- Hva er en eSIM
- Hvordan fungerer eSIM?
- Viktige funksjoner i eSIM-er
- Potensiell innvirkning av eSIM på IoT
- Søknader og brukssaker for eSIM
- iSIM
- Konklusjon
Å velge riktig kommunikasjonsmedium er vanligvis en veldig utfordrende del av utviklingen av enhver IoT-løsning. I situasjoner der det er behov for rekkevidde utover Wi-Fi og Bluetooth, er alternativene vanligvis mellom LPWAN-teknologiene som LoRa, Sigfox, etc., men mens disse teknologiene kommer med Pro-IoT-funksjoner som lav effekt og lang rekkevidde, er de sadlet med infrastruktur- og dekningsutfordringer som presser utviklere mot mobil (2G, 3G, 4G, etc.) basert kommunikasjon, spesielt i applikasjoner der strøm ikke er særlig bekymringsfull.
I tråd med kommunikasjonsprotokollers og IoT-piskens karakter, mens mobil IoT har bevist infrastruktur og dekning for å støtte global distribusjon, er det imidlertid utrolig vanskelig å håndtere i stor skala på grunn av flere faktorer, inkludert SIM-kortkravene og utfordringene rundt den.
Dels som en løsning på dette og lignende problemer med smarttelefoner og andre forbrukerelektroniske enheter, begynte GSMA (mobilkommunikasjonskonsortiet) i 2010 å utforske muligheten for programvarebaserte SIM-kort. I 2016 kunngjorde konsortiet den tekniske spesifikasjonen for teknologien kalt eSIM, som utrydder behovet for et fysisk SIM-kort i forbrukerenheter, og siden da har adopsjonen vokst med flere produsenter som en ARM med sitt nye innebygde SIM kalt ARM eSIM og andre gigantene til forbrukerenheter som Apple som bygger den inn i forskjellige produkter.
For dagens artikkel vil vi undersøke denne teknologien i forhold til IoT. Vi vil gå gjennom funksjonene, den nåværende tilstanden og potensielle innvirkningen på IoT.
Hva er en eSIM
eSIM-er har flere navn, inkludert mykt SIM-kort, virtuelt SIM-kort, innebygd SIM-kort, elektronisk SIM-kort eller eksternt SIM-kort, men de refererer alle til et innebygd universalintegrert kretskort (eUICC) som er i stand til å støtte flere nettverksbærerprofiler som er nesten innebygd i den.
I motsetning til det vanlige SIM-kortet er eSIM-programmer programvare omprogrammerbare. Dette betyr at du kan endre hele innholdet på SIM-kortet, inkludert den internasjonale mobilabonnentidentiteten (IMSI) og nettverksoperatørprofiler, via programvare over luften, og eliminere behovet for å bytte SIM-kort.
En vanlig misforståelse er at eSIM bare refererer til innebygd SIM-maskinvare som MFF2 SIM-kortet vist nedenfor, men det refererer også til, om enn mindre populære, flyttbare SIM-kort i plast som 4FF formfaktor-SIM-er, som en innebygd UICC- programvare også kan være distribuert.
Hvordan fungerer eSIM?
En grunnleggende forklaring på hvordan eSIM-er fungerer er at SIM-kortene distribueres sammen med enheten, og at brukeren / produsenten har et grensesnitt der de kan legge til, oppdatere, utvide eller slette flere nettverksoperatører eksternt.
For en teknisk beskrivelse er det imidlertid i henhold til eSIM-spesifikasjonene fra GSMA to hovedkomponenter til eSIM-er: den innebygde UICC (hardware) som er innebygd i enheten under produksjonen og en Subscription Management-plattform (SM). Abonnementsadministrasjonsplattformen (SM) består av to nøkkelelementer; SM-SR (Subscription Management Secure Routing) og SM-DP (Data Management Preparation).
Under produksjons- eller distribusjonsprosessen registrerer produsenten eller leverandøren (MNO, M2M Device eller forbrukerelektronikkprodusent osv.) Av eUICC SIM-kortene med SM-SR, som deretter opprettholder en sikker forbindelse med eUICC for å administrere abonnementer. Gjennom SM-SR kan eUICC nås med kommandoer fra leverandøren eller SM-DP, som er ansvarlig for å formere MNO-profilene til et format som er kompatibelt med eUICC.
For å aktivere en MNO på eUICC, sendes en kommando, initiert en vei (vanligvis via strekkodeskanning) eller den andre av brukeren, av MNO til SM-DP, som behandler kommandoen og laster ned MNO-profilen til eUICC, samtidig som det gir et grensesnitt som lar MNO aktivere / deaktivere en profil.
Det var en viss grad av debatt om applikasjonene til eSIMs i de tidlige dager med organisasjoner som Motorola som trodde det var rettet mot M2M industrielle applikasjoner, mens organisasjoner som Apple mente det ikke var noen grunn til at det ikke skulle vises i forbrukerprodukter. Antagelig, som et resultat av dette, for å skape noe som passer for begge applikasjonene, godkjente konsortiet (GSMA) to arkitekturer for eSIM;
- M2M eSIM-arkitektur
- Forbrukerelektronikk eSIM-arkitektur
Mens begge arkitekturer støtter de programmerbare funksjonene til eSIM, er tilnærmingen til å realisere det (blant annet) forskjellig i begge stabler. For forbrukerelektronikkarkitekturen implementeres en klientstyrt modell, slik at sluttbrukeren av enheten har kontroll over ekstern nettverksadministrasjon og styring av operatørprofiler. For M2M-arkitekturen er det imidlertid implementert en serverstyrt modell som tillater ekstern klargjøring og styring av mobilnettoperatører fra en backendinfrastruktur / sentral server. Dette er fornuftig da menneskelig interaksjon på M2M-nivå reduseres, og fjernoppgraderingene og endringene er de viktigste funksjonene som passer til IoT-brukstilfeller.
Viktige funksjoner i eSIM-er
De fleste vil absolutt være enige om at den mest tiltalende egenskapen til eSIM er fleksibiliteten som brukerne tillater å bytte mellom MNO-er uten å måtte bytte fysisk maskinvare, takket være den omprogrammerbare luften og evnen til å navigere i flere profiler. fra forskjellige operatører på samme enhet. Dette oversettes imidlertid til flere andre funksjoner som påvirker (positivt, tror jeg) enheten på en rekke måter. Noen av disse funksjonene inkluderer;
1. Kostnadsreduksjon
Fra kostnadene for maskinvaren som SIM-skuffen og dens støttende kretser til blant annet SIM-kortene, presenterer de klassiske SIM-kortene en total eierkostnad som er langt større enn eSIM-er.
2. Interoperabilitet
Alle akkrediterte partnere i GSMA-økosystemet forventes å overholde de utgitte standardene og arkitekturen, og dermed sikre interoperabilitet.
3. Liten formfaktor
Form, størrelse og behov for en åpning er krav til klassiske SIM-kort som påvirker formfaktoren til enheten de brukes i. Med den chip-lignende naturen til eSIM-er, omtrent halvparten av størrelsen på Nano-SIM-kort og ikke krever en stikkontakt, vil designere ha mer fleksibilitet med størrelsen og formfaktoren til enhetene.
4. Effektivitet
Selv om de implementerer mobilkommunikasjon som ikke er veldig strømvennlig, fungerer eSiM på mindre strøm sammenlignet med de klassiske SIM-kortene.
5. Sikkerhet
En annen åpenbar egenskap ved eSIM er deres fysiske sikkerhet. Å ha brikken innebygd i enheten gjør det nesten umulig å tukle med eller fjerne for misbruk. I tillegg til dette sendes en omfattende sikkerhetsakkrediteringsordning (SAS) sammen med eSIM-rammeverket.
Potensiell innvirkning av eSIM på IoT
Mens eSIM-er kommer til å revolusjonere alt om telekommunikasjonsindustrien fra drift til tjenestelevering, vil det også ha en betydelig innvirkning på IoT.
Det er tre hovedområder av mobil IoT som potensielt kan påvirkes av eSIM-er;
1. Fleksibilitet
Dette er sannsynligvis det største problemet med mobil IoT via klassiske SIM-kort. Mens dekningen via mobiltilkobling generelt er stor, varierer kvaliteten på dekningen for hvert MNO fra sted til sted. Av denne grunn, for å utnytte tilkoblingsfunksjonene til mobilkommunikasjon fullt ut, må brukerne gjennomgå de vanskelige og operasjonelle intensive oppgavene med å bytte mellom SIM-kort, noe som begrenser IoT-løsningene. Imidlertid, med eSIMs, kan IoT-leverandører bytte enhetsprofiler raskt og sikkert over-the-air eller til og med automatisere prosessen, slik at tilkoblingsendringer kan implementeres basert på kriterier som signalstyrke, tariffer, etc.
2. Skalerbarhet
Å distribuere mobil IoT på flere enheter kan være ganske problemfritt, da sim-administrasjoner kan bli veldig kompliserte ganske raskt når antall enheter øker. Med fleksibilitetskompatibiliteten som eSIM tilbyr, kan dette styres bedre.
3. Pålitelighet / holdbarhet
Å bruke et enkelt SIM-kort fra nettverksleverandøren med størst dekning eller å bytte SIM-kort fysisk for bedre dekning, introduserer pålitelighetsutfordringer. Leverandøren med det største dekningsområdet har kanskje ikke dekning på distribusjonsstedet ditt, og SIM-kort blir skadet eller mislykkes under bytteprosessen. Med eSIM-er og over-the-air “SIM-bytter” blir systemet mer pålitelig og holdbart ettersom de mekaniske designhensynene for enheten er forenklet.
Søknader og brukssaker for eSIM
Selv om effekten av eSIM-er forventes over hvert IoT-applikasjonsområde, forventes det at noen sektorer vil være store mottakere. Noen av disse sektorene inkluderer-
1. Bilindustri
Med den "tilkoblede bilen" Paradigm som raskt blir vanlig, har eSIM-er potensialet til å tilby den sømløse tilkoblingen i bilen som trengs for å tillate brukere å nyte alle funksjonene i kjøretøyene. Bortsett fra tilkobling, kan raske OTA-oppdateringer også potensielt revolusjonere hvordan eierskapsoverføring implementeres.
2. Landbruk
Mens de fleste landbruksrelaterte applikasjoner bruker LPWAN-protokoller som LoRa, er det ofte fortsatt behov for en tilkoblingsbakke som Cellular connectivity for å få dataene til enhetsskyen. På grunn av plasseringen til de fleste gårder, kan signalstyrken til MNO-er variere. Med eSIM-er kan bønder bytte mellom MNO-er uten problemer.
3. Objektsporing
Sensorer som sporer og overvåker forholdene til forskjellige objekter i bevegelse som biler, lastebiler, forsendelser osv. Kan gjøres mindre, har lengre batterilevetid og ubegrenset dekningsområde (bytte mellom flere MNO-er), takket være eSIM-er.
Teknisk sett vil hvert eneste IoT-program som er bedre implementert med mobil IoT oppleve ytelsesøkning, takket være eSIM-er.
iSIM
Som hver ny teknologi, blir tilpasninger av eSIM-teknologien gradvis levende med de nyeste som er iSIM.
iSIM (som betyr integrert SIM) er en teknologi som bygger på funksjonene til eSIM-er. Mens eSIM-er vanligvis bare er en dedikert brikke som fortsatt krever å være koblet til enhetens prosessor, kombinerer iSIM prosessorkjernen og eSIM-funksjonene i en enkelt system-på-brikke (SoC) -enhet.
Den ble utviklet med det mål å ytterligere redusere fotavtrykket til SIM-kort, da enheten kan bli enda mindre og billigere ved å integrere den i prosessoren takket være reduksjonen i stykklisten.
Selv om teknologien fremdeles er i en tidlig fase, ser det definitivt ut til at iSIM er fremtiden for de fleste applikasjoner, og flere chipprodusenter, inkludert Qualcomm, hopper allerede på den med den nylige utgivelsen av Qualcomm® Snapdragon ™ 855 SOC.
Konklusjon
Mens det fremdeles er mye arbeid å gjøre for at eSIM-er skal bli mainstream, har det potensialet til å bygge broen som gjør at IoT-løsninger fullt ut kan utnytte den enorme dekningen av mobilnett. Med 5G-nettverk og den langsomme hastigheten som ulike leverandører kan oppnå maksimal dekning på tvers av forskjellige byer, vil eSIMs definitivt komme til nytte for å sikre at IoT-løsninger bruker uforbeholdent på hastigheten, det er klar til å bringe. I tillegg til å forbedre tilkoblingen, vil eSIM også introdusere nye forretningsmodeller som vil bidra til hvordan utviklingen av IoT-løsninger tilnærmes.