例如德國電信的nuSIM, GSMA已經(jīng)開始為集成的eUICC創(chuàng)建規(guī)范,它定義了iSIM的工廠供應(yīng)。然而,這些標準還不成熟,目前iSIM的現(xiàn)場部署還很有限。

SIM安全認證

SIM有兩種主要的安全認證形式。

第一個是EAL標準,由MNO社區(qū)采用的安全級別的共同標準創(chuàng)建。如果一個芯片制造商獲得了EAL4+認證,這意味著硬件處理后不容易受到攻擊。運營商務(wù)必確保他們的SIM卡供應(yīng)商符合這一標準,包括芯片的物理安全性,并同時適用于傳統(tǒng)的SIM卡和eSIM。

GSMA還為具有兩種不同規(guī)范的SIM和eSIM提供了安全認證方案(SAS):

  • 用于UICC生產(chǎn)的SAS(SAS-UP):本規(guī)范保證SIM卡的生產(chǎn)現(xiàn)場符合物理安全標準,并遵循與個性化和芯片模擬市民相關(guān)的嚴格安全程序。
  • 用于訂閱管理的SAS(SAS-SM):SAS-SM規(guī)范為希望向MNO和OEM提供遠程預配置服務(wù)的企業(yè)進行安全審核和認證。


iSIM安全問題

由于該技術(shù)仍是新技術(shù)且尚未標準化,因此大多數(shù)iSIM設(shè)備無法獲得現(xiàn)有的充分認證。

目前iSIM安全的另一個問題是在今天的移動物聯(lián)網(wǎng)市場,能夠制造iSIM的設(shè)備硬件公司不是通用標準或GSMA認證,這在生產(chǎn)過程中造成了瓶頸。物流問題的解決方案正在涌現(xiàn),但這也意味著用于物聯(lián)網(wǎng)的iSIM生產(chǎn)正在緩慢加速。

選擇合適的SIM卡進行部署

在為物聯(lián)網(wǎng)部署選擇SIM類型和形式時,首先要考慮成本結(jié)構(gòu),因為它反映了特定設(shè)備背后的商業(yè)模式。例如,在汽車行業(yè),最終產(chǎn)品的成本可能會促使你投資昂貴的芯片,因為采用更便宜的平臺意味著在靈活性和安全性上做出讓步。

如果你的產(chǎn)品是一個低級的設(shè)備,比如寵物追蹤器,那么在每臺設(shè)備上多花一兩美元在硬件上可能會減少你的利潤空間。在這種情況下,尋找一個低成本的、集成的SIM解決方案是有意義的。

同樣,考慮用例是否需要遠程配置。雖然eSIM最著名的是這個功能,但所有的表單因素都是支持OTA配置文件更新的eUICC軟件的候選。GSMA為物聯(lián)網(wǎng)空間設(shè)計了大規(guī)模供應(yīng)方案,允許MNOs(半導體)一次性供應(yīng)大量設(shè)備。

遠程SIM配置較昂貴

雖然遠程配置為許多應(yīng)用程序提供了巨大的價值,但是其固有的缺點值得注意。遠程SIM提供服務(wù)的成本也相對較高,這與低端物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)經(jīng)濟不太匹配。

如果設(shè)備部署在沒有適當覆蓋的地方,網(wǎng)絡(luò)問題可能會阻止配置文件的更新。如果有人拿著設(shè)備,你可以嘗試手動更新;但是,如果它位于偏遠地區(qū),則必須派人來修復它,這是一項昂貴的任務(wù),尤其是在部署中的許多其他設(shè)備都遇到相同問題的情況下。

SIM技術(shù)的未來

盡管eSIM和iSIM的潛力越來越大,但至少在目前,傳統(tǒng)的SIM卡仍繼續(xù)主導著物聯(lián)網(wǎng)市場。在許多國家和地區(qū),預付費服務(wù)仍然是主要的連接方式,這使傳統(tǒng)的插入式SIM卡成為最實用的選擇。

對于具有固有較高成本結(jié)構(gòu)并從開始就需要MNO高度接受的高端IoT用例,eSIM是理想的解決方案。iSIM將在低層物聯(lián)網(wǎng)連接中發(fā)揮作用,其中設(shè)備尺寸和能效是必不可少的優(yōu)勢。根據(jù)使用情況,在可預見的將來,每種尺寸和SIM卡類型都有空間。