Što je ugrađena sim (esim) tehnologija i kako može pomoći kod dizajna iot proizvoda

Odabir pravog komunikacijskog medija obično je vrlo izazovan dio razvoja bilo kojeg IoT rješenja. U situacijama kada je potreban opseg izvan opsega Wi-Fi-ja i Bluetootha, opcije su obično između LPWAN tehnologija poput LoRa, Sigfox itd., Ali iako ove tehnologije dolaze s Pro-IoT značajkama poput male snage i dugog dometa, one su osedlane s izazovima za infrastrukturu i pokrivenost koji programere tjeraju na staničnu (2G, 3G, 4G, itd.) komunikaciju, posebno u aplikacijama gdje snaga ne zabrinjava.

Međutim, u skladu s prirodom bičevih pacova komunikacijskih protokola i IoT-a, iako stanični IoT ima dokazanu infrastrukturu i pokrivenost za podršku globalnoj implementaciji, nevjerojatno je teško njime upravljati u velikoj mjeri zbog nekoliko čimbenika, uključujući zahtjeve za SIM karticom i izazove koji okružuju to.

Djelomično kao rješenje ovog i sličnih problema sa pametnim telefonima i ostalim potrošačkim elektroničkim uređajima, GSMA (konzorcij za staničnu komunikaciju) 2010. godine počeo je istraživati mogućnost softverskih SIM kartica. 2016. konzorcij je najavio tehničku specifikaciju za tehnologiju nazvanu eSIM, koja iskorjenjuje potrebu za fizičkom SIM karticom u potrošačkim uređajima, a od tada je usvajanje naraslo s nekoliko proizvođača poput ARM-a s novim ugrađenim SIM-om nazvanim ARM eSIM i drugi divovi potrošačkih uređaja poput Applea koji ga ugrađuju u različite proizvode.

Za današnji ćemo članak ispitati ovu tehnologiju u odnosu na IoT. Pregledat ćemo njegove značajke, trenutno stanje i potencijalni utjecaj na IoT.

Što je eSIM

eSIM-ovi imaju nekoliko imena, uključujući Soft SIM, Virtual SIM, Embedded SIM, Electronic SIM ili Remote SIM, ali svi se odnose na ugrađenu univerzalnu karticu s integriranim krugom (eUICC) koja može podržavati višestruke profile mrežnih operatora koji su gotovo ugrađeni u nju.

Za razliku od uobičajene SIM kartice, eSIM-ovi se mogu ponovno programirati. To znači da putem softvera možete putem bežične mreže promijeniti cjelokupni sadržaj SIM-a, uključujući međunarodni identitet pretplatnika (IMSI) i profile mrežnog operatera, iskorjenjujući potrebu za zamjenom SIM kartica.

Uobičajena zabluda je da se eSIM odnosi samo na ugrađeni SIM hardver poput dolje prikazane MFF2 SIM kartice, ali se odnosi i na, premda manje popularne, uklonjive plastične SIM kartice poput SIM-a oblika 4FF oblika, na kojima se može ugrađivati i UICC softver raspoređeni.

Kako eSIM djeluje?

Osnovno objašnjenje kako eSIM-ovi funkcioniraju jest da se SIM-ovi postavljaju zajedno s uređajem, a korisnik / proizvođač ima sučelje putem kojeg može daljinski dodati, ažurirati, proširiti ili izbrisati više mrežnih operatora

Međutim, za tehnički opis, prema eSIM specifikacijama GSMA-e, postoje dvije glavne komponente eSIM-ova: ugrađeni UICC (hardver) koji je ugrađen u uređaj tijekom proizvodnje i platforma za pretplatu (SM). Platforma za upravljanje pretplatama (SM) sastoji se od dva ključna elementa; SM-SR (sigurno usmjeravanje upravljanja pretplatama) i SM-DP (priprema podataka za upravljanje pretplatom).

Tijekom postupka proizvodnje ili uvođenja, proizvođač ili dobavljač (MNO, M2M uređaj ili proizvođač potrošačke elektronike, itd.) EUICC registrira SIM-ove s SM-SR, koji zatim održava sigurnu vezu s eUICC-om za upravljanje pretplatama. Putem SM-SR, eUICC se može postići naredbama dobavljača ili SM-DP, koji je odgovoran za oblikovanje profila MNO u format koji je kompatibilan s eUICC.

Da bi se aktivirao MNO na eUICC-u, MNO MM šalje naredbu koju na jedan način (obično skeniranjem crtičnog koda) pokreće korisnik, koji obrađuje naredbu i preuzima MNO profil na eUICC, a također pruža sučelje koje omogućuje MNO-u da omogući / onemogući profil.

U prvim danima vodila se rasprava o primjeni eSIM-a s organizacijama poput Motorole koja je vjerovala da je usmjerena prema M2M industrijskim aplikacijama, dok su organizacije poput Apple-a vjerovale da nema razloga zašto ne bi trebao biti dostupan u potrošačkim proizvodima. Vjerojatno je kao rezultat toga, da bi stvorio nešto što odgovara objema aplikacijama, konzorcij (GSMA) odobrio dvije arhitekture za eSIM-ove;

M2M eSIM arhitektura
Potrošačka elektronika eSIM arhitektura

Iako obje arhitekture podržavaju značajke eSIM-a koje se može programirati, pristup njihovoj realizaciji (između ostalog) različit je u oba hrpa. Za potrošačku elektroničku arhitekturu implementiran je model koji kontrolira klijent, tako da krajnji korisnik uređaja ima kontrolu nad daljinskim mrežnim osiguravanjem i upravljanjem profilima operatora. Za M2M arhitekturu, međutim, implementiran je model koji kontrolira poslužitelj koji omogućuje daljinsko osiguravanje i upravljanje mobilnim mrežnim operaterima sa pozadinske infrastrukture / središnjeg poslužitelja. To ima smisla jer se smanjuje ljudska interakcija na M2M razini, a daljinske nadogradnje i promjene ključne su značajke koje odgovaraju IoT slučajevima korištenja.

Ključne značajke eSIM-ova

Većina ljudi definitivno će se složiti da je najzanimljivija značajka eSIM-ova fleksibilnost s kojom omogućava korisnicima da se prebacuju između MNO-a bez potrebe za promjenom fizičkog hardvera, zahvaljujući njihovoj bežičnoj ponovnoj programiranosti i mogućnosti navigacije kroz više profila. različitih operatora na istom uređaju. To se, međutim, prevodi u nekoliko drugih značajki koje na više načina utječu (pozitivno, vjerujem) na uređaj. Neke od ovih značajki uključuju;

1. Smanjenje troškova

Od troškova hardvera poput SIM ladice i njegovih podržavajućih krugova do troškova samih SIM-ova, između ostalih, klasične SIM kartice predstavljaju ukupni trošak vlasništva koji je daleko veći od eSIM-ova.

2. Interoperabilnost

Od svih ovlaštenih partnera u GSMA ekosustavu očekuje se da se pridržavaju objavljenih standarda i arhitekture, čime se osigurava interoperabilnost.

3. Faktor malog oblika

Oblik, veličina i potreba za otvorom zahtjevi su klasičnih SIM kartica koje utječu na faktor oblika uređaja u kojem se koriste. S prirodom eSIM-ova sličnih čipu, otprilike upola manjim od Nano SIM-ova i ne trebaju utičnicu, dizajneri će imati veću fleksibilnost s veličinom i faktorom oblika uređaja.

4. Učinkovitost napajanja

Iako implementiraju staničnu komunikaciju koja nije vrlo prihvatljiva za napajanje, eSiM-ovi rade s manje energije u usporedbi s klasičnim SIM karticama.

5. Sigurnost

Još jedna očita značajka eSIM-ova je njihova fizička sigurnost. Ako je čip ugrađen u uređaj, gotovo je nemoguće petljati ili uklanjati zbog zlouporabe. Uz to, isporučuje se sveobuhvatni sustav sigurnosne akreditacije (SAS) zajedno s eSIM okvirom.

Potencijalni utjecaj eSIM-a na IoT

Iako će eSIM-ovi revolucionirati sve u telekomunikacijskoj industriji, od operacija do pružanja usluga, to će također imati značajan utjecaj na IoT.

Tri su glavna područja staničnog IoT-a na koja eSIM-ovi mogu utjecati;

1. Fleksibilnost

Ovo je vjerojatno najveći problem sa staničnim IoT-om putem klasičnih SIM kartica. Iako je pokrivenost staničnom povezanošću, općenito, golema, kvaliteta pokrivenosti svakog MNO-a razlikuje se od lokacije do lokacije. Iz tog razloga, da bi u potpunosti iskoristili značajke povezivanja celularnih komunikacija, korisnici moraju proći kroz teške i operativno intenzivne zadatke prebacivanja između SIM kartica što stavlja ograničenja na IoT rješenja. Međutim, s eSIM-ovima dobavljači IoT rješenja mogu brzo i sigurno prebaciti profile uređaja bežično ili čak automatizirati postupak, tako da se promjene u povezivanju mogu provesti na temelju kriterija poput snage signala, tarifa itd.

2. Skalabilnost

Razmještanje mobilnog interneta stvari na više uređaja može biti prilično gnjavaža jer bi upravljanje SIM-om moglo postati vrlo brzo složeno kako se broj uređaja povećava. Zahvaljujući fleksibilnoj interoperabilnosti koju nude eSIM-ovi, time se može bolje upravljati.

3. Pouzdanost / trajnost

Korištenje jednog SIM-a od mrežnog pružatelja usluga s najvećom pokrivenošću ili fizička zamjena SIM kartica za poboljšanu pokrivenost predstavlja izazove pouzdanosti. Davatelj usluga s najvećim područjem pokrivanja možda neće imati pokrivenost na vašem mjestu postavljanja, a sim kartice se oštećuju ili ne uspijevaju tijekom postupka zamjene. S eSIM-ovima i bežičnim "SIM zamjenama" sustav postaje pouzdaniji i izdržljiviji jer se pojednostavljuju mehanička razmatranja uređaja.

Aplikacije i slučajevi upotrebe za eSIM

Iako se učinak eSIM-ova očekuje na svakom području primjene IoT-a, očekuje se da će neki sektori biti veliki korisnici. Neki od ovih sektora uključuju-

1. Automobilska industrija

Budući da Paradigma "povezanog automobila" brzo postaje mainstream, eSIM-ovi mogu pružiti besprijekornu povezanost u automobilu koja je potrebna kako bi korisnici mogli uživati u svim značajkama vozila. Što se tiče povezivanja, brza ažuriranja OTA-e također bi mogla revolucionirati način na koji se implementira prijenos vlasništva.

2. Poljoprivreda

Iako većina aplikacija povezanih s poljoprivredom koristi LPWAN protokole poput LoRa, često je potreban prijenos mreže, poput Cellular Connectivity, kako bi se podaci prenijeli u oblak uređaja. Zbog smještaja većine farmi, snaga signala MNO može varirati. S eSIM-ovima poljoprivrednici mogu prebacivati između MNO-a bez gnjavaže.

Senzori za praćenje objekata koji prate i nadziru stanje različitih pokretnih objekata poput automobila, kamiona, pošiljaka itd. Mogu se smanjiti, imaju dulji vijek trajanja baterije i neograničeno područje pokrivanja (prebacivanje između više MNO-a), zahvaljujući eSIM-ovima.

Tehnički, svaka pojedinačna IoT aplikacija koja je bolje implementirana s mobilnim IoT-om doživjet će povećanje performansi, zahvaljujući eSIM-ovima.

iSIM

Kao i svaka nova tehnologija, prilagodbe eSIM tehnologije postupno oživljavaju, a najnovije su iSIM.

iSIM (što znači Integrirani SIM) tehnologija je koja se temelji na funkcionalnostima eSIM-ova. Iako su eSIM-ovi obično samo namjenski čip koji još uvijek treba biti povezan s procesorom uređaja, iSIM kombinira procesorsku jezgru i eSIM značajke u jednu jedinicu sustava na čipu (SoC).

Razvijen je s ciljem daljnjeg smanjenja otiska SIM-ova, jer integriranjem u procesor uređaj može postati još manji i jeftiniji, zahvaljujući smanjenju BOM-a.

Iako je tehnologija još uvijek u ranoj fazi, čini se da je iSIM definitivno budućnost većine aplikacija, a nekoliko proizvođača čipova, uključujući Qualcomm, već skače na njega nedavno objavljenim Qualcomm® Snapdragon ™ 855 SOC.

Zaključak

Iako još uvijek ima puno posla kako bi eSIM-ovi postali mainstream, on ima potencijal za izgradnju mosta koji IoT rješenjima omogućuje da u potpunosti iskoriste masovnu pokrivenost staničnih mreža. S 5G mrežama u radu i laganom brzinom kojom bi različiti pružatelji usluga mogli postići maksimalnu pokrivenost u različitim gradovima, eSIM-ovi će definitivno dobro doći u osiguranju IoT rješenja bezrezervnim utjecajima na brzinu, koju bi oni trebali donijeti. Osim poboljšanja povezanosti, eSIM-ovi će također predstaviti nove poslovne modele koji će doprinijeti pristupu razvoju IoT rješenja.