IoT應(yīng)用無縫連結(jié) eSIM扮演關(guān)鍵

隨著物聯(lián)網(wǎng)裝置的數(shù)量快速增加，以及云端平臺與5G部署全面普及化，行動物聯(lián)網(wǎng)將在未來幾年內(nèi)成為最頂尖的技術(shù)。蜂巢式通訊網(wǎng)絡(luò)也將成為數(shù)以億計的行動裝置和機(jī)器連接至物聯(lián)網(wǎng)（IoT）的通訊骨干。而嵌入式用戶識別模塊（eSIM）做為蜂巢式通訊網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的核心，可安全地讓裝置連接至網(wǎng)絡(luò)。

在這樣的趨勢下，全球正持續(xù)吹起eSIM風(fēng)潮。繼汽車的eCall應(yīng)用之后，eSIM近年來也廣為受到手機(jī)大廠的采用，全球主要的電信業(yè)者紛紛群起跟進(jìn)。在此同時，包括M2M工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)在內(nèi)的應(yīng)用，也逐漸受到裝置用戶的青睞。

根據(jù)ABI Research指出，機(jī)器對機(jī)器（M2M）應(yīng)用（例如：資產(chǎn)追蹤、能源管理或行動醫(yī)療等）的eSIM總出貨量將由2019年的1.01億組，成長至2024年的2.32億組，年復(fù)合成長率達(dá)18%。此外，在2020年全球具備eSIM功能的智能型手機(jī)出貨量也突破2.25億支。從手機(jī)制造商對eSIM的持續(xù)支持，且eSIM日益進(jìn)軍其他裝置領(lǐng)域的情況看來，預(yù)期至2024年全球具備eSIM功能的智能型手機(jī)出貨量將達(dá)5億以上。

 
圖一 : 臺灣地區(qū)eSIM的M2M市場應(yīng)用。（source：云端物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)協(xié)會）

eSIM符合GSMA的遠(yuǎn)程SIM配置（Remote SIM Provision）規(guī)范，可透過在線入口網(wǎng)站從遠(yuǎn)程管理一部裝置或整個裝置群的網(wǎng)絡(luò)聯(lián)機(jī)。能從遠(yuǎn)程透過無線網(wǎng)絡(luò)啟動及設(shè)定物聯(lián)網(wǎng)裝置，業(yè)者便能更加自動化且安全地讓大量裝置聯(lián)網(wǎng)。此外，制造商能在生產(chǎn)、出貨及部署之后選擇網(wǎng)絡(luò)服務(wù)供貨商，并能在產(chǎn)品生命周期內(nèi)隨時變更，不只提升使用方便性，在行動網(wǎng)絡(luò)業(yè)者（MNO）與資費(fèi)方案的選擇上也更為彈性。

 
覆蓋全球的無縫物聯(lián)網(wǎng)連接
為了促進(jìn)eSIM的發(fā)展，英飛凌針對紛繁復(fù)雜的物聯(lián)網(wǎng)裝置和應(yīng)用推出全面統(tǒng)包式eSIM解決方案，不但支持全面3G到5G的通訊標(biāo)準(zhǔn)，并預(yù)先整合了全球200多國的任一載波通訊服務(wù)。

英飛凌OPTIGA Connect eSIM物聯(lián)網(wǎng)解決方案搭載先進(jìn)的安全硬件，并預(yù)先整合了200多個國家及領(lǐng)域的蜂巢式通訊網(wǎng)絡(luò)覆蓋率，支持區(qū)域內(nèi)的任一載波服務(wù)。英飛凌也與Tata通訊公司合作，透過Tata Communications MOVE行動裝置與物聯(lián)網(wǎng)平臺，為客戶提供遍及全球的服務(wù)范圍。

OPTIGA Connect解決方案能實現(xiàn)大規(guī)模以蜂巢式通訊網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)的物聯(lián)網(wǎng)裝置的部署與管理。裝置制造商可透過布建 eSIM，使產(chǎn)品擁有全球通用性，而無須針對個別市場推出特定版本。如此不只可達(dá)到規(guī)模經(jīng)濟(jì)，且能經(jīng)由簡化產(chǎn)品管理來降低成本，亦能大幅縮短產(chǎn)品上市時間。

英飛凌解決方案已預(yù)先整合Tata Communications MOVE eSIM引導(dǎo)配置文件，能讓制造商以無縫、可靠且安全的方式跨全球擷取、移動及管理物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)。此外，Tata Communications與全球超過640家行動網(wǎng)絡(luò)業(yè)者（MNO）合作，制造商可省卻面對不同國家MNO本地化聯(lián)機(jī)方案加起來可能多達(dá)數(shù)百個版本的復(fù)雜管理難題，反之，只要透過Tata Communications單一全球聯(lián)機(jī)方案，便能在不同國家輕松讓裝置上網(wǎng)。裝置使用案例包括智能型儀表部署或車載資通訊及車隊管理應(yīng)用，這類應(yīng)用需要橫跨廣泛的地理區(qū)域部署裝置。

英飛凌也持續(xù)擴(kuò)充eSIM產(chǎn)品組合，推出適用于消費(fèi)型行動裝置的解決方案，支持從3G到5G的所有GSMA標(biāo)準(zhǔn)，可安全地將裝置注冊至其簽約的電信業(yè)者網(wǎng)絡(luò)。得益于其小巧的外型，該解決方案是智能型手機(jī)、平板計算機(jī)，以及智能型手表或健身手環(huán)等穿戴式裝置的最佳選擇。透過將軟硬件結(jié)合到一個易于整合的系統(tǒng)內(nèi)，可以有助于制造商減少eSIM相關(guān)的整合作業(yè)，從而提升產(chǎn)品設(shè)計開發(fā)的效率，縮短產(chǎn)品上市時程。

整合引導(dǎo)程序配置文件的eSIM模塊
意法半導(dǎo)體（ST）推出Cellular IoT Discovery蜂巢式物聯(lián)網(wǎng)開發(fā)工具包，包括經(jīng)GSMA認(rèn)證的eSIM，有助于快速開發(fā)注重效能的蜂巢式物聯(lián)網(wǎng)裝置，其可透過LTE-Cat M和NB-IoT網(wǎng)絡(luò)聯(lián)機(jī)，是嵌入式開發(fā)者和物聯(lián)網(wǎng)愛好者的理想選擇。

該套件開發(fā)板整合一個村田制作所開發(fā)之尺寸極小的多合一蜂巢式通訊模塊。模塊內(nèi)建ST的STM32L462超低功耗微控制器、GSMA認(rèn)證的eSIM模塊ST4SIM-200M和LTE-M/NB-IOT芯片組。其中，eSIM模塊預(yù)裝ST授權(quán)合作伙伴Truphone的引導(dǎo)程序聯(lián)機(jī)配置文件。該套件具有開箱即用的數(shù)據(jù)聯(lián)機(jī)功能，并支持遠(yuǎn)程SIM卡開通置備和SIM卡無線更新功能。使用者用USB與電源線連或在聯(lián)機(jī)器中裝入三個AAA電池即可啟動開發(fā)板，然后再啟動eSIM卡，將板卡聯(lián)機(jī)到蜂巢式行動網(wǎng)絡(luò)，就可開始開發(fā)應(yīng)用項目。

蜂巢式聯(lián)網(wǎng)將在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域上占了很大的市場，這就是ST與村田制作所合作使用STM32L4和嵌入式ST4SIM eSIM開發(fā)蜂巢式模塊的原因。為了達(dá)到最佳開箱即用體驗，ST還與Truphone緊密合作并推出LTE-M免費(fèi)數(shù)據(jù)流量組合，方便IoT Cellular Discovery套件用戶快速開發(fā)測試應(yīng)用方案。

 
圖二 : 智能路燈應(yīng)用與加值服務(wù)。（source：臺灣云端物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)協(xié)會）

值得注意的是，STM32L4采用超低功耗技術(shù)，在STOP 2模式下功耗約2μA，蜂巢式芯片組省電模式（PSM）功耗不到1.4μA，B-L462E-CELL1探索套件為開發(fā)人員開發(fā)電池續(xù)航長達(dá)10年的物聯(lián)網(wǎng)裝置提供了一個平臺，其適用于智慧城市、智慧工業(yè)、智慧農(nóng)業(yè)、智慧電表和穿戴式裝置。ST4SIM-200M的制造和客制化都是在意法半導(dǎo)體的GSMA認(rèn)證工廠進(jìn)行，并預(yù)裝嵌入式SIM卡配置數(shù)據(jù)，可在160多個國家地區(qū)簡化聯(lián)網(wǎng)。

重構(gòu)邊緣連接性和安全性
業(yè)界曾預(yù)測，IoT裝置的部署量將在2020年達(dá)到500億臺，然而實際情況卻只有約90億臺。這一差距是由于蜂巢式聯(lián)機(jī)難度和資安疑慮被大大低估，這些挑戰(zhàn)將會持續(xù)阻礙IoT的發(fā)展。盡管與Wi-Fi相比，蜂巢式聯(lián)機(jī)具有更長的聯(lián)機(jī)距離、更好的戶外效能、更強(qiáng)的安全性和現(xiàn)成的全球基礎(chǔ)設(shè)施等顯著的優(yōu)勢，ABI Research的預(yù)測卻顯示2021年蜂巢式聯(lián)機(jī)的IoT裝置量將只有4.2億臺，僅占IoT部署總量的一小部分，這一差距則是源于全球蜂巢式服務(wù)所需的復(fù)雜后勤工作，例如對各個國家、營運(yùn)商的實體SIM卡和制式合約的管理。

為了解決這樣的狀況，美光科技與塔塔通訊（Tata Communications）連手推出支持全球蜂巢式聯(lián)機(jī)的解決方案，進(jìn)一步簡化和加速物聯(lián)網(wǎng)裝置的大規(guī)模部署。解決方案將由全新的虛擬SIM卡驅(qū)動，也就是eSIM，可為傳統(tǒng)實體SIM卡提供更靈活且可擴(kuò)充的替代方案。美光的Authenta密鑰管理服務(wù)（KMS）是專為邊緣裝置打造的硅層級安全即服務(wù)平臺（Security-as-a-Service Platform），也將為云端eSIM增添助力。

憑借此項技術(shù)，塔塔通訊將能提供無所不在的端到端解決方案；塔塔通訊與全球600多家電信營運(yùn)商的合作關(guān)系，也將助其在200個國家和地區(qū)以零接觸方式將連網(wǎng)IoT裝置連入云端服務(wù)。該解決方案將在不斷擴(kuò)展的物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)生態(tài)系統(tǒng)中釋放創(chuàng)新力量，預(yù)計在2026年，該生態(tài)系統(tǒng)的營收將成長近兩倍達(dá)到4,660億美元。

今日面臨的商業(yè)環(huán)境是一個未知領(lǐng)域，它迫使企業(yè)保持敏捷，并采用零接觸、數(shù)字優(yōu)先的技術(shù)和應(yīng)用。IoT解決方案不僅能夠協(xié)助企業(yè)提高效率和生產(chǎn)力，也將帶來新的機(jī)遇和創(chuàng)新，使企業(yè)的成長水平能再創(chuàng)新高。然而，資安、無縫整合、可靠而強(qiáng)大的連接性以及全球覆蓋范圍仍然是阻礙全球企業(yè)采用IoT的主要障礙。這款解決方案有助于重構(gòu)邊緣連接性和安全性，并建立一種新的模式，加速和簡化IoT部署。