IoT應用無縫連結 eSIM扮演關鍵
隨著物聯網裝置的數量快速增加,以及云端平臺與5G部署全面普及化,行動物聯網將在未來幾年內成為最頂尖的技術。蜂巢式通訊網絡也將成為數以億計的行動裝置和機器連接至物聯網(IoT)的通訊骨干。而嵌入式用戶識別模塊(eSIM)做為蜂巢式通訊網絡發展的核心,可安全地讓裝置連接至網絡。
在這樣的趨勢下,全球正持續吹起eSIM風潮。繼汽車的eCall應用之后,eSIM近年來也廣為受到手機大廠的采用,全球主要的電信業者紛紛群起跟進。在此同時,包括M2M工業物聯網在內的應用,也逐漸受到裝置用戶的青睞。
根據ABI Research指出,機器對機器(M2M)應用(例如:資產追蹤、能源管理或行動醫療等)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,年復合成長率達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日益進軍其他裝置領域的情況看來,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市場應用。(source:云端物聯網產業協會)
eSIM符合GSMA的遠程SIM配置(Remote SIM Provision)規范,可透過在線入口網站從遠程管理一部裝置或整個裝置群的網絡聯機。能從遠程透過無線網絡啟動及設定物聯網裝置,業者便能更加自動化且安全地讓大量裝置聯網。此外,制造商能在生產、出貨及部署之后選擇網絡服務供貨商,并能在產品生命周期內隨時變更,不只提升使用方便性,在行動網絡業者(MNO)與資費方案的選擇上也更為彈性。
覆蓋全球的無縫物聯網連接
為了促進eSIM的發展,英飛凌針對紛繁復雜的物聯網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。
英飛凌OPTIGA Connect eSIM物聯網解決方案搭載先進的安全硬件,并預先整合了200多個國家及領域的蜂巢式通訊網絡覆蓋率,支持區域內的任一載波服務。英飛凌也與Tata通訊公司合作,透過Tata Communications MOVE行動裝置與物聯網平臺,為客戶提供遍及全球的服務范圍。
OPTIGA Connect解決方案能實現大規模以蜂巢式通訊網絡為基礎的物聯網裝置的部署與管理。裝置制造商可透過布建 eSIM,使產品擁有全球通用性,而無須針對個別市場推出特定版本。如此不只可達到規模經濟,且能經由簡化產品管理來降低成本,亦能大幅縮短產品上市時間。
英飛凌解決方案已預先整合Tata Communications MOVE eSIM引導配置文件,能讓制造商以無縫、可靠且安全的方式跨全球擷取、移動及管理物聯網數據。此外,Tata Communications與全球超過640家行動網絡業者(MNO)合作,制造商可省卻面對不同國家MNO本地化聯機方案加起來可能多達數百個版本的復雜管理難題,反之,只要透過Tata Communications單一全球聯機方案,便能在不同國家輕松讓裝置上網。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用,這類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產品組合,推出適用于消費型行動裝置的解決方案,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者網絡。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等穿戴式裝置的最佳選擇。透過將軟硬件結合到一個易于整合的系統內,可以有助于制造商減少eSIM相關的整合作業,從而提升產品設計開發的效率,縮短產品上市時程。
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蜂巢式物聯網開發工具包,包括經GSMA認證的eSIM,有助于快速開發注重效能的蜂巢式物聯網裝置,其可透過LTE-Cat M和NB-IoT網絡聯機,是嵌入式開發者和物聯網愛好者的理想選擇。
該套件開發板整合一個村田制作所開發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Truphone的引導程序聯機配置文件。該套件具有開箱即用的數據聯機功能,并支持遠程SIM卡開通置備和SIM卡無線更新功能。使用者用USB與電源線連或在聯機器中裝入三個AAA電池即可啟動開發板,然后再啟動eSIM卡,將板卡聯機到蜂巢式行動網絡,就可開始開發應用項目。
蜂巢式聯網將在物聯網領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開發蜂巢式模塊的原因。為了達到最佳開箱即用體驗,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套件用戶快速開發測試應用方案。
圖二 : 智能路燈應用與加值服務。(source:臺灣云端物聯網產業協會)
值得注意的是,STM32L4采用超低功耗技術,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探索套件為開發人員開發電池續航長達10年的物聯網裝置提供了一個平臺,其適用于智慧城市、智慧工業、智慧農業、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認證工廠進行,并預裝嵌入式SIM卡配置數據,可在160多個國家地區簡化聯網。
重構邊緣連接性和安全性
業界曾預測,IoT裝置的部署量將在2020年達到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機難度和資安疑慮被大大低估,這些挑戰將會持續阻礙IoT的發展。盡管與Wi-Fi相比,蜂巢式聯機具有更長的聯機距離、更好的戶外效能、更強的安全性和現成的全球基礎設施等顯著的優勢,ABI Research的預測卻顯示2021年蜂巢式聯機的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所需的復雜后勤工作,例如對各個國家、營運商的實體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機的解決方案,進一步簡化和加速物聯網裝置的大規模部署。解決方案將由全新的虛擬SIM卡驅動,也就是eSIM,可為傳統實體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(KMS)是專為邊緣裝置打造的硅層級安全即服務平臺(Security-as-a-Service Platform),也將為云端eSIM增添助力。
憑借此項技術,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多家電信營運商的合作關系,也將助其在200個國家和地區以零接觸方式將連網IoT裝置連入云端服務。該解決方案將在不斷擴展的物聯網服務生態系統中釋放創新力量,預計在2026年,該生態系統的營收將成長近兩倍達到4,660億美元。
今日面臨的商業環境是一個未知領域,它迫使企業保持敏捷,并采用零接觸、數字優先的技術和應用。IoT解決方案不僅能夠協助企業提高效率和生產力,也將帶來新的機遇和創新,使企業的成長水平能再創新高。然而,資安、無縫整合、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,加速和簡化IoT部署。
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