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eSIM迎发展机遇,英飞凌一站式eSIM解决方案搞定蜂窝物联网连接难题

2020-08-24
作者:王洁
来源:电子技术应用

在新基建政策驱动下,5G网络建设将提速,与人工智能等新技术相结合,将会进一步加速物联网落地。当下物联网设备与“云端”之间主要通过WiFi、蓝牙等短距离无线技术(近场通信)以及蜂窝网络(广域网通信)进行连接。近场通信在室外应用场景下局限性较大,更适合远距离、大范围、公共开放区域的蜂窝物联网正处在快速成长期,例如共享单车的电子锁、自动驾驶等都离不开蜂窝网技术。据爱立信数据,到2022年,将有70%的广域物联网设备使用蜂窝技术。

在2G、3G、4G时代,设备与网络之间的连接是通过SIM卡。SIM卡通常是由移动网络运营商提供,可以对入网设备进行安全身份验证,进而让用户获取移动通信服务。目前人们普遍使用的仍然是可拆卸式 SIM 卡,如体积最小的nano-SIM卡。相较之下,嵌入式SIM卡(eSIM)直接焊在设备中,不能拆卸。eSIM卡采用“远程 SIM 配置”(RSP) 技术,可安全地通过无线方式(OTA)变更移动网络运营商(MNO)。

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在5G之前,数据可以直接传到核心网,在这个传输过程中是可能会被黑客劫持的,但是5G网络对IMSI进行了加密,有更加安全、完整性保护,以及设备和网络的双向认证。


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英飞凌科技安全互联系统事业部大中华区物联网安全产品线区域市场经理 刘彤

英飞凌科技安全互联系统事业部大中华区物联网安全产品线区域市场经理刘彤指出:“在5G时代,eSIM更加适合物联网蜂窝连接功能,是长期来看有可能取代传统SIM卡解决方案。”


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从2FF到4FF,SIM卡的尺寸越来越小,而eSIM则是对于传统SIM卡更进一步的演变,目前最小的eSIM封装尺寸大概是1。29mm×1。27mm。eSIM更重要的是以一种固体模块的物理形式存在于设备之内,提供充分的设计灵活性。eSIM还可以通过OTA的方式进行运营商的灵活码号下载和切换,用户可以更加灵活地选择想要的套餐和运营商网络。基于这种灵活性,还可以让物联网设备的供应链管理更加方便容易。



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目前来看,消费类电子产品、机器对机器(M2M)通信、物联网(IoT)将是SIM的三大主要应用场景。ABI Research预测,在2024年内置eSIM的消费类电子产品出货量会超过6亿台,其中约5亿台智能手机将安装eSIM。物联网应用方面,ABI Research预测,2024年内置eSIM的物联网设备出货量大概在2.32亿,其中超过1亿是用在汽车上面的。

中国的三大运营商早在几年前就投资部署了M2M和消费级的RSP平台,目前对于物联网和消费级的平台都已经建设完成。其中,车联网是三大运营商重点布局的方向;同时,在消费类产品(如智能手表等产品)也在发力,以联通为例,打开联通手机营业厅app,“eSIM专区”可以看到有9款智能穿戴产品在发售。在规范制定方面,信通院下属的TAF也在制定相关的国内规范标准。

刘彤表示,eSIM 是通过蜂窝网络将IoT 设备连接入网的首选方案。至于消费级移动设备方面,长远来看eSIM卡也有望取代可拆卸式 SIM卡。尽管如此,但eSIM应用并没有大规模落地,目前来看最大的难题是生态系统相对复杂:

第一,对运营商来说投资非常大,包括平台建设、系统改造等,现在全球近千个运营商,已经是上线了eSIM也不到200个;

第二,产品落地前的测试相对与传统SIM而言更复杂,会分成若干阶段:硬件打板、软件调试、与平台的对接等,量产之前的产品测试计划和生态系统的对接计划需要非常好的契合;

第三,大部分终端客户还是刚刚接触eSIM产品,对整个生态系统不完全了解,所以经常会出现一些意想不到的问题,可能会影响产品量产计划。

对此,英飞凌推出OPTIGA Connect 一站式解决方案,易用性(easy to integration)是这个方案最大的优势,IoT方案还提供初始号码。

英飞凌一站式的eSIM解决方案可以做到硬件、软件统包,即插即用。包括有两个产品形态:OC1110面向的是消费类的电子设备,专门针对手机、手表等消费类设备;OC2321面向的是物联网设备。


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GSMA对于eSIM消费类产品的应用没有要求预装初始码号,这个解决方案提供非常强大的硬件及软件方案。软件里面可以支持5G最新的规范,可以支持SA和NSA。同时,这个方案是一个完全符合GSMA最新标准的产品,可以将消费类电子产品连接到全世界各地的移动网络,同时符合GSMA的安全评估(CC EAL4+以上)。

物联网应用中,除了硬件、软件之外,还有一个预置的初始码号,可以支持全球超过200个国家和地区的初始连接,让物联网设备连接到全球各地的移动网络。它也是符合GSMA的RSP远程配置管理平台架构,是工业级的品质,工作温度是在-40~105℃,使用寿命在10年以上。


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OPTIGA Connect IoT解决方案预置支持全球连接的码号,可以大大简化供应链。它可以支持640多个移动运营商网络,安全性也符合GSMA的标准。同时,可以提供多种封装,目前在物联网设备上主流的封装是5mm×6mm的要求,尺寸和稳健性都是非常符合主流应用需求。

英飞凌在前两年与印度最大的运营商之一塔塔通信合作,塔塔通信与很多国家的运营商都有合作协议,能够支撑所有的设备要求。OPTIGA Connect IoT解决方案中预置了塔塔通信初始模块,可以提供超过200个国家和地区的码号资源,因此可以尽最大可能解决客户的痛点,帮助客户尽快上线,同时可以帮助出口海外的设备在国内生产的问题。


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谈及SIM和eSIM是否会出现一方“取代”的情况? 刘彤表示:“在未来5~10年的时间内,SIM和eSIM可能还是处于共存的状态。随着技术的发展,越来越多的物联网设备对于小型化、联网化有非常高要求,甚至是防水、防尘、防震的要求,而eSIM在这方面可以起到非常重要的作用。在某些场景下,有可能会有‘取代’的情况发生。”

如今,中国的5G和物联网发展处于世界领先的地位,英飞凌非常看好eSIM在中国的市场发展前景。刘彤表示,英飞凌会积极参与业界的相关活动,与产业各方通力合作,共同推进eSIM在相关领域的应用,发挥英飞凌产品高质量、高可靠性、高易用性的特点,尽最大可能做出贡献。


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