作為手機連接的一部分,在過去的幾十年里許多移動設備和物聯網部署中,SIM卡都發揮著主導作用。
然而,SIM卡正在迅速發展,出現了更多新的選擇,滿足了目前的市場需求。焊接到設備印刷電路板(PCB)上的嵌入式SIM(eSIM)提供了一種新方法:使用稱為遠程SIM設置(RSP)的過程通過無線方式將SIM配置文件發送到設備。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(SOC)架構中簡化了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SIM卡
傳統的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,并由M2M行業繼承,后來演變為適合較小設備的外形。
普通SIMk卡對于應用程序和某些物聯網用例而言簡單明了,但對于大多數大型設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。物聯網管理人員必須持續跟蹤其設備中的SIM卡,以確保它們不會在其他設備中被移除或替換。
當一個企業更換移動運營商并需要更換設備配置文件時,傳統的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,在大規模的物聯網部署中,需要在數千臺設備上移除和更換SIM卡,這樣導致了成本過高,實現起來也很困難。
什么是eSIM?
eSIM是針對彌補傳統SIM卡的缺點而開發。特別是車聯網推動了eSIM的發展,因為汽車原始設備制造商的目標是創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境條件的影響(如溫度、振動、灰塵、濕度等)。今天,汽車行業已經廣泛采用了這種技術,大多數聯網汽車使用的是焊接eSIM。
集成電路卡(eUICC)標準使eSIM變得通用,因為它允許通過網絡配置文件遠程進行硬件配置。eUICC讓移動網絡運營商(MNO)可以將其SIM卡配置文件遠程發送到eSIM設備,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,因此可以制造設備以在多個地區使用,然后在部署或移動設備時加載并切換到適當的區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等低級別物聯網連接選項,OEM需要創建成本優化的設備,這些設備在BOM成本、數據和能源消耗方面都是高效的。
通過將SIM卡操作系統集成到蜂窩模塊硬件中,iSIM卡為行業提供了一種通過有效的數據和能耗實現典型覆蓋的途徑。當涉及到大小限制的應用程序時,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可以減少設備的占用空間。
借助直接內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。在這期間已經出現了一些私有項目,例如德國電信的nuSIM, GSMA已經開始為集成的eUICC創建規范,它定義了iSIM的工廠供應。然而,這些標準還不成熟,目前iSIM的現場部署還很有限。
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社區采用的安全級別的共同標準創建。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。運營商務必確保他們的SIM卡供應商符合這一標準,包括芯片的物理安全性,并同時適用于傳統的SIM卡和eSIM。
GSMA還為具有兩種不同規范的SIM和eSIM提供了安全認證方案(SAS):
- 用于UICC生產的SAS(SAS-UP):本規范保證SIM卡的生產現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的嚴格安全程序。
- 用于訂閱管理的SAS(SAS-SM):SAS-SM規范為希望向MNO和OEM提供遠程預配置服務的企業進行安全審核和認證。
iSIM安全問題
由于該技術仍是新技術且尚未標準化,因此大多數iSIM設備無法獲得現有的充分認證。
目前iSIM安全的另一個問題是在今天的移動物聯網市場,能夠制造iSIM的設備硬件公司不是通用標準或GSMA認證,這在生產過程中造成了瓶頸。物流問題的解決方案正在涌現,但這也意味著用于物聯網的iSIM生產正在緩慢加速。
選擇合適的SIM卡進行部署
在為物聯網部署選擇SIM類型和形式時,首先要考慮成本結構,因為它反映了特定設備背后的商業模式。例如,在汽車行業,最終產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。
如果你的產品是一個低級的設備,比如寵物追蹤器,那么在每臺設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為物聯網空間設計了大規模供應方案,允許MNOs(半導體)一次性供應大量設備。
遠程SIM配置較昂貴
雖然遠程配置為許多應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提供服務的成本也相對較高,這與低端物聯網設備的工業物聯網經濟不太匹配。
如果設備部署在沒有適當覆蓋的地方,網絡問題可能會阻止配置文件的更新。如果有人拿著設備,你可以嘗試手動更新;但是,如果它位于偏遠地區,則必須派人來修復它,這是一項昂貴的任務,尤其是在部署中的許多其他設備都遇到相同問題的情況下。
SIM技術的未來
盡管eSIM和iSIM的潛力越來越大,但至少在目前,傳統的SIM卡仍繼續主導著物聯網市場。在許多國家和地區,預付費服務仍然是主要的連接方式,這使傳統的插入式SIM卡成為最實用的選擇。
對于具有固有較高成本結構并從開始就需要MNO高度接受的高端IoT用例,eSIM是理想的解決方案。iSIM將在低層物聯網連接中發揮作用,其中設備尺寸和能效是必不可少的優勢。根據使用情況,在可預見的將來,每種尺寸和SIM卡類型都有空間。
