連接是一個(gè)簡(jiǎn)單的詞,，表示通常不簡(jiǎn)單的東西。它是在不斷擴(kuò)大的“物聯(lián)網(wǎng)”（IoT）世界中可穿戴設(shè)備,，汽車(chē)和物流解決方案的數(shù)千個(gè)概念的關(guān)鍵,。對(duì)于系統(tǒng)構(gòu)建者來(lái)說(shuō)，連接技術(shù)的選擇將對(duì)可用性,、可靠性,、用戶(hù)體驗(yàn)以及最終解決方案的成功產(chǎn)生重大影響。低功耗廣域網(wǎng)（LPWAN）技術(shù)提供了廣泛的解決方案,，從短程室內(nèi)到全國(guó)范圍的解決方案,，盡管有局限性,。然而，在第三代合作伙伴項(xiàng)目（3GPP）的保護(hù)傘下,，蜂窩無(wú)線提供了真正的全球連接,。
窄帶物聯(lián)網(wǎng) （NB-IoT） 在 3GPP 第 13 版中指定，而 LTE-M 在第 12 版中定義,，隨著移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商 （MNO） 推出的支持,，為物聯(lián)網(wǎng)解決方案開(kāi)發(fā)人員提供低功耗的全球連接。5G還滿(mǎn)足了物聯(lián)網(wǎng)的需求,，將大規(guī)模連接作為其三個(gè)核心重點(diǎn)領(lǐng)域之一,，同時(shí)增加了高帶寬和超可靠的低延遲通信?？偠灾?，蜂窩網(wǎng)絡(luò)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)連接的重要性是顯而易見(jiàn)的，預(yù)計(jì)未來(lái)幾年將部署數(shù)十億個(gè)蜂窩連接的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備,。
笨手笨腳的 SIM 卡
幾十年來(lái),，將用戶(hù)識(shí)別模塊（SIM）插入閃閃發(fā)光的新手機(jī)一直是通往連接的儀式。然而,，自1991年推出以來(lái),，它一直在努力跟上手機(jī)尺寸縮小的步伐，并且對(duì)于4FF格式,，似乎已經(jīng)耗盡了可用的最高級(jí)產(chǎn)品,。雖然SIM卡對(duì)消費(fèi)者來(lái)說(shuō)是一個(gè)偶爾的挑戰(zhàn)，但對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品制造商來(lái)說(shuō),，這是一個(gè)多管齊下的問(wèn)題,。如果用戶(hù)可以更換SIM卡，那么在設(shè)計(jì)用于室外使用的產(chǎn)品中防止灰塵和濕氣進(jìn)入將更具挑戰(zhàn)性,。此外,，具有蜂窩合同的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備需要多個(gè)庫(kù)存單位（SKU）編號(hào)，即使產(chǎn)品之間的唯一區(qū)別是MNO的SIM卡,。
進(jìn)一步的問(wèn)題出現(xiàn)了,，影響供應(yīng)商和消費(fèi)者。讓我們看一個(gè)例子,，跟蹤攝像機(jī),，它已經(jīng)在監(jiān)測(cè)野生動(dòng)物和農(nóng)場(chǎng)群方面越來(lái)越受歡迎，其中許多提供預(yù)包裝的蜂窩連接,。潛在購(gòu)買(mǎi)者知道哪個(gè) MNO 提供商在要使用攝像機(jī)的區(qū)域提供最佳覆蓋范圍,。如果具有所需 MNO 的攝像機(jī)不可用，他們將選擇替代方案,，從而導(dǎo)致銷(xiāo)售損失,。供應(yīng)商被夾在中間，試圖根據(jù)他們無(wú)法控制的因素來(lái)管理庫(kù)存和需求,。
在制造過(guò)程中對(duì)SIM卡的物理處理也很難實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化,，從而增加了成本。此外,，如果相機(jī)越過(guò)邊界,，比如從美國(guó)進(jìn)入墨西哥或加拿大，它可能會(huì)變得不起作用或產(chǎn)生高昂的漫游費(fèi)用,，就像俄羅斯科學(xué)家追蹤的草原鷹的故事一樣,。
電子時(shí)間軸心指數(shù)
顯然，需要一種新的方法來(lái)應(yīng)對(duì)SIM卡挑戰(zhàn),?？刹鹦兜乃芰蟂IM卡來(lái)自蜂窩意味著語(yǔ)音，語(yǔ)音意味著人類(lèi)交流的時(shí)代,。此后,，蜂窩技術(shù)取得了顯著進(jìn)步，使得通過(guò)蜂窩網(wǎng)絡(luò)“重新編程”SIM卡成為可能,，從而達(dá)到與更換SIM卡相同的結(jié)果,。嵌入式SIM或eSIM是硅技術(shù)與移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商蜂窩網(wǎng)絡(luò)支持的標(biāo)準(zhǔn)相結(jié)合的結(jié)合。
全球移動(dòng)通信系統(tǒng)協(xié)會(huì) （GSMA） 開(kāi)發(fā)了一個(gè)名為“遠(yuǎn)程 SIM 卡配置 （RSP）”的規(guī)范,，該規(guī)范定義了移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商如何使用無(wú)線 （OTA） 流程更新存儲(chǔ)在 eSIM 中的訂閱數(shù)據(jù),。對(duì)于消費(fèi)者來(lái)說(shuō)，這意味著可以通過(guò)掃描QR碼而不是物理交換塑料SIM卡來(lái)更改蜂窩合同,。對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備供應(yīng)商來(lái)說(shuō),，只需按一下按鈕，就可以將新的訂閱數(shù)據(jù)傳播到所有連接的設(shè)備,。
在設(shè)備端,，舊的SIM卡和連接器被eSIM解決方案取代，該解決方案在制造過(guò)程中焊接到物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的電路板上,。由于安全性嵌入在設(shè)備中,，因此不需要專(zhuān)門(mén)保護(hù)的編程設(shè)施或數(shù)據(jù)服務(wù)器。摩托羅拉razr手機(jī)是最早放棄塑料SIM卡的手機(jī)之一,，而可穿戴設(shè)備（如智能手表）出于必要性采用了它們,。雖然當(dāng)今 eSIM 產(chǎn)品的最大 M2M/IOT 用戶(hù)是汽車(chē)行業(yè)，他們使用它們來(lái)支持其各種連接服務(wù),，但 eSIM 的大部分增長(zhǎng)將來(lái)自非汽車(chē)應(yīng)用,。
看似簡(jiǎn)單，高度安全
盡管 eSIM 尺寸小巧,，引腳數(shù)接口簡(jiǎn)單,，但它是一個(gè)高度安全的計(jì)算平臺(tái),。英飛凌的OPTIGA?連接物聯(lián)網(wǎng)OC2321等設(shè)備均基于安全控制器。在本例中為 32 位 ARM 安全核心SC300?,。它的工作頻率為 44 MHz,，配備 1 MB 閃存和 32 KB SRAM，完全符合 GSMA SGP.02 遠(yuǎn)程配置架構(gòu),，并具有多達(dá) 10 個(gè) MNO 配置文件的空間,。該器件采用尺寸僅為 5 × 6 × 0.9 mm 的微型 VQFN-8-4 封裝，所需電路板面積不到塑料 nano-SIM 的 30%,。憑借其 -40 °C 至 +105 °C 的工業(yè)工作范圍,，它也非常適合極端操作環(huán)境中的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，包括風(fēng)力渦輪機(jī)中的遠(yuǎn)程維護(hù)訪問(wèn),、資產(chǎn)跟蹤和車(chē)輛充電點(diǎn),。
這種交鑰匙eSIM方法意味著物聯(lián)網(wǎng)制造商可以在全球單個(gè)SKU下提供其產(chǎn)品，同時(shí)通過(guò)單個(gè)提供商簡(jiǎn)化訂閱和成本的管理,。此外,，用戶(hù)還可以從其專(zhuān)用的基礎(chǔ)設(shè)施托管和正常運(yùn)行時(shí)間中受益，再加上最先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)安全,，使制造商能夠?qū)Ｗ⒂谖锫?lián)網(wǎng)產(chǎn)品的功能和產(chǎn)品差異化,。使用 OTA 更新，可以為 IoT 部署提供額外的漫游合作伙伴,，以利用較低的數(shù)據(jù)成本,。
物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備制造商面臨的挑戰(zhàn)之一是找到能夠跨部署區(qū)域提供覆蓋范圍、成本和服務(wù)最佳平衡的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商,。使用一個(gè) MNO 配置文件的設(shè)備可能會(huì)在多個(gè)國(guó)家/地區(qū)產(chǎn)生高昂的數(shù)據(jù)成本,，盡管物聯(lián)網(wǎng)制造商可以訪問(wèn)提供較低費(fèi)用的本地移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商。OC2321 解決了這一問(wèn)題,，這要?dú)w功于預(yù)加載的引導(dǎo)配置文件,，該配置文件可與塔塔通信 MOVE? 全球 IoT 解決方案配合使用。塔塔專(zhuān)門(mén)針對(duì)物聯(lián)網(wǎng)和M2M連接,，與230多個(gè)地區(qū)的900多家移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商達(dá)成協(xié)議,。這為合同提供了重要的談判杠桿，使他們能夠提供極具競(jìng)爭(zhēng)力的連接包,，這是單個(gè)企業(yè)無(wú)法掌握的,。
雖然eSIM可能比塑料SIM卡稍微貴一些，但系統(tǒng)成本節(jié)省遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)彌補(bǔ)差異,。SIM卡托盤(pán)和SIM卡安裝的處理成本完全下降,。由于缺乏首選MNO的產(chǎn)品可用性而導(dǎo)致的銷(xiāo)售損失已成為過(guò)去。庫(kù)存的簡(jiǎn)化也增加了成本節(jié)約。此外,，物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備供應(yīng)商能夠?yàn)橛脩?hù)提供更多可定制的數(shù)據(jù)包和連接選項(xiàng),，使他們能夠在競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手中脫穎而出，而不受使用單個(gè)MNO的限制,。
eSIM：連接變得簡(jiǎn)單
塑料SIM卡是一種ADS828E技術(shù),，從蜂窩連接意味著人聲連接的時(shí)代開(kāi)始衰落。隨著每年數(shù)十億個(gè)物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)的添加,，現(xiàn)在是時(shí)候從繁瑣的塑料SIM切換到eSIM,，這是一種滿(mǎn)足21世紀(jì)連接和配置期望的解決方案,。eSIM 可節(jié)省大量空間,，在制造過(guò)程中易于操作，可為物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品制造商解決各種挑戰(zhàn),。