- Kaj je eSIM
- Kako deluje eSIM?
- Ključne značilnosti eSIM-ov
- Potencialni vpliv eSIM na IoT
- Aplikacije in primeri uporabe za eSIM
- iSIM
- Zaključek
Izbira pravega komunikacijskega medija je običajno zelo zahteven del razvoja katere koli rešitve IoT. V primerih, ko je potreben obseg, ki presega obseg Wi-Fi in Bluetooth, so možnosti običajno med tehnologijami LPWAN, kot so LoRa, Sigfox itd., Čeprav imajo te tehnologije funkcije Pro-IoT, kot sta nizka poraba energije in dolge razdalje, so sedla. z izzivi glede infrastrukture in pokritosti, ki razvijalce potiskajo k celični (2G, 3G, 4G itd.) komunikaciji, zlasti v aplikacijah, kjer moč ne skrbi.
Vendar pa je v skladu z naravo komunikacijskih protokolov in interneta stvari, medtem ko ima mobilni IoT dokazano infrastrukturo in pokritost za podporo globalni uvedbi, izjemno težko obvladovati zaradi številnih dejavnikov, vključno z zahtevami po kartici SIM in izzivi to.
Delno kot rešitev za to in podobne težave s pametnimi telefoni in drugimi potrošniškimi elektronskimi napravami je GSMA (konzorcij celičnih komunikacij) leta 2010 začel raziskovati možnost programskih kartic SIM. Leta 2016 je konzorcij objavil tehnično specifikacijo za tehnologijo, imenovano eSIM, ki izkorenini potrebo po fizični kartici SIM v potrošniških napravah, od takrat pa je posvojitev z več proizvajalci, kot je ARM, z novo vdelano SIM z imenom ARM eSIM in drugi velikani potrošniških naprav, kot je Apple, ki jih vgrajujejo v različne izdelke.
Za današnji članek bomo preučili to tehnologijo v povezavi z internetom stvari. Preučili bomo njegove značilnosti, trenutno stanje in potencialni vpliv na IoT.
Kaj je eSIM
eSIM-i imajo več imen, vključno z Soft SIM, Virtual SIM, Embedded SIM, Electronic SIM ali Remote SIM, vendar se vsi nanašajo na vgrajeno univerzalno kartico z integriranim vezjem (eUICC), ki lahko podpira več profilov omrežnih operaterjev, ki so vgrajeni vanjo.
Za razliko od običajne kartice SIM so eSIM-ji programsko ponovno programirani. To pomeni, da lahko prek programske opreme po internetu spremenite celotno vsebino kartice SIM, vključno z mednarodno identiteto mobilnega naročnika (IMSI) in profili omrežnega operaterja, s čimer odpravite potrebo po zamenjavi kartic SIM.
Pogosta napačna predstava je, da se eSIM nanaša samo na vdelano strojno opremo SIM, kot je spodaj prikazana kartica MFF2, vendar se nanaša tudi na, čeprav manj priljubljene, odstranljive plastične kartice SIM, kot so kartice s faktorjem 4FF, na katerih je mogoče namestiti tudi vgrajeno programsko opremo UICC. razporejena.
Kako deluje eSIM?
Osnovna razlaga delovanja eSIM-ov je ta, da se kartice SIM namestijo skupaj z napravo, uporabnik / proizvajalec pa ima vmesnik, prek katerega lahko na daljavo doda, posodobi, razširi ali izbriše več omrežnih operaterjev
Za tehnični opis pa v skladu s specifikacijami eSIM s strani GSMA obstajata dve glavni komponenti eSIM-ov: vdelani UICC (strojna oprema), ki je vdelana v napravo med izdelavo, in platforma za upravljanje naročnin (SM). Platforma za upravljanje naročnin (SM) je sestavljena iz dveh ključnih elementov; SM-SR (varno usmerjanje upravljanja naročnin) in SM-DP (priprava podatkov za upravljanje naročnin).
Med postopkom izdelave ali uvajanja proizvajalec ali prodajalec (MNO, naprava M2M ali proizvajalec potrošniške elektronike itd.) EUICC registrira SIM s sistemom SM-SR, ki nato ohranja varno povezavo z eUICC za upravljanje naročnin. Prek SM-SR je eUICC mogoče doseči z ukazi prodajalca ali SM-DP, ki je odgovoren za oblikovanje profilov MNO v format, ki je združljiv z eUICC.
Če želite aktivirati MNO na eUICC, MNO pošlje ukaz, ki ga sproži uporabnik na en način (običajno s skeniranjem črtne kode) ali na drugi, SM-DP, ki obdela ukaz in prenese profil MNO v eUICC, hkrati pa ponuja tudi vmesnik, ki omogoča MNO, da omogoči / onemogoči profil.
V začetku je bilo nekaj razprav o aplikacijah eSIM-ov z organizacijami, kot je Motorola, ki so menile, da je usmerjena v industrijske aplikacije M2M, medtem ko so organizacije, kot je Apple, menile, da ni razloga, da ne bi bil prisoten v potrošniških izdelkih. Kot rezultat tega naj bi konzorcij (GSMA) odobril dve arhitekturi za eSIM-e, da bi ustvaril nekaj, kar ustreza obema aplikacijama;
- Arhitektura M2M eSIM
- Potrošniška elektronika eSIM arhitektura
Medtem ko obe arhitekturi podpirata programabilne funkcije eSIM-ov, je pristop k njihovi uresničitvi (med drugim) v obeh sklopih različen. Za arhitekturo potrošniške elektronike je uveden model, ki ga nadzira odjemalec, tako da ima končni uporabnik naprave nadzor nad oddaljenim zagotavljanjem omrežja in upravljanjem profilov operaterja. Za arhitekturo M2M pa je implementiran strežniško nadzorovan model, ki omogoča oddaljeno zagotavljanje in upravljanje operaterjev mobilnih omrežij iz zaledne infrastrukture / osrednjega strežnika. To je smiselno, saj se človeška interakcija na ravni M2M zmanjša, daljinske nadgradnje in spremembe pa so ključne lastnosti, ki ustrezajo primerom uporabe interneta stvari.
Ključne značilnosti eSIM-ov
Večina ljudi se bo zagotovo strinjala, da je najbolj privlačna lastnost eSIM-ov prilagodljivost, s katero omogoča uporabnikom, da preklapljajo med MNO-ji, ne da bi jim bilo treba spremeniti fizično strojno opremo, zahvaljujoč ponovni programibilnosti po zraku in zmožnosti krmarjenja po več profilih različnih operaterjev na isti napravi. To pa pomeni več drugih funkcij, ki na več načinov pozitivno vplivajo na napravo. Nekatere od teh funkcij vključujejo;
1. Znižanje stroškov
Klasične kartice SIM predstavljajo, od stroškov strojne opreme, kot je pladenj SIM in njegovih podpornih vezij, do stroškov samih kartic, skupni stroški lastništva pa so veliko večji od eSIM-ov.
2. Interoperabilnost
Vsi akreditirani partnerji v ekosistemu GSMA naj bi spoštovali objavljene standarde in arhitekturo ter tako zagotovili interoperabilnost.
3. Faktor majhne oblike
Oblika, velikost in potreba po odprtini so zahteve klasičnih kartic SIM, ki vplivajo na faktor oblike naprave, v kateri se uporabljajo. Z naravami čip podobnih eSIM-ov, približno polovico manjših od Nano SIM-ov in ne potrebujejo vtičnice, bodo oblikovalci imeli večjo prilagodljivost glede velikosti in faktorja naprav.
4. Učinkovitost porabe energije
Čeprav uporabljajo celično komunikacijo, ki ni zelo prijazna do napajanja, eSiM-ji delujejo z manj energije v primerjavi s klasičnimi karticami SIM.
5. Varnost
Druga očitna značilnost eSIM-ov je njihova fizična varnost. Če je čip vgrajen v napravo, je skoraj nemogoče posegati ali odstraniti zaradi zlorabe. Poleg tega je skupaj z okvirom eSIM dobavljen tudi celovit sistem varnostne akreditacije (SAS).
Potencialni vpliv eSIM na IoT
Medtem ko bodo eSIM-ji revolucionirali vse v telekomunikacijski industriji, od operacij do zagotavljanja storitev, bodo imeli pomemben vpliv tudi na IoT.
Obstajajo tri glavna področja celičnega interneta stvari, na katera lahko vplivajo eSIM-ji;
1. Prilagodljivost
To je verjetno največja težava celičnega interneta stvari prek klasičnih kartic SIM. Medtem ko je pokritost s celično povezljivostjo na splošno velika, se kakovost pokritosti vsakega MNO razlikuje od lokacije do lokacije. Iz tega razloga morajo uporabniki, da v celoti izkoristijo povezljivost celičnih komunikacij, opraviti težke in operativno intenzivne naloge preklapljanja med karticami SIM, kar omejuje rešitve IoT. Vendar pa lahko ponudniki rešitev IoT z eSIM-ji hitro in varno preklopijo profile naprav po zraku ali celo avtomatizirajo postopek, tako da je mogoče povezave spremeniti na podlagi meril, kot so moč signala, tarife itd.
2. Razširljivost
Razmestitev mobilnega interneta stvari na več napravah je lahko precej težavna, saj bi lahko upravljanje s sim hitro postalo zapleteno, saj se število naprav poveča. S prilagodljivo interoperabilnostjo, ki jo ponujajo eSIM-ji, je to mogoče bolje upravljati.
3. Zanesljivost / trajnost
Uporaba ene kartice SIM ponudnika omrežja z največjo pokritostjo ali fizična zamenjava kartic SIM za izboljšano pokritost predstavlja izziv zanesljivosti. Ponudnik z največjim območjem pokritosti morda nima pokritosti na vašem mestu uvajanja, sim kartice pa se med postopkom zamenjave poškodujejo ali odpovejo. Z eSIM-ji in brezžičnimi „zamenjavami SIM“ sistem postane zanesljivejši in trajnejši, saj so mehanski vidiki zasnove naprave poenostavljeni.
Aplikacije in primeri uporabe za eSIM
Čeprav se učinek eSIM-ov pričakuje na vseh področjih uporabe IoT, naj bi nekateri sektorji imeli velike koristi. Nekateri od teh sektorjev vključujejo
1. avtomobilska industrija
S paradigmo "povezanega avtomobila", ki hitro postaja splošna, lahko eSIM-ji omogočijo nemoteno povezljivost v avtomobilu, ki uporabnikom omogoča, da uživajo v vseh lastnostih vozil. Poleg povezljivosti bi lahko tudi hitre posodobitve OTA spremenile način izvajanja prenosa lastništva.
2. Kmetijstvo
Medtem ko večina aplikacij, povezanih s kmetijstvom, uporablja protokole LPWAN, kot je LoRa, je za prenos podatkov v oblak naprave pogosto še vedno potrebna povezava, kot je celična povezava. Zaradi lokacije večine kmetij se lahko moč signala MNO razlikuje. Z eSIM-ji lahko kmetje brez težav preklapljajo med MNO-ji.
3.
Senzorji za sledenje predmetom, ki spremljajo in spremljajo stanje različnih premikajočih se predmetov, kot so avtomobili, tovornjaki, pošiljke itd., Se lahko zmanjšajo, imajo daljšo življenjsko dobo baterije in neomejeno območje pokritosti (preklapljanje med več MNO-ji), zahvaljujoč eSIM-om.
Tehnično se bo vsaka posamezna aplikacija interneta stvari, ki je bolje implementirana v mobilni internet stvari, povišala zaradi eSIM-ov.
iSIM
Kot vsaka nova tehnologija tudi prilagoditve tehnologije eSIM postopoma zaživijo, najnovejša pa je iSIM.
iSIM (kar pomeni Integrirana SIM) je tehnologija, ki temelji na funkcionalnosti eSIM-ov. Medtem ko so eSIM-i običajno le namenski čip, ki ga je še vedno treba povezati s procesorjem naprave, iSIM združuje procesorsko jedro in funkcije eSIM v eno samo enoto sistema na čipu (SoC).
Razvit je bil z namenom nadaljnjega zmanjšanja odtisa kartic SIM, saj lahko z vgradnjo v procesor naprava zaradi zmanjšanja BOM postane še manjša in cenejša.
Čeprav je tehnologija še vedno v zgodnji fazi, se zdi, da je iSIM vsekakor prihodnost za večino aplikacij, več proizvajalcev čipov, vključno s Qualcommom, pa že poskuša z nedavno izdajo Qualcomm® Snapdragon ™ 855 SOC.
Zaključek
Čeprav je še veliko dela, da bi eSIM-i postali glavni, lahko ustvari most, ki omogoča, da rešitve IoT v celoti izkoristijo obsežno pokritost celičnih omrežij. Z 5G omrežji, ki delajo, in počasnostjo, s katero bi lahko različni ponudniki dosegli največjo pokritost v različnih mestih, bodo eSIM-i zagotovo prišli prav, da bodo rešitve IoT brez pridržkov izkoristile hitrost, ki jo bo verjetno prinesla. Poleg izboljšanja povezljivosti bodo eSIM-ji predstavili tudi nove poslovne modele, ki bodo prispevali k pristopu k razvoju rešitev IoT.