ساختار eSIM چیست و چه زمانی برای IOT استفاده می شود؟

احتمالاً سیم‌کارت‌های اینترنت اشیا را که به عنوان راه‌حلی برای اتصال جهانی دستگاه‌های اینترنت اشیا تبلیغ می‌شوند، دیده‌اید. آنها فرصت‌های جدیدی را برای ارائه‌دهندگان راه‌حل اینترنت اشیا باز کرده‌اند و توسعه دستگاه‌ها را برای بازارهای جهانی به لطف توانایی تغییر پروفایل‌های اپراتور آسان‌تر می‌کنند. اما آیا آنها به همان اندازه ای که تبلیغ می شوند، آینده نگر و مبتکرانه هستند؟

در این مقاله به بررسی eSIMها و کاربرد آنها در اینترنت اشیا می پردازیم.

سوال: eSIM چیست?

برای پاسخ به این سوالی ابتدا ابتدا ساختار سیم کارت سنتی (SIM) را بررسی می کنیم.

سیم‌کارت‌های سنتی (SIM) مختص شرکت مخابراتی هستند و فقط یک پروفایل دارند (مانند همراه اول، ایرانسل یا رایتل). بنابراین، اگر می خواهید اپراتور را برای دسترسی به قیمت های مختلف، فناوری های جدید یا بازارهای جدید تغییر دهید، باید سیم کارت را نیز تعویض کنید.

سیم کارت های نهفته (eSIM) برای ایجاد سیم کارت های با چند پروفایل معرفی شدند.

در هسته خود، eSIM راهی برای ارائه از راه دور پروفایل های مختلف شرکت های مختلف مخابراتی در دستگاه های IoT است. در نتیجه، با eSIM نیازی به تعویض دستی سیم‌کارت‌ها هنگام تغییر اپراتور نیست، چیزی که برای دستگاه‌های اینترنت اشیا در مقیاس جهانی بسیار غیرعملی بوده است.

با این حال، درک این نکته مهم است که مردم از اصطلاح eSIM برای توصیف دو مفهوم مرتبط اما مجزا در صنعت استفاده می‌کنند:

• فرم فاکتور (FF) سیم کارت جاسازی شده: eSIM به معنای سیم کارت تعبیه شده روی برد است، یک فرم فاکتور سیم کارت غیر قابل جابجایی که می تواند مستقیماً روی سطح برد مدار چاپی نصب شود (لحیم شود).
• نرم‌افزار eUICC روی سیم‌کارت‌ها: eSIM همچنین برای توصیف معماری eUICC استفاده می‌شود که به سیم‌کارت اجازه می‌دهد چندین پروفایل شبکه داشته باشد.

در حالی که GSMA، سیم کارت نهفته یا eSIM را به‌عنوان معماری eUICC تعریف می‌کند، اما اغلب هنگام عرضه به صنعت اینترنت اشیا با تراشه سیم‌کارت جاسازی‌شده همراه می شود.

متأسفانه، این دو مفهوم اغلب با هم ترکیب می شوند. با این حال، فرم فاکتور تراشه سیم کارت (سخت‌افزار) و معماری eUICC (نرم‌افزار) ویژگی‌های مستقلی در هنگام انتخاب اتصال اینترنت اشیا برای شما هستند.

آشنایی با فرم فاکتورهای سیم کارت

اگر به قدیم برگردید و به تصویر بزرگتر سیم کارت نگاه کنید، می توانید بگویید که تفاوت بین سیم کارت ها با فاکتور فرم شروع می شود.

درست مانند رایانه‌ها و تلفن‌های هوشمند، سیم‌کارت‌ها در شکل‌ها و اندازه‌های مختلفی هستند و این عوامل شکلی لزوماً تعیین نمی‌کنند که سیم‌کارت چه نوع نرم‌افزاری را پیاده‌سازی کرده است.

فرم فاکتورهای سیم کارت:

• اندازه کامل (FF1)
• مینی سیم (FF2)
• میکرو سیم (FF3)
• نانو سیم (FF4)
• سیم کارت نهفته با نام eSIM با فرم فاکتور (MFF2)
• سیم کارت مجتمع با نام iSIM
• سیم کارت نرم افزاری با نام SoftSIM

سیم کارت FF1 قدیمی ترین و همچنین بزرگترین است. در طول سال‌ها، اندازه سیم‌کارت‌ها کاهش یافته است که مزایای سخت‌افزاری آشکاری مانند فضای اضافی را به همراه دارد.

سیم کارت های نهفته (eSIM) لحیم شده بر روی برد مدار چاپی به طور گسترده ای محبوب شده اند، iSIM ها سیم کارتی هستند که اخیراً روی تراشه توسعه یافته و در روی پردازنده نصب شده اند، و SoftSIM یک سیم کارت نرم افزاری 100٪ است که روی سخت افزار موجود در دستگاه ها نصب شده است.

استانداردهای معماری:

• استاندارد ICC
• استاندارد UICC
• استاندارد eUICC

استاندارد ICC مدتهاست که منسوخ شده و به طور کلی استفاده نمی شود. این فقط می تواند از GSM و 2G استفاده کند، بنابراین بعید است هنگام انتخاب سیم کارت برای سیستم IoT خود با آن مواجه شوید. در ادامه بیشتر در مورد eUICC و UICC بررسی انجام می دهیم.

استاندارد UICC در مقابل eUICC

استاندارد UICC (مخفف Universal Integrated Circuit Card) پرکاربردترین استاندارد نرم افزار سیم کارت است زیرا از GSM/2G، 3G، 4G، 5G، LTE Cat 1 T، LTE-M و NB-IoT پشتیبانی می کند.

با این حال، کارت‌های UICC فقط می‌توانند یک پروفایل نرم افزاری اپراتوری داشته باشند، که آنها را مستعد مشکلات رومینگ دائمی و دستیابی به پوشش جهانی گسترده می‌کند.

اینجاست که eUICC وارد می شود.

استاندادر eUICC نرم افزاری روی سیم کارت است که امکان تهیه پروفایل های شرکت مخابراتی را از راه دور فراهم می کند. بنابراین مانند داشتن یک کارت از چندین سیم‌کارت UICC است که پلتفرم eSIM فعال بودن آن را مدیریت می‌کند. در اصل مانند داشتن یک کارت از چند سیم‌کارت UICC است که پلتفرم eSIM فعال بودن آن را در دست دارد.

استاندارد eUICC را می توان در تمام فاکتورهای سیم کارت (سیم کارت های تعبیه شده 2FF تا MFF2) استفاده کرد، اما داشتن سیم کارت نهفته (eSIM) تضمین نمی کند که شما eUICC دارید و بالعکس.

یک پلت فرم مدیریت eSIM، پروفایل‌های حامل را روی دستگاه‌ها از طریق هوا یا از راه دور (OTA) بدون تغییر فیزیکی سخت‌افزار سیم‌کارت روی دستگاه مدیریت می‌کند. پلتفرم eSIM یکی از دلایلی است که چرا مواد بازاریابی اینترنت اشیا اغلب تراشه MFF2 را با نرم افزار eUICC ترکیب می کند زیرا نمی خواهید چیزی را روی دستگاه خود لحیم کنید که نمی توانید آن را از طریق هوا تغییر دهید.

در اینجا یک تصویر اساسی از معماری است که نرم افزار UICC و eUICC را تشکیل می دهد:

اجزای کلیدی eUICC:

• بخش ISD-R (Issuer Security Domain Root یا ریشه دامنه امنیت صادرکننده) نماینده روی کارت SM-SR (Subscription Manager Secure Routing یا مسیریابی امن مدیر اشتراک در شبکه هسته) است که پروفایل های سیم کارت را در کنار سایر عملکردها مدیریت می کند.
• بخش ISD-P1 … ISD-PN نمایه های UICC و نماینده روی کارت اپراتور یا SM-DP (Subscription Manager Data Preparation یا آماده سازی داده مدیر اشتراک) هستند.
• بخش ECASD (EUICC Controlling Authority Security Domain) در حین ساخت در یک eUICC ایجاد می شود و نمی توان آن را حذف یا به روز کرد.

آیا UICC یا eUICC برای پروژه اینترنت اشیا شما بهترین است؟

شما می توانید UICC و eUICC را بر روی تمام فاکتورهای فرم سیم کارت پیاده سازی کنید. بنابراین هنگام تصمیم گیری بین این دو انعطاف پذیری زیادی دارید.

مهم است که به یاد داشته باشید در حالی که eUICC جدیدتر از UICC است، تنها مزیت واقعی آن چندین نمایه حامل در یک دستگاه و جابجایی بین آنهاست که به رفع برخی محدودیت‌های سختگیرانه رومینگ دائمی کمک می‌کند. با این حال، می‌توانید با eSIM724 در سیم‌کارت‌های نهفته eUICC به بیش از 700 شبکه محلی در بیش از 130 کشور جهان متصل شوید.