eSIM是物联网一直在等待的加速器吗

连接是一个简单的词，表示通常不简单的东西。它是在不断扩大的“物联网”（IoT）世界中可穿戴设备，汽车和物流解决方案的数千个概念的关键。对于系统构建者来说，连接技术的选择将对可用性、可靠性、用户体验以及最终解决方案的成功产生重大影响。低功耗广域网（LPWAN）技术提供了广泛的解决方案，从短程室内到全国范围的解决方案，尽管有局限性。然而，在第三代合作伙伴项目（3GPP）的保护伞下，蜂窝无线提供了真正的全球连接。

窄带物联网 （NB-IoT） 在 3GPP 第 13 版中指定，而 LTE-M 在第 12 版中定义，随着移动网络运营商 （MNO） 推出的支持，为物联网解决方案开发人员提供低功耗的全球连接。5G还满足了物联网的需求，将大规模连接作为其三个核心重点领域之一，同时增加了高带宽和超可靠的低延迟通信。总而言之，蜂窝网络对物联网连接的重要性是显而易见的，预计未来几年将部署数十亿个蜂窝连接的物联网设备。

笨手笨脚的 SIM 卡

几十年来，将用户识别模块（SIM）插入闪闪发光的新手机一直是通往连接的仪式。然而，自1991年推出以来，它一直在努力跟上手机尺寸缩小的步伐，并且对于4FF格式，似乎已经耗尽了可用的最高级产品。虽然SIM卡对消费者来说是一个偶尔的挑战，但对于物联网产品制造商来说，这是一个多管齐下的问题。如果用户可以更换SIM卡，那么在设计用于室外使用的产品中防止灰尘和湿气进入将更具挑战性。此外，具有蜂窝合同的物联网设备需要多个库存单位（SKU）编号，即使产品之间的唯一区别是MNO的SIM卡。

进一步的问题出现了，影响供应商和消费者。让我们看一个例子，跟踪摄像机，它已经在监测野生动物和农场群方面越来越受欢迎，其中许多提供预包装的蜂窝连接。潜在购买者知道哪个 MNO 提供商在要使用摄像机的区域提供最佳覆盖范围。如果具有所需 MNO 的摄像机不可用，他们将选择替代方案，从而导致销售损失。供应商被夹在中间，试图根据他们无法控制的因素来管理库存和需求。

在制造过程中对SIM卡的物理处理也很难实现自动化，从而增加了成本。此外，如果相机越过边界，比如从美国进入墨西哥或加拿大，它可能会变得不起作用或产生高昂的漫游费用，就像俄罗斯科学家追踪的草原鹰的故事一样。

电子时间轴心指数

显然，需要一种新的方法来应对SIM卡挑战。可拆卸的塑料SIM卡来自蜂窝意味着语音，语音意味着人类交流的时代。此后，蜂窝技术取得了显着进步，使得通过蜂窝网络“重新编程”SIM卡成为可能，从而达到与更换SIM卡相同的结果。嵌入式SIM或eSIM是硅技术与移动网络运营商蜂窝网络支持的标准相结合的结合。

全球移动通信系统协会 （GSMA） 开发了一个名为“远程 SIM 卡配置 （RSP）”的规范，该规范定义了移动网络运营商如何使用无线 （OTA） 流程更新存储在 eSIM 中的订阅数据。对于消费者来说，这意味着可以通过扫描QR码而不是物理交换塑料SIM卡来更改蜂窝合同。对于物联网设备供应商来说，只需按一下按钮，就可以将新的订阅数据传播到所有连接的设备。

在设备端，旧的SIM卡和连接器被eSIM解决方案取代，该解决方案在制造过程中焊接到物联网设备的电路板上。由于安全性嵌入在设备中，因此不需要专门保护的编程设施或数据服务器。摩托罗拉razr手机是最早放弃塑料SIM卡的手机之一，而可穿戴设备（如智能手表）出于必要性采用了它们。虽然当今 eSIM 产品的最大 M2M/IOT 用户是汽车行业，他们使用它们来支持其各种连接服务，但 eSIM 的大部分增长将来自非汽车应用。

看似简单，高度安全

尽管 eSIM 尺寸小巧，引脚数接口简单，但它是一个高度安全的计算平台。英飞凌的OPTIGA™连接物联网OC2321等设备均基于安全控制器。在本例中为 32 位 ARM® 安全核心® SC300™。它的工作频率为 44 MHz，配备 1 MB 闪存和 32 KB SRAM，完全符合 GSMA SGP.02 远程配置架构，并具有多达 10 个 MNO 配置文件的空间。该器件采用尺寸仅为 5 × 6 × 0.9 mm 的微型 VQFN-8-4 封装，所需电路板面积不到塑料 nano-SIM 的 30%。凭借其 -40 °C 至 +105 °C 的工业工作范围，它也非常适合极端操作环境中的物联网应用，包括风力涡轮机中的远程维护访问、资产跟踪和车辆充电点。

这种交钥匙eSIM方法意味着物联网制造商可以在全球单个SKU下提供其产品，同时通过单个提供商简化订阅和成本的管理。此外，用户还可以从其专用的基础设施托管和正常运行时间中受益，再加上最先进的网络安全，使制造商能够专注于物联网产品的功能和产品差异化。使用 OTA 更新，可以为 IoT 部署提供额外的漫游合作伙伴，以利用较低的数据成本。

物联网设备制造商面临的挑战之一是找到能够跨部署区域提供覆盖范围、成本和服务最佳平衡的移动网络运营商。使用一个 MNO 配置文件的设备可能会在多个国家/地区产生高昂的数据成本，尽管物联网制造商可以访问提供较低费用的本地移动网络运营商。OC2321 解决了这一问题，这要归功于预加载的引导配置文件，该配置文件可与塔塔通信 MOVE™ 全球 IoT 解决方案配合使用。塔塔专门针对物联网和M2M连接，与230多个地区的900多家移动网络运营商达成协议。这为合同提供了重要的谈判杠杆，使他们能够提供极具竞争力的连接包，这是单个企业无法掌握的。

虽然eSIM可能比塑料SIM卡稍微贵一些，但系统成本节省远远超过弥补差异。SIM卡托盘和SIM卡安装的处理成本完全下降。由于缺乏首选MNO的产品可用性而导致的销售损失已成为过去。库存的简化也增加了成本节约。此外，物联网设备供应商能够为用户提供更多可定制的数据包和连接选项，使他们能够在竞争对手中脱颖而出，而不受使用单个MNO的限制。

eSIM：连接变得简单

塑料SIM卡是一种技术，从蜂窝连接意味着人声连接的时代开始衰落。随着每年数十亿个物联网节点的添加，现在是时候从繁琐的塑料SIM切换到eSIM，这是一种满足21世纪连接和配置期望的解决方案。eSIM 可节省大量空间，在制造过程中易于操作，可为物联网产品制造商解决各种挑战。

审核编辑：郭婷