IoT應用無(wú)縫連結 eSIM扮演關(guān)鍵

隨著(zhù)物聯(lián)網(wǎng)裝置的數量快速增加，以及云端平臺與5G部署全面普及化，行動(dòng)物聯(lián)網(wǎng)將在未來(lái)幾年內成為最頂尖的技術(shù)。蜂巢式通訊網(wǎng)絡(luò )也將成為數以?xún)|計的行動(dòng)裝置和機器連接至物聯(lián)網(wǎng)（IoT）的通訊骨干。而嵌入式用戶(hù)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，全球正持續吹起eSIM風(fēng)潮。繼汽車(chē)的eCall應用之后，eSIM近年來(lái)也廣為受到手機大廠(chǎng)的采用，全球主要的電信業(yè)者紛紛群起跟進(jìn)。在此同時(shí)，包括M2M工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)在內的應用，也逐漸受到裝置用戶(hù)的青睞。

根據ABI Research指出，機器對機器（M2M）應用（例如：資產(chǎn)追蹤、能源管理或行動(dòng)醫療等）的eSIM總出貨量將由2019年的1.01億組，成長(cháng)至2024年的2.32億組，年復合成長(cháng)率達18%。此外，在2020年全球具備eSIM功能的智能型手機出貨量也突破2.25億支。從手機制造商對eSIM的持續支持，且eSIM日益進(jìn)軍其他裝置領(lǐng)域的情況看來(lái)，預期至2024年全球具備eSIM功能的智能型手機出貨量將達5億以上。

 
圖一 : 臺灣地區eSIM的M2M市場(chǎng)應用。（source：云端物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì )）

eSIM符合GSMA的遠程SIM配置（Remote SIM Provision）規范，可透過(guò)在線(xiàn)入口網(wǎng)站從遠程管理一部裝置或整個(gè)裝置群的網(wǎng)絡(luò )聯(lián)機。能從遠程透過(guò)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )啟動(dòng)及設定物聯(lián)網(wǎng)裝置，業(yè)者便能更加自動(dòng)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)品生命周期內隨時(shí)變更，不只提升使用方便性，在行動(dòng)網(wǎng)絡(luò )業(yè)者（MNO）與資費方案的選擇上也更為彈性。

 
覆蓋全球的無(wú)縫物聯(lián)網(wǎng)連接
為了促進(jìn)eSIM的發(fā)展，英飛凌針對紛繁復雜的物聯(lián)網(wǎng)裝置和應用推出全面統包式eSIM解決方案，不但支持全面3G到5G的通訊標準，并預先整合了全球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，并預先整合了200多個(gè)國家及領(lǐng)域的蜂巢式通訊網(wǎng)絡(luò )覆蓋率，支持區域內的任一載波服務(wù)。英飛凌也與Tata通訊公司合作，透過(guò)Tata Communications MOVE行動(dòng)裝置與物聯(lián)網(wǎng)平臺，為客戶(hù)提供遍及全球的服務(wù)范圍。

OPTIGA Connect解決方案能實(shí)現大規模以蜂巢式通訊網(wǎng)絡(luò )為基礎的物聯(lián)網(wǎng)裝置的部署與管理。裝置制造商可透過(guò)布建 eSIM，使產(chǎn)品擁有全球通用性，而無(wú)須針對個(gè)別市場(chǎng)推出特定版本。如此不只可達到規模經(jīng)濟，且能經(jīng)由簡(jiǎn)化產(chǎn)品管理來(lái)降低成本，亦能大幅縮短產(chǎn)品上市時(shí)間。

英飛凌解決方案已預先整合Tata Communications MOVE eSIM引導配置文件，能讓制造商以無(wú)縫、可靠且安全的方式跨全球擷取、移動(dòng)及管理物聯(lián)網(wǎng)數據。此外，Tata Communications與全球超過(guò)640家行動(dòng)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)機方案加起來(lái)可能多達數百個(gè)版本的復雜管理難題，反之，只要透過(guò)Tata Communications單一全球聯(lián)機方案，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(chē)載資通訊及車(chē)隊管理應用，這類(lèi)應用需要橫跨廣泛的地理區域部署裝置。

英飛凌也持續擴充eSIM產(chǎn)品組合，推出適用于消費型行動(dòng)裝置的解決方案，支持從3G到5G的所有GSMA標準，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、平板計算機，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(guò)將軟硬件結合到一個(gè)易于整合的系統內，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)品設計開(kāi)發(fā)的效率，縮短產(chǎn)品上市時(shí)程。

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

該套件開(kāi)發(fā)板整合一個(gè)村田制作所開(kāi)發(fā)之尺寸極小的多合一蜂巢式通訊模塊。模塊內建ST的STM32L462超低功耗微控制器、GSMA認證的eSIM模塊ST4SIM-200M和LTE-M/NB-IOT芯片組。其中，eSIM模塊預裝ST授權合作伙伴T(mén)ruphone的引導程序聯(lián)機配置文件。該套件具有開(kāi)箱即用的數據聯(lián)機功能，并支持遠程SIM卡開(kāi)通置備和SIM卡無(wú)線(xiàn)更新功能。使用者用USB與電源線(xiàn)連或在聯(lián)機器中裝入三個(gè)AAA電池即可啟動(dòng)開(kāi)發(fā)板，然后再啟動(dòng)eSIM卡，將板卡聯(lián)機到蜂巢式行動(dòng)網(wǎng)絡(luò )，就可開(kāi)始開(kāi)發(fā)應用項目。

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(chǎng)，這就是ST與村田制作所合作使用STM32L4和嵌入式ST4SIM eSIM開(kāi)發(fā)蜂巢式模塊的原因。為了達到最佳開(kāi)箱即用體驗，ST還與Truphone緊密合作并推出LTE-M免費數據流量組合，方便IoT Cellular Discovery套件用戶(hù)快速開(kāi)發(fā)測試應用方案。

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

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(kāi)發(fā)人員開(kāi)發(fā)電池續航長(cháng)達10年的物聯(lián)網(wǎng)裝置提供了一個(gè)平臺，其適用于智慧城市、智慧工業(yè)、智慧農業(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體的GSMA認證工廠(chǎng)進(jìn)行，并預裝嵌入式SIM卡配置數據，可在160多個(gè)國家地區簡(jiǎn)化聯(lián)網(wǎng)。

重構邊緣連接性和安全性
業(yè)界曾預測，IoT裝置的部署量將在2020年達到500億臺，然而實(shí)際情況卻只有約90億臺。這一差距是由于蜂巢式聯(lián)機難度和資安疑慮被大大低估，這些挑戰將會(huì )持續阻礙IoT的發(fā)展。盡管與Wi-Fi相比，蜂巢式聯(lián)機具有更長(cháng)的聯(lián)機距離、更好的戶(hù)外效能、更強的安全性和現成的全球基礎設施等顯著(zhù)的優(yōu)勢，ABI Research的預測卻顯示2021年蜂巢式聯(lián)機的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)所需的復雜后勤工作，例如對各個(gè)國家、營(yíng)運商的實(shí)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)機的解決方案，進(jìn)一步簡(jiǎn)化和加速物聯(lián)網(wǎng)裝置的大規模部署。解決方案將由全新的虛擬SIM卡驅動(dòng)，也就是eSIM，可為傳統實(shí)體SIM卡提供更靈活且可擴充的替代方案。美光的Authenta密鑰管理服務(wù)（KMS）是專(zhuān)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(wú)所不在的端到端解決方案；塔塔通訊與全球600多家電信營(yíng)運商的合作關(guān)系，也將助其在200個(gè)國家和地區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展的物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)生態(tài)系統中釋放創(chuàng )新力量，預計在2026年，該生態(tài)系統的營(yíng)收將成長(cháng)近兩倍達到4,660億美元。

今日面臨的商業(yè)環(huán)境是一個(gè)未知領(lǐng)域，它迫使企業(yè)保持敏捷，并采用零接觸、數字優(yōu)先的技術(shù)和應用。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(lái)新的機遇和創(chuàng )新，使企業(yè)的成長(cháng)水平能再創(chuàng )新高。然而，資安、無(wú)縫整合、可靠而強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邊緣連接性和安全性，并建立一種新的模式，加速和簡(jiǎn)化IoT部署。