想必很多人都聽說過蜂窩物聯(lián)網(wǎng)(cellular IoT)，但是具體核心技術是什么估計知道的人就鳳毛麟角，其中它的一個關鍵優(yōu)勢，就是支持全球范圍部署的基礎設施已經(jīng)到位。已安裝的蜂窩網(wǎng)絡包含功能強大的經(jīng)過驗證的網(wǎng)絡技術，涵蓋了全球大部分人口稠密的地區(qū)。由于蜂窩頻譜分配是受到許可和監(jiān)管的，因此要訪問這些網(wǎng)絡的設備必須先進行識別和授權。大多數(shù)移動設備使用訂戶身份模塊(SIM)來實現(xiàn)。

SIM技術最初由歐洲電信標準協(xié)會(ETSI)開發(fā)用于GSM網(wǎng)絡，如今，幾乎所有連接到LTE(4G)網(wǎng)絡的移動設備都使用SIM技術。未來的蜂窩物聯(lián)網(wǎng)設備也需要進行識別和授權，不過需要替代技術，這是因為傳統(tǒng)的物理SIM卡方案不是適合用于數(shù)十億臺遠程部署設備的實用解決方案。

SIMple(簡便)連接

SIM卡安全地存儲國際移動用戶識別碼(IMSI)數(shù)字，該號碼是識別運營商網(wǎng)絡上的卡(和移動電話)的沒有重復的15位代碼。SIM卡通常與發(fā)行卡的運營商相關聯(lián)，并且該運營商處理用戶的接入請求，即便用戶想要使用不同的運營商網(wǎng)絡，比如在另一個國家的運營商網(wǎng)絡，也是如此。

當請求網(wǎng)絡訪問時，IMSI和一次性使用的128位認證密匙(Ki)被中繼傳輸?shù)骄W(wǎng)絡以進行運營商驗證，而后，運營商授權連接。

把這個系統(tǒng)用于蜂窩IoT網(wǎng)絡部署存在兩個主要的缺點，第一個缺點是因為傳統(tǒng)的SIM卡是插入移動設備的獨立卡，這意味著它們占用了空間，而且移動設備需要配置一個端口(這增加了成本并帶來灰塵和水的入口)。如果需要進行SIM卡升級，則必須更換每張卡——對于可能的數(shù)百萬臺蜂窩IoT設備(其中許多將會部署在無法進入的地點)來說，這是非常不切實際的。

第二個缺點是由于SIM卡與單一運營商關聯(lián)：雖然漫游合同所涵蓋的SIM連接范圍理論上可以通過接入本地網(wǎng)絡提供接近全球的覆蓋范圍，但實際的覆蓋范圍取決于“歸屬(home)”運營商協(xié)商的漫游合作伴數(shù)數(shù)目。

這還意味著支付漫游時會產(chǎn)生高額數(shù)據(jù)費用。因為僅僅存儲一組運營商憑證，所以傳統(tǒng)SIM方案對于需要在世界任何地方運作的蜂窩IoT設備變得不切實際。例如，在某些地區(qū)，根據(jù)當?shù)胤ㄒ?guī)，不允許遠程運營商授權的永久漫游，從而限制了蜂窩IoT設備的實用性。

嵌入式SIM(eSIM)則能夠克服這些難題，該裝置不再是一個單獨的、相對較大的外部插件，相反地，顧名思義，它是以芯片的形式出現(xiàn)(稱為嵌入式通用集成電路卡(eUICC))，它成為蜂窩設備電子組件的一部分。這意味著它可以做得很小，這是緊湊型蜂窩物聯(lián)網(wǎng)設備的一個重要考慮因素，并且消除了使用外部端口的成本和漏洞(eSIM方案也可以采用傳統(tǒng)的微米或納米SIM卡格式提供，允許在具有端口但沒有內(nèi)置eSIM的舊式設備中使用。)

一片eSIM擁有多個本地網(wǎng)絡運營商憑證(這與只能容納一個運營商憑證的傳統(tǒng)SIM卡相反)。eSIM還可以進行“遠程配置”(通過無線方式重新編程)。這些功能不僅可以實現(xiàn)未來的技術增強，還可以通過適用于本地網(wǎng)絡的配置文件進行重復更新，從而消除了持續(xù)漫游帶來的監(jiān)管難題，并且允許連接的設備利用本地(通常更便宜)數(shù)據(jù)收費的優(yōu)勢。

網(wǎng)絡效益

網(wǎng)絡方面也有優(yōu)勢：遠程配置的eSIM使得移動運營商能夠無縫地添加蜂窩IoT設備并收取應用數(shù)據(jù)費用，否則這些費用將被引導到歸屬運營商。

Nordic Semiconductor等蜂窩物聯(lián)網(wǎng)解決方案提供商正在采用 eSIM，因此，蜂窩物聯(lián)網(wǎng)客戶可以獲得全球連接，并且省去與世界各地的網(wǎng)絡運營商進行協(xié)商和管理合作關系的諸多麻煩。

此外，eSIM還可以確保開箱即用的本地網(wǎng)絡連接，從而提高運營效率并快速實現(xiàn)可擴展的物聯(lián)網(wǎng)部署。