eSIM漸成主流，嵌入汽車(chē)、手機、物聯(lián)網(wǎng)設備

隨著(zhù)5G的興起，將帶來(lái)手機、可穿戴設備、汽車(chē)等應用的繁榮。與此相對應，只有沙粒大小的eSIM（嵌入式用戶(hù)識別模塊）將興盛，嵌入在板卡上，取代傳統的SIM卡。最新的eSIM非常小，只有1.29 mm×1.27 mm（圖1），掉到地上很難找到；但eSIM更適合物聯(lián)網(wǎng)別蜂小窩看通它信，，將其取市代場(chǎng)傳非統S常IM可解觀(guān)決。

圖1 eSIM卡

近日，英飛凌科技公司安全互聯(lián)系統事業(yè)部大中華區物聯(lián)網(wǎng)安全產(chǎn)品線(xiàn)區域市場(chǎng)經(jīng)理劉彤女士介紹了eSIM的市場(chǎng)應用前景。

1   5G的市場(chǎng)機會(huì )

物聯(lián)網(wǎng)的上云或云連接主要有幾種方式：通過(guò)Wi-Fi、藍牙以及蜂窩網(wǎng)絡(luò )連接等。據愛(ài)立信最新的數據分析預測，到2022年約有70%以上的廣域物聯(lián)網(wǎng)設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：相對于Wi-Fi和藍牙，它可以在較遠的距離、大的范圍和公眾的開(kāi)放區域使用。

現在世界各地的運營(yíng)商都在進(jìn)行5G建設，我國目前處于前沿位置。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 )負載更大，可以承載更多的設備。

2）安全性更高。在2G、3G、4G時(shí)代，用戶(hù)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(hù)身份鑒權。5G時(shí)代，由于有更多的設備接入，對安全性也提出了更高的要求，例如IMSI加密。IMSI是SIM卡里的ID，相當于每張SIM卡的身份證。前幾年歐盟推出了GDPR《通用數據保護條例》法案，IMSI數據被認為是用戶(hù)或物聯(lián)網(wǎng)的隱私，在5G規范制定的時(shí)候，ETSI（歐洲電信標準化協(xié)會(huì )）和3GPP等規范組織對IMSI進(jìn)行了加密保護。

2   eSIM在5G時(shí)代的優(yōu)勢

業(yè)界客戶(hù)普遍認為：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于設備內，焊到板子上，這樣更加體現設計的靈活性。

●   耐高溫、防震，以及因車(chē)里的環(huán)境非常復雜，它有超強的抗干擾能力，適合汽車(chē)和工業(yè)場(chǎng)景。例如在汽車(chē)領(lǐng)域?，F在如果我們去4S店買(mǎi)車(chē)，例如BBA（德國3個(gè)豪華汽車(chē)品牌，分別是奔馳汽車(chē)BENZ、寶馬汽車(chē)BMW、奧迪汽車(chē)AUDI）前裝的T-BOX（遠程信息處理器）已經(jīng)預置了eSIM。

●   用戶(hù)可靈活地選擇移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )運營(yíng)商。例如在德國生產(chǎn)的寶馬汽車(chē)進(jìn)口到中國，怎么放中國的碼號呢？實(shí)際上，從2011年開(kāi)始，GSMA就已經(jīng)啟動(dòng)了eSIM規范的討論，也提出了這樣的一個(gè)需求。所以eSIM演進(jìn)到現在，已經(jīng)可以通過(guò)OTA（空中下載）的方式進(jìn)行運營(yíng)商的靈活碼號下載和切換。

3   eSIM的市場(chǎng)預測

1）消費類(lèi)電子產(chǎn)品。目前主要的應用是智能手機，此外，還有智能手表、可穿戴設備、平板電腦和筆記本電腦等。據ABI Research預測：“到2024年，內置eSIM的消費類(lèi)電子產(chǎn)品出貨量會(huì )超過(guò)6億部，達6.44億部，其中約5億部智能手機將安裝eSIM。（圖2）”即幾乎所有的高端手機都會(huì )有這個(gè)功能。

2）物聯(lián)網(wǎng)。最重要的是“車(chē)規級”的eSIM，負責安全和自動(dòng)駕駛。還有能源管理，智能表具（水電氣表），資產(chǎn)追蹤，例如：掌握一些重型的設備、資產(chǎn)的位置信息。像現在很多的共享單車(chē)/摩拜單車(chē)安裝了eSIM，還有校車(chē)和運貨大卡車(chē)的位置信息監測也是要把位置上傳到云平臺里。據ABI Research預測：“2024年內置eSIM的物聯(lián)網(wǎng)設備出貨量大概在2.32億，其中有超過(guò)1億，即大半左右是用于汽車(chē)的（圖3）?！?/p>

4   不同應用所需的eSIM各不相同

現在因為5G的手機到來(lái)，它要求高頻、短波，所以5G手機的天線(xiàn)會(huì )比4G多。此外，手機硬件設計的要求也非常高，手機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（如圖4）。

手表的板子更小，也是有非常嚴苛的尺寸要求。除了汽車(chē)以外的典型應用，包括資產(chǎn)追蹤，最重要的特性是“互操作性”。例如遠洋貨柜。非常重要的一點(diǎn)，是要求全世界都能夠接入，所以對于“互操作性”的要求比較高。

還有一些工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)上的應用，例如風(fēng)力發(fā)電的設備，需要檢測設備上的信息，然后傳到后臺，這對于設備的穩健性要求就更高了，必須具備耐高低溫、非常長(cháng)的壽命（使用時(shí)間），這也是它一個(gè)獨特的要每求種物。

遠程控制，例如如果在無(wú)人機上面安裝了eSIM模塊，對于可靠性就是非常強的要求。在無(wú)人機飛行的過(guò)程中，需要抗信號/電磁信號的干擾和振動(dòng)。

為此，需要eSIM供應商提供全面、完整的解決方案組合，以滿(mǎn)足不同應用的需求。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，分別面向車(chē)規級和面向工業(yè)應用，同時(shí)有多種封裝。目前物聯(lián)網(wǎng)設備上主流的封裝是5 mm×6 mm的封裝，新近推出了1.29 mm×1.27 mm尺寸。

和友商相比，英飛凌的OPTIGA? Connect eSIM的核心優(yōu)勢是易用性，提供端到端硬件和軟件統包的一站式解決方案，并且在物聯(lián)網(wǎng)的解決方案里預置初始碼號。

值得一提的是，支持全球連接的預置碼號的好處是可以大大簡(jiǎn)化供應鏈，例如：在中國生產(chǎn)了一個(gè)物聯(lián)網(wǎng)設備要出口到全世界100多個(gè)國家，可以通過(guò)1個(gè)初始的碼號預置，用統一的1套產(chǎn)品就可以把所有的設備都安裝上eSIM，出口后，可以連接到當地的運營(yíng)商網(wǎng)絡(luò )，然后再進(jìn)行當地的碼號下載。該方案可以支持全球640多個(gè)移動(dòng)運營(yíng)商網(wǎng)絡(luò )，同時(shí)安全性也是符合GSMA的標準。

5   eSIM目前在我國的發(fā)展程度

可能我們平常見(jiàn)到的eSIM不是特別多，但是實(shí)際上運營(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，國內三大運營(yíng)商都陸續投資和部署了eSIM的RSP后臺。目前三大運營(yíng)商對于物聯(lián)網(wǎng)和消費級的平臺都是已經(jīng)建設完成?，F在可以看到國內的趨勢：車(chē)聯(lián)網(wǎng)是三大運營(yíng)商重點(diǎn)布局的方向（注：其實(shí)也不只是國內運營(yíng)商，全球所有的運營(yíng)商都認為車(chē)聯(lián)網(wǎng)是重點(diǎn)的方向，這是他們業(yè)務(wù)新的增長(cháng)點(diǎn)）。對于消費類(lèi)產(chǎn)品，其實(shí)在國內也是有很多案例的，例如聯(lián)通的“手機營(yíng)業(yè)廳APP”，就有eSIM專(zhuān)區?，F在看eSIM專(zhuān)區，這里面有很多智能穿戴產(chǎn)品是在發(fā)售的，包括一號雙終端和一號一終端。

在規范制定方面，目前在信通院（全稱(chēng)：中國信息通信研究院）下屬機構TAF（電信終端產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì )），也在制定相關(guān)的國內規范標準。

6   eSIM會(huì )取代SIM嗎?

至少在未來(lái)5—10年，SIM與eSIM會(huì )長(cháng)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卡主要是在手機上的應用，物聯(lián)網(wǎng)也有一些。手機存量用戶(hù)可能會(huì )一直用SIM卡，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)應用越來(lái)越多，會(huì )有越來(lái)越多的eSIM設備產(chǎn)生。

我們也能夠看到隨著(zhù)5G技術(shù)的發(fā)展，對于手機，對于終端的小型化要求，對于整體一致性的要求，例如，有些手機的賣(mài)點(diǎn)是無(wú)孔化、全面屏，不僅非常漂亮，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。

不過(guò)，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。

（本文來(lái)源于《電子產(chǎn)品世界》雜志2020年9月期）