難以想象！手機(jī)和物聯(lián)網(wǎng)SIM卡未來(lái)會(huì)像沙粒大小

隨著5G的興起，將帶來(lái)手機(jī)、可穿戴設(shè)備、汽車等應(yīng)用的繁榮。與此相對(duì)應(yīng)，只有沙粒大小的eSIM（嵌入式用戶識(shí)別模塊）卡將興盛，取代傳統(tǒng)的SIM（用戶識(shí)別模塊）卡。最新的eSIM非常小，只有1.28×1.27毫米見(jiàn)方，掉到地上很難找到；但別小看它，其未來(lái)應(yīng)用將無(wú)所不在。

近日，英飛凌科技公司介紹了eSIM的市場(chǎng)應(yīng)用前景，以及英飛凌的OPTIGA? Connect eSIM特色。

1 5G的市場(chǎng)機(jī)會(huì)

據(jù)英飛凌科技安全互聯(lián)系統(tǒng)事業(yè)部大中華區(qū)物聯(lián)網(wǎng)安全產(chǎn)品線區(qū)域市場(chǎng)經(jīng)理劉彤女士介紹，物聯(lián)網(wǎng)的上云或云連接主要有幾種方式：通過(guò)Wi-Fi、藍(lán)牙以及蜂窩網(wǎng)絡(luò)連接等。根據(jù)愛(ài)立信最新的數(shù)據(jù)分析預(yù)測(cè)，到2022年約有70%以上的廣域物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備連接將使用蜂窩網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。這是由于蜂窩網(wǎng)絡(luò)有一些優(yōu)勢(shì)：相對(duì)于Wi-Fi和藍(lán)牙，它可以在較遠(yuǎn)的距離、大的范圍和公眾的開(kāi)放區(qū)域使用。

照片 英飛凌科技安全互聯(lián)系統(tǒng)事業(yè)部大中華區(qū)物聯(lián)網(wǎng)安全產(chǎn)品線區(qū)域市場(chǎng)經(jīng)理劉彤

現(xiàn)在世界各地的運(yùn)營(yíng)商都在進(jìn)行5G建設(shè)，我國(guó)目前處于前沿位置。5G采用高頻、短波技術(shù)，因而有更快的傳輸速度和更寬的帶寬，除此之外，5G還有2個(gè)重要特性。

1）網(wǎng)絡(luò)負(fù)載更大，可以承載更多的設(shè)備。

2）安全性更高。在2G、3G、4G時(shí)代，用戶的登網(wǎng)是通過(guò)SIM卡。SIM卡的主要功能是登網(wǎng)、連接和用戶身份鑒權(quán)。5G時(shí)代，由于有更多的設(shè)備接入，對(duì)安全性也提出了更高的要求，例如IMSI加密。IMSI是SIM卡里的ID，相當(dāng)于每張SIM卡的身份證。前幾年歐盟推出了GDPR《通用數(shù)據(jù)保護(hù)條例》法案，IMSI數(shù)據(jù)被認(rèn)為是用戶或物聯(lián)網(wǎng)的隱私，在5G規(guī)范制定的時(shí)候，ETSI（歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)）和3GPP等規(guī)范組織對(duì)IMSI進(jìn)行了加密保護(hù)。

圖 5G的優(yōu)勢(shì)

2 eSIM在5G時(shí)代的優(yōu)勢(shì)

業(yè)界客戶普遍認(rèn)為：eSIM更加適合物聯(lián)網(wǎng)等5G蜂窩連接，在未來(lái)有望取代傳統(tǒng)的SIM卡。

eSIM卡的主要特點(diǎn)如下。

?不是以塑料卡片的形式，而是以一種固體模塊的物理形式存在在設(shè)備之內(nèi)，是焊到了設(shè)備板子里面，這樣更加體現(xiàn)設(shè)計(jì)的靈活性。

?耐高溫、防震，以及因車?yán)锏沫h(huán)境非常復(fù)雜，它有超強(qiáng)的抗干擾能力，適合汽車和工業(yè)場(chǎng)景。例如在汽車領(lǐng)域?，F(xiàn)在如果我們?nèi)?S店買車，例如BBA（德國(guó)3個(gè)豪華汽車品牌，分別是奔馳汽車BENZ、寶馬汽車BMW、奧迪汽車AUDI）前裝的T-BOX（遠(yuǎn)程信息處理器）已經(jīng)預(yù)置了eSIM。

?用戶可靈活地選擇移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商。例如在德國(guó)生產(chǎn)的寶馬汽車進(jìn)口到中國(guó)，怎么放中國(guó)的碼號(hào)呢？實(shí)際上，從2011年開(kāi)始，GSMA就已經(jīng)啟動(dòng)了eSIM規(guī)范的討論，也提出了這樣的一個(gè)需求。所以eSIM演進(jìn)到現(xiàn)在，已經(jīng)可以通過(guò)OTA（空中下載）的方式進(jìn)行運(yùn)營(yíng)商的靈活碼號(hào)下載和切換。

?對(duì)于普通用戶，可以更加靈活地選擇想要的套餐和運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)。

?讓物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的供應(yīng)鏈管理更加方便容易。例如在中國(guó)生產(chǎn)的設(shè)備，可以出口到全世界100多個(gè)國(guó)家。如果沒(méi)有這種靈活方案，以保證正確的eSIM放置（放著正確的流量和放在正確的設(shè)備上），這是一個(gè)非常復(fù)雜的工作。所以如果用了可靈活切換的eSIM方案，可以解決這樣的問(wèn)題。

eSIM主要用于手機(jī)和物聯(lián)網(wǎng)。

圖 eSIM在手機(jī)等消費(fèi)類電子設(shè)備市場(chǎng)增長(zhǎng)強(qiáng)勁

3 eSIM的市場(chǎng)預(yù)測(cè)

1）消費(fèi)類電子產(chǎn)品。目前主要的應(yīng)用是智能手機(jī)，此外，還有智能手表、可穿戴設(shè)備、平板電腦和筆記本電腦等。據(jù)ABI Research預(yù)測(cè)：“在2024年內(nèi)置eSIM的消費(fèi)類電子產(chǎn)品出貨量會(huì)超過(guò)6億部，達(dá)到6.44億部，其中約5億部智能手機(jī)將安裝eSIM?！奔磶缀跛械母叨耸謾C(jī)都會(huì)有這個(gè)功能。

圖 eSIM在汽車等物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)的趨勢(shì)

2）物聯(lián)網(wǎng)。最重要的是“車規(guī)級(jí)”的eSIM，負(fù)責(zé)安全和自動(dòng)駕駛。還有能源管理，智能表具（水電氣表），資產(chǎn)追蹤，例如：掌握一些重型的設(shè)備、資產(chǎn)的位置信息。像現(xiàn)在很多的共享單車，摩拜單車等安裝了eSIM，還有校車和運(yùn)貨大卡車的位置信息監(jiān)測(cè)也是要把位置上傳到云平臺(tái)里。據(jù)ABI Research預(yù)測(cè)：“2024年內(nèi)置eSIM的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備出貨量大概在2.32億，其中有超過(guò)1億，即大半左右是用于汽車的。”

圖 每種物聯(lián)網(wǎng)解決方案對(duì)eSIM都有獨(dú)特的需求

4 不同應(yīng)用所需的eSIM各不相同

現(xiàn)在因?yàn)?G的手機(jī)到來(lái)，它要求高頻、短波，所以5G手機(jī)的天線會(huì)比4G多。此外，手機(jī)硬件設(shè)計(jì)的要求也非常高，手機(jī)硬件工程師要盡量地在擠尺寸，希望能在很小的板子上盡量把關(guān)鍵的元器件布上去，所以需要超小尺寸的eSIM要求。

手表的板子更小，也是有非常嚴(yán)苛的尺寸要求。

除了汽車以外的典型應(yīng)用，包括資產(chǎn)追蹤，最重要的特性是“互操作性”。例如遠(yuǎn)洋貨柜。非常重要的一點(diǎn)，是要求全世界都能夠接入，所以對(duì)于“互操作性”的要求比較高。

還有一些工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)上的應(yīng)用，例如風(fēng)力發(fā)電的設(shè)備，需要檢測(cè)設(shè)備上的信息，然后傳到后臺(tái)，這對(duì)于設(shè)備的穩(wěn)健性要求就更高了，必須具備耐高低溫、非常長(zhǎng)的壽命（使用時(shí)間），這也是它一個(gè)獨(dú)特的要求。

遠(yuǎn)程控制，例如如果在無(wú)人機(jī)上面安裝了eSIM模塊，對(duì)于可靠性就是非常強(qiáng)的要求。在無(wú)人機(jī)飛行的過(guò)程中，需要抗信號(hào)/電磁信號(hào)的干擾和振動(dòng)。

圖 OPTIGA? Connect IoT解決方案預(yù)置碼號(hào)，支持全球網(wǎng)絡(luò)連接

值得一提的是，英飛凌可以提供全面、完整的解決方案組合，以滿足不同應(yīng)用的需求。例如在物聯(lián)網(wǎng)方面，在過(guò)去十幾年里英飛凌推出了2個(gè)系列產(chǎn)品：

①車規(guī)級(jí)。面向汽車應(yīng)用的安全控制器，明星產(chǎn)品有SLI76和SLI97。SLI76產(chǎn)品在2008年推出，是全球首款車規(guī)級(jí)嵌入式SIM卡。

②面向工業(yè)應(yīng)用的安全控制器，SLM76、SLM97、SLM17產(chǎn)品。

為了符合多種市場(chǎng)需求，英飛凌eSIM現(xiàn)在可以提供多種封裝，目前來(lái)講在物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備上主流的封裝就是5×6毫米見(jiàn)方的封裝要求，尺寸和穩(wěn)健性都非常符合主流應(yīng)用需求。

5 易用性是普及的關(guān)鍵

根據(jù)市場(chǎng)研究機(jī)構(gòu)ABI Research在2020年年初發(fā)布的報(bào)告中指出，2019年上半年，英飛凌的eSIM出貨量位居全球第一。

那么，和友商相比，英飛凌的OPTIGA? Connect eSIM的核心優(yōu)勢(shì)是什么？

①基本優(yōu)勢(shì)是符合GSMA最新規(guī)范，同時(shí)支持最新的5G規(guī)范的產(chǎn)品，并通過(guò)業(yè)界最高標(biāo)準(zhǔn)CC EAL4+的安全認(rèn)證，封裝也非常小。

②最核心的優(yōu)勢(shì)是易用性，提供端到端硬件和軟件統(tǒng)包的一站式解決方案，并且在物聯(lián)網(wǎng)的解決方案里預(yù)置初始碼號(hào)。具體地，英飛凌有一個(gè)最新上市的一站式購(gòu)齊eSIM方案。這是由于物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)非常大，但也是碎片化的?？蛻舻耐袋c(diǎn)是整個(gè)測(cè)試非常復(fù)雜，有硬件、軟件。此外，eSIM在GSMA規(guī)范里還有M2M的規(guī)范，還有預(yù)裝的碼號(hào)，這對(duì)于那些規(guī)模較小、年用量不是很大的用戶挑戰(zhàn)很大。為此，英飛凌提出了“統(tǒng)包式”或叫“一站式”的eSIM解決方案，實(shí)現(xiàn)了硬件、軟件統(tǒng)包，即插即用。主要有2種產(chǎn)品形態(tài)：

①OC1110面向的是消費(fèi)類的電子設(shè)備，專門針對(duì)手機(jī)、手表等消費(fèi)類設(shè)備。

②OC2321面向的是物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備。

預(yù)置的碼號(hào)，即支持全球連接的碼號(hào)可以大大簡(jiǎn)化供應(yīng)鏈。例如：在中國(guó)生產(chǎn)了一個(gè)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備要出口到全世界100多個(gè)國(guó)家?？梢酝ㄟ^(guò)1個(gè)初始的碼號(hào)預(yù)置，用統(tǒng)一的1套產(chǎn)品就可以把所有的設(shè)備都安裝上eSIM，出口到全世界100多個(gè)國(guó)家之后，再可以連接到當(dāng)?shù)氐倪\(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)，然后再進(jìn)行當(dāng)?shù)氐拇a號(hào)下載，這完全是看用戶自己的選擇。

這是一種易于集成和管理的方案。它可以支持640多個(gè)移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)，同時(shí)安全性也是符合GSMA的標(biāo)準(zhǔn)。那么，英飛凌如何能支持全球200多個(gè)國(guó)家和地區(qū)640多個(gè)運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)呢？因?yàn)橛w凌在前2年與印度最大的運(yùn)營(yíng)商塔塔通信進(jìn)行了合作。塔塔通信有一個(gè)MOVE? eSIM Hub。它跟很多國(guó)家的運(yùn)營(yíng)商都有合作協(xié)議，該平臺(tái)可以提供這樣的解決方案給2B用戶，例如：企業(yè)用戶、OEM用戶、芯片組、模塊廠家提供這樣的服務(wù)，能夠支撐所有的設(shè)備要求。在英飛凌OPTIGA? Connect IoT解決方案里預(yù)置了塔塔通信這樣的一個(gè)初始模塊（下圖）。

圖 OPTIGA? Connect IoT解決方案預(yù)置碼號(hào)，支持全球網(wǎng)絡(luò)連接

6 eSIM目前在我國(guó)的發(fā)展程度

可能我們平?？吹降膃SIM不是特別多，但是實(shí)際上運(yùn)營(yíng)商在過(guò)去幾年中默默做了很多工作。

大概從三四年前開(kāi)始，國(guó)內(nèi)三大運(yùn)營(yíng)商都陸續(xù)投資和部署了eSIM的RSP后臺(tái)。目前三大運(yùn)營(yíng)商對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)和消費(fèi)級(jí)的平臺(tái)都是已經(jīng)建設(shè)完成?，F(xiàn)在可以看到國(guó)內(nèi)的趨勢(shì)：車聯(lián)網(wǎng)是三大運(yùn)營(yíng)商重點(diǎn)布局的方向（注：其實(shí)也不只是國(guó)內(nèi)運(yùn)營(yíng)商，全球所有的運(yùn)營(yíng)商都認(rèn)為車聯(lián)網(wǎng)是重點(diǎn)的方向，這是他們業(yè)務(wù)新的增長(zhǎng)點(diǎn)）。對(duì)于消費(fèi)類產(chǎn)品，其實(shí)在國(guó)內(nèi)也是有很多案例的，例如聯(lián)通的“手機(jī)營(yíng)業(yè)廳APP”，就有eSIM專區(qū)?，F(xiàn)在看eSIM專區(qū)，這里面有很多智能穿戴產(chǎn)品是在發(fā)售的，包括一號(hào)雙終端和一號(hào)一終端。

在規(guī)范制定方面，目前在信通院（全稱：中國(guó)信息通信研究院）下屬機(jī)構(gòu)TAF（電信終端產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)），也在制定相關(guān)的國(guó)內(nèi)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。

有些用戶會(huì)擔(dān)心：eSIM卡這么小，將來(lái)怎么用在手機(jī)等產(chǎn)品上？實(shí)際上，eSIM的概念是將傳統(tǒng)SIM卡直接嵌入到設(shè)備芯片上，而不是作為獨(dú)立的可移除零部件加入設(shè)備中，因此用戶無(wú)需插入物理SIM卡。

7 eSIM會(huì)取代SIM嗎?

至少在未來(lái)5—10年，SIM與eSIM會(huì)長(zhǎng)期處于并存狀態(tài)，但是再往后，在某些場(chǎng)景下，eSIM可能會(huì)取代SIM卡。

SIM卡主要是在手機(jī)上的應(yīng)用，物聯(lián)網(wǎng)也有一些。手機(jī)存量用戶可能會(huì)一直用到SIM，但是整個(gè)市場(chǎng)的容量，由于物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)的蓬勃發(fā)展和物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用越來(lái)越多，會(huì)有越來(lái)越多的eSIM設(shè)備產(chǎn)生。

我們也能夠看到隨著5G技術(shù)的發(fā)展，對(duì)于手機(jī)，對(duì)于終端的小型化要求，對(duì)于整體一致性的要求，例如，現(xiàn)在我們經(jīng)常能夠看到手機(jī)廠商的賣點(diǎn)是“無(wú)孔化”，手機(jī)是全面屏、無(wú)孔，非常漂亮，還有防水功能。由于這些新的功能要求以及物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備小型化、防水、防塵、防震的要求，eSIM的市場(chǎng)潛力越來(lái)越大。

這是一個(gè)逐漸遷移的過(guò)程，可能SIM發(fā)貨量會(huì)越來(lái)越少，eSIM發(fā)貨量會(huì)越來(lái)越多，但是整個(gè)市場(chǎng)是越來(lái)越大的。

8 安全性

英飛凌有沒(méi)有針對(duì)中國(guó)市場(chǎng)和用戶的安全措施？

實(shí)際上，網(wǎng)絡(luò)安全問(wèn)題不是某個(gè)國(guó)家或地區(qū)獨(dú)有的，無(wú)論中國(guó)還是世界其他國(guó)家，對(duì)于網(wǎng)絡(luò)安全性問(wèn)題都是非常重視的。英飛凌致力于讓互聯(lián)世界更加安全，推出的OPTIGA? Connect eSIM解決方案中，面向物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的產(chǎn)品是基于非常強(qiáng)大的安全控制器，獲得了CC EAL 5+認(rèn)證，面向消費(fèi)級(jí)應(yīng)用的產(chǎn)品是基于SLC37安全芯片，獲得了通用標(biāo)準(zhǔn)（Comment Criteria）CC EAL6+認(rèn)證，都是是業(yè)界最高的安全等級(jí)。SLC37 安全芯片提供穩(wěn)健且可靠的保護(hù)機(jī)制，為關(guān)鍵數(shù)據(jù)、敏感數(shù)據(jù)提供安全的存儲(chǔ)，這是英飛凌安全互聯(lián)系統(tǒng)事業(yè)部（DSS）多年來(lái)的技術(shù)強(qiáng)項(xiàng)，也是處于全球領(lǐng)先地位的。

9 小結(jié)

手機(jī)、物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的SIM卡越來(lái)越小，性能卻越來(lái)越強(qiáng)大，安全也毫不遜色。離不開(kāi)芯片企業(yè)的創(chuàng)新和細(xì)致體貼的易用性服務(wù)。希望eSIM早日普及！