物联网智库
作者：詹士 Alex
智次方・物联网智库 整理发布
eSIM/iSIM发展大利好！
仅第一季度，支持eSIM/iSIM设备已占全球28亿活跃物联网设备的16%，且今年有望突破5亿大关！
近日，知名市场研究机构IoT Analytics发布了最新报告《全球IoT eSIM模块和iSIM芯片组追踪》（Global IoT eSIM Modules and iSIM Chipsets Market Tracker），对35家eSIM/iSIM供应商出货量进行调研。
报告显示，仅第一季度，已经有超过4.5亿IoT模块支持eSIM/iSIM，大约占全球28亿活跃蜂窝物联网连接数的16%。预计在2023年，eSIM/iSIM IoT模块市场将迎来转折，实现更快增长。
eSIM/iSIM是什么
由于eSIM/iSIM尚未得到全面普及，因此不免有人对此表示疑惑。
eSIM是什么，iSIM又是什么呢？
按照IoT Analytics报告中的定义，eSIM即embedded SIM，就是一种集成了软硬件、安全元件的通用集成电路卡（universal integrated circuit card，UICC）。
eSIM通常可以提供多种尺寸和形态支持，包括机器对机器型（MFF2）、晶圆级芯片封装型（WLCSP） 和小型化无引线封装型。
值得一说的是，因eSIM使用带有安全元件的嵌入式 UICC （eUICC） ，安全性也大幅增强。
如果还是一头雾水，其实可以和传统的物理SIM卡做一个比较——
传统SIM卡主要采用插拔方式，即在设备中提供一个物理卡片，而eSIM，则直接被嵌入到终端里，只要通过软件配置操作就能激活使用。
iSIM大体可以归类于eSIM类型的一种，但其中将带有安全元件的集成UICC（iUICC）制造成了片上系统（SoC）或系统级封装（SiP）。
根据GSMA智库负责人Peter Jarich的说法，iSIM包括两个主要部分：
一是集成的TRE（防篡改元件），这是SoC中的一个硬件子系统；
二是在TRE硬件内部执行的eUICC操作系统软件，安全地存储在其内部存储器或（和）在该芯片上认证的远程存储器中。
eSIM/iSIM之所以重要，是因为它将对IoT设备制造厂商、电信运营商以及其他利益相关者均产生有利的影响。
对于IoT设备制造商来说，eSIM/iSIM可以帮助他们使用更安全、更灵活的技术来处理设备连接问题。
对于电信运营商来说，随着eSIM/iSIM采用率的提高，他们可以重新评估哪些物联网模块需要获得认证。
对于其他利益相关者来说，围绕eSIM/iSIM、芯片/模组、运营商和设备趋势，可以构建新的eSIM/iSIM数据库，并基于此做出更聪明的抉择。
为什么eSIM/iSIM对物联网发展影响深远
eSIM/iSIM技术的兴起不仅仅是技术进步，更是一种范式转变，这对物联网的发展影响尤为深远。
众所周知，不同于消费领域，物联网设备部署以海量、多类型为特点，凭借eSIM/iSIM所带来的远程大规模配置，可以很好解决海量物联网设备部署和管理困难，帮助企业缩短上市时间并提高部署效率。
同时，eSIM/iSIM还可以简化连接，提升用户体验。
具体来说，相比传统SIM卡，eSIM/iSIM的优势可以表现在以下几个方面：
第一，灵活性。
eSIM/iSIM技术为IoT设备提供了更高的灵活性，并缩短了配置时间。该技术通过允许设备远程预配不同运营商配置文件，可以在无需更换物理SIM卡的情况下，在网络间实现无缝切换。这一灵活性特征对于在多个国家或地区部署物联网设备的企业尤为有利。
另外，eSIM/iSIM技术的远程配置和更新升级能力，可以节省大量时间并简化部署过程，尤其在大规模物联网部署中，能够使企业快速适应和优化他们的部署方案。
在汽车领域，包括宝马、奥迪、特斯拉和大众在内的几家企业，就是通过eSIM技术提供汽车联网服务的鲜活案例。
第二，小巧、紧凑。
eSIM/iSIM可以支持IoT设备商研发生产更小的物联网设备。物联网设备多种多样，其中更轻、更小是很多设备追求的目标。比如智能标签，这是一种薄如纸片的设备，主要应用于对小而轻的物品进行精准、安全的跟踪。
而这基于传统SIM卡很难实现。
IoT Analytic在报告中列出一些例子，如德国铁路的物流部门DB Schenker，就通过用一种超博智能标签解决方案，用来追踪全球小型货车
索尼半导体以色列子公司Sensos开发了类似的方案，它在索尼半导体解决方案的LPWA芯片组中，嵌入了Kigen的iSIM技术。
第三，安全性。
eSIM/iSIM技术通过嵌入式的方式不仅能够保障SIN卡物理安全，同时集成了安全元件，还能从软件层加固SIM卡安全性。
安全元件充当非对称加密的硬件信任根（RoT），可以确保安全的端到端通信。
在特斯拉的车辆中，就通过eSIM支持了远程车辆监控、软件更新和空中升级（OTA）等功能，而eSIM通过安全地存储用于身份验证和加密的加密密匙和证书，来充当硬件的信任根。
第四，可持续性。
eSIM/iSIM技术代替了传统的物理SIM卡，可以减少电子和塑料的浪费。除此外，减少对物联网模块或设备的物理SIM卡运输，则有助于减少与运输相关的碳排放，从而直接或间接提升了环境的可持续性。
实际上，除了IoT Analytic本次报告之外，最近一年内不少研究机构都对eSIM在物联网领域的增长给出了乐观甚至堪称激进的预测。
比如2022年7月，研究机构Counterpoint在其关于eSIM设备市场展望报告中提到，2021年，在智能手机、物联网和车联网等领域带动下，eSIM硬件设备出货量已经超过3.5亿台。
预计2021-2030年，将有累计超过140亿台eSIM设备出货，包括eSIM、iSIM、nuSIM和Soft SIM等个细分形态产品。
另一家市场研究机构Juniper Research在今年3月发布的一项新研究中提到，到2026年，全球使用eSIM技术的物联网连接数量将从2023年的2200万增至1.95亿。
报告还称，2023年，所有eSIM应用只有2%用于物联网领域，但到 2026 年，全球6%的eSIM将应用于物联网领域。未来三年内，全球范围内支持eSIM的物联网设备将增长780%。
可以看到的是，虽然各家在统计方式上存在一定的差异，导致统计数据结果有很大的不同，但同样乐观的预测均表明，2023年对于eSIM的发展来说，可能是一个至关重要的节点。
eSIM迎爆发、iSIM正兴起
在过去，eSIM/iSIM普及速度并不理想。
从数据来看，2018Q1到2020Q4，eSIM/iSIM经历了明显的增长期，但在2021之后出现了一段停滞，偶有波动。
图源：IOT ANALYTICS
其问题在于——远程SIM配置的复杂度高，以及面向消费者物联网和机器对机器(M2M) 技术标准各有不同。
具体来说，GSMA为eSIM/iSIM提供了两种远程配置标准（RSP），一种支持消费类设备，另一种面向M2M设备。
这两种标准彼此互有优劣。前者必须在本地经过用户操作进行配置部署，后者在多个SMDP和SMSR之间引入了非常复杂的集成，造成较高的准入门槛。但对于汽车、相机、踏板车等日常设备，两种标准都不适合。
正是为了解决上述问题，GSMA指定了新的eSIM IoT规范，即SGP.31和SGP.32，作为补充。
新标准允许使用专属管理模块，远程控制及配置eSIM/iSIM，这不仅消除了配置时对用户交互的需求，还简化了物联网连接及部署的时间，提供厂商与消费级标准一样的灵活性和控制能力。关于这点，此前智次方・物联网智库有过更详细介绍，具体可见《eSIM重磅进展！物联网市场的游戏规则改变者来了》。
具体到SIM IoT部署上，主要变化有三。
提供了eSIM物联网远程管理器；
将本地文件配置文档 (LPA) 转变为物联网文件配置文档 (IPA)
在架构中将SM-SR替换为SM-DS和 IPA。
正是这些变化，简化了远程配置文件管理和配置流程，并消除了eSIM IoT部署中，对SM-SR的需求。
除却上述标准外，网络安全监管也是推动eSIM/iSIM的发展的关键因素。
尤其是近期欧盟美国方面进行不少技术监管活动，新出台的法律也将进一步要求加强物联网安全性，还可能需要使用硬件信任根（RoT）。
该背景下，eSIM/iSIM技术，将实现芯片到云安全的实用解决方案，通过利用安全元件作为硬件信任根，可以启用非对称加密，从而加强整体安全框架。
关于未来eSIM/iSIM的发展，相关报告认为其渗透率将进一步提升，一方面eSIM将在2-3年内成为主流SIM技术，此外，iSIM也将主导市场。值得一提的是，GSMA也在该方面提出了安全相关规范与指南。
参考资料：
