eSIM是物联网一直在等待的加速吗

连接性是一个简单的词，表示通常并不简单的东西。它是在不断扩大的“物联网”（IoT）世界中数千个可穿戴设备，汽车和物流解决方案概念的关键。对于系统构建者而言，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，从短距离建筑到全国性解决方案，尽管有局限性。然而，在第三代合作伙伴计划（3GPP）的保护下，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）的推出支持，为物联网解决方案开发人员提供低功耗的全球连接。5G还满足了物联网需求，将大规模连接作为其三个核心重点领域之一，与高带宽和超可靠的低延迟通信并列。综上所述，蜂窝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蜂窝连接的物联网设备。

繁琐的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连接仪式。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功能。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的产品中防止灰尘和湿气进入更具挑战性。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。

出现影响供应商和消费者的进一步问题。让我们看一个例子，跟踪摄像头，它已经流行起来，用于监控野生动物和农场牛群，其中许多提供预先打包的蜂窝连接。潜在购买者知道哪个移动网络运营商提供商在使用相机的地区提供最佳覆盖范围。如果具有所需MNO的相机不可用，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的物理处理也很难自动化，从而增加了成本。此外，如果相机跨越国界，比如从美国进入墨西哥或加拿大，它可能会变得无法正常工作或产生高额漫游费用，就像俄罗斯科学家追踪的草原鹰的故事一样。

电子西姆

显然，需要一种新的方法来应对SIM卡挑战。可移动塑料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，使得可以通过蜂窝网络“重新编程”SIM卡，以达到与更换SIM卡相同的结果。嵌入式SIM卡（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组合。

全球移动通信系统协会（GSMA）制定了名为远程SIM卡调配（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二维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板上。由于安全性嵌入在设备中，因此不需要专门安全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，而智能手表等可穿戴设备则出于必要而采用了它们。虽然当今eSIM产品的最大M2M/IOT用户是汽车行业，它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，引脚数简单，但它是一个高度安全的计算平台。英飞凌的OPTIGA™ Connect IoT OC2321等设备基于安全控制器;在本例中为 32 位 ARM® SecurCore® SC300™。它的工作频率为44 MHz，配备1 MB闪存和32 KB的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。采用微型 VQFN-8-4 封装，尺寸仅为 5 × 6 × 0.9 mm，所需电路板面积不到塑料纳米 SIM 的 30%。凭借其 -40 °C 至 +105 °C 的工业工作范围，它还非常适合极端操作环境中的物联网应用，包括风力涡轮机的远程维护访问、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一SKU下提供其产品，同时通过单一提供商简化订阅和成本管理。此外，用户受益于其专用的基础设施托管和正常运行时间，以及最先进的网络安全，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，可以为物联网部署提供额外的漫游合作伙伴，以利用更低的数据成本。

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。使用一个移动网络运营商配置文件的设备在多个国家/地区可能会产生高数据成本，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 解决了这个问题，这要归功于预加载的引导配置文件，该配置文件与 Tata Communication MOVE™ 全球物联网解决方案一起在全球范围内工作（图 4）。塔塔专门针对物联网和M2M连接，与230+地区的900多家移动网络运营商签订了协议。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卡略贵，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消失。由于首选移动网络运营商缺乏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，而不受使用单个移动网络运营商的限制。

eSIM：连接变得简单

塑料SIM卡是一种正在衰落的技术，当时蜂窝连接意味着人类语音连接。随着每年增加数十亿个物联网节点，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在制造过程中可节省大量空间并操作简单，为物联网产品制造商解决了各种挑战。

审核编辑：郭婷