از بدو ظهور فناوری موبایل، ماژول سیمکارت همواره نقش کلیدی در برقراری اتصال بیسیم در شبکههای سلولی داشته است. این در حالی است که با پیشرفت فناوری مخابرات بیسیم و افزایش دامنه کاربریهایی که با استفاده از این فناوری معرفی شدهاند، فناوری سیمکارتها نیز ارتقاء یافته و به جای سیمکارتهای کلاسیک (SIM)[1] که در قالب ماژولهای سنتی جداشونده (rSIM)[2]عرضه میشدند، (eSIM)[3]و «iSIM»[4]به بازار معرفی شدند. در این نوشتار، تأثیر انتقال از سیمکارتهای کلاسیک (SIM) به سیمکارتهای embedded (یا همان eSIM) روی زنجیره ارزش اینترنت اشیاء (IoT) مورد بحث قرار میگیرد.
بررسی روند توسعه اکوسیستم دیجیتال و صنعتی نشاندهنده رشد بازار اینترنت اشیاء صنعتی (IIoT)[5]است. به طور مثال بر اساس مطالعات گارتنر، پیشبینی میشود که فروش تجهیزات اینترنت اشیاء صنعتی از حدود 1.7 میلیارد تجهیز در سال 2022 با مرکب سالانه (CAGR)[6]برابر با 6% به 2.9 میلیارد تجهیز در سال 2030 افزایش یابد. این رشد با محرکهایی از جنس توسعه فناوری، نیاز بازارهای مختلف به ارتقاء سطح اتوماسیون، بهینهسازی فرآیندها و کاهش قیمت تجهیزات ادامه خواهد یافت[7]. ورتیکالهای خودرو، انرژی، خدمات شهری، دولت، تولید و کشاورزی، خانهها و ساختمانهای هوشمند، خردهفروشی و سلامت پیشگام این بازار خواهند بود؛ و بیش از 95 درصد از محمولههای صادراتی سالانه IIoT را تا سال 2030 تشکیل خواهند داد.
برای برقراری اتصال بیسیم IoT فناوریهای متعددی در دسترساند؛ از راهحلهای برد کوتاه مانند Wi-Fi، Zigbee و بلوتوث گرفته تا راهحلهای دوربرد مانند شبکههای «LPWAN»[8]سلولی یا غیرسلولی، ماهواره و رادیوی اختصاصی. در این راستا، فناوری مورد استفاده بر اساس نیازمندیهای هر کاربرد در زمینه پوشش رادیویی، توان، تأخیر، عمر باتری، هزینه، جابهجایی، در دسترس بودن و امنیت انتخاب میشوند (جدول 1). به طور کلی، فناوریها و استانداردهای سلولی عملکرد بهتری در مقایسه با رقبا دارند ولی معمولاً بهرهبرداری از آنها با هزینه کل مالکیت (TCO)[9]بالاتری همراه است که ناشی از ماژول گرانتر و هزینههای اتصال به شبکه است.
جدول 1- مقایسه عملکرد برخی فناوریهای برقراری ارتباط دوربرد IoT (منبع: Arthur D. Little)
بنابراین، کاهش هزینههای ماژولهای IoT سلولی و ظهور کاربردهای جدید، عوامل کلیدی افزایش سهم فناوریهای سلولی در بازار اینترنت اشیاء خواهند بود. گارتنر پیشبینی میکند که سهم تجهیزات IoT سلولی نصب شده از 19 درصد در سال 2022 به 35 درصد در سال 2030 افزایش خواهد یافت.
بسیاری از موارد کاربری اینترنت اشیاء به استقرار پراکنده نقاط پایانی متعددی متکی هستند که طول عمر هر کدام آنها بین 7 تا 15 سال است. تا همین اواخر، سیمکارتهای قابل تعویض (rSIM) پرکاربردترین محصولات در زمینه فعالسازی اتصال IoT سلولی بودند، اما علیرغم تکامل شکلی rSIMها (معرفی سیمکارتهای میکرو و نانو)، فقدان امکان مدیریت و نظارت از راه دور[10]و نیاز به نیروی انسانی برای تغییر فیزیکی سیمکارتها برای تغییر اپراتور شبکه در کاربردهای IoT، نقاط ضعف اصلی این سیمکارتها هستند. درواقع، شرکتهای ارائهدهنده راهحلهای اینترنت اشیاء باrSIM های سنتی نمیتوانند به راحتی بین اپراتورها جابهجا شوند؛ چراکه حضور میدانی تکنسینها برای تعویض سیمکارتها بسیار گران بوده و گاهی از نظر عملیاتی اصلاً امکانپذیر نیست. در طرف مقابل معرفی eSIM و جانشین آن سیمکارت یکپارچه iSIM این امکان را فراهم میکند که:
بنابراین، اگرچه برخی اپراتورهای موبایل از بیم کاهش وفاداری و چسبندگی مشتری در برابر نسل جدید سیمکارتها با احتیاط زیادی عمل کرده و حتی مقاومت میکنند، ولی استقبال از eSIM و iSIM حداقل در حوزه IoT بالاست و بر اساس پیشبینی Counterpoint Research، از 11 درصد در سال 2022 به 28 درصد در سال 2026 افزایش خواهد یافت.
مزیت بهرهبرداری از e/iSIM ایجاد انعطافپذیری بیشتری در ابعاد تجاری و فنی است. این انعطافپذیری از بُعد تجاری با اتصال به اپراتور با انتخاب بهترین توافقنامه رومینگ و کمترین هزینه اتصال محقق شده و کاهش مجموع هزینه مالکیت (TCO)[12]تجهیزات را به دنبال دارد؛ در بُعد فنی نیز امکان اتصال به شبکه با بالاترین قدرت سیگنال دریافتی را فراهم میکند و منجر به بهبود کیفیت خدمات میشود.
با رشد سریع دستگاههای متصل و افزایش نفوذهای امنیتی و حملات سایبری، امنیت IoT به مسئلهای حیاتی تبدیل شده است. رگولاتورها در حال انجام اقداماتی برای تعیین استانداردهای امنیتی برای راهحلهای اینترنت اشیا هستند. اداره فدرال امنیت اطلاعات (BSI) در آلمان از جمله بازیگران پیشرو در این حوزه است که الزامات امنیتی سختگیرانهای را بر شرکتهای ارائهدهنده خدمات رفاهی برای ارائه خدمات مبتنی بر راهحلهای اینترنت اشیاء اعمال کرده است. از جمله اقدامات این نهاد میتوان به الزام استفاده از تجهیزات امنیتی embedشده از پیش تأیید شده (eSEs)[13]در کنتورهای هوشمند برای احراز هویت و رمزگذاری دستگاه اشاره نمود. رگولاتورهای اتحادیه اروپا، ایالات متحده و سنگاپور نیز در حال تعریف الزامات امنیتی برای استقرار اینترنت اشیاء هستند.
از دیگر مزیتهای سیمکارتهای نسل جدید، کمک به رفع این چالشهای امنیتی است. در سمت محصول، eSIMها گاهی اوقات همراه با eSE فروخته میشوند که باعث صرفهجویی در فضا و هزینه میشود. در سمت خدمات نیز، سازمان استاندارد GSMA استانداردی به نام IoT SIM Applet برای ارتباط امن انتها به انتها به اختصار (IoT SAFE) ایجاد کرده است. این استاندارد به سیمکارت اجازه میدهد تا بهجایeSE بهعنوان ریشه اعتماد برای تولید کلیدها و گواهیهایی مورد نیاز برای رمزگذاری ارتباطات سرتاسر شبکه اینترنت اشیا استفاده شود.
بازیگران اکوسیستم اینترنت اشیاء با استفاده از سیمکارت نسل بعدی در حال تغییر، تکامل و بازتعریف جایگاه خود در زنجیره ارزش ارائه این خدمات هستند (شکل 2).
با ظهورiSIM ها، تولیدکنندگان تراشهها مانند کوالکام که به طور سنتی بر طراحی و تولید تجهیزات core مانند ریزپردازندهها و تراشههای ارتباطی متمرکز بودند، با یکپارچهسازی ویژگیهای سیمکارت در تراشههای خود، نقش مهمی در برقراری و فعالسازی اتصال ایفا میکنند.
به طور مشابه، سازندگان سیمکارت مانند Thales، سبد محصولات خود را فراتر از طراحی و تولید سیمکارت گسترش دادهاند. آنها اکنون eSIM ترکیبی[14]را با عناصر امنیتی embedشده و همچنین راهحلهای فعالسازی اتصال پیشرفته مانند پلتفرمهای ارائه خدمات از راه دور ارائه میکنند.
تولیدکنندگان ماژول مانند Quectel که قبلاً روی مونتاژ ماژولهای اتصالپذیری متمرکز بودند، به سمت eSIM حرکت میکنند. این بازیگران همچنین به بازار فروش مجدد[15]خدمات اتصال و مدیریت اتصال به شبکه ورود کرده و جایگاه خود را در زنجیره ارزش بالاتر بردهاند.
سازندگان تجهیزات (OEM)[16] مانندSagemcom که به طور سنتی طراح و سازنده دستگاههای IoT بودند و در این مسیر با تولیدکنندگان چیپست و ماژول همکاری داشتند، با توسعه بازار به سوی ارائه راهحلهای جامع IoT شامل دستگاهها، پلتفرمها و ارائه خدمات حرکت کرده و عملاً به عنوان ارائهدهنده راهحل مدیریت شده سرتاسری برای مشتریان نهایی عمل میکنند.
یکپارچهکنندههای سیستم (SI)[17]مانند Accenture همچنان با یکپارچهسازی و پیکربندی سیستمها و پلتفرمهای مختلف فناوری اطلاعات و بهرهگیری از مشارکت با سایر بازیگران به کسبوکارها برای پیادهسازی راهحلهای اینترنت اشیاء کمک میکنند.
با افزایش پذیرش eSIM/iSIM، استراتژیهای تأمین اتصال به شبکه در حال تغییر هستند. این سیمکارتهای جدید، اتکای سنتی ارائهدهندگان راهحل یا یکپارچهکنندههای سیستم (SIها) برای برقراری اتصال IoT به MNOها را تحت تأثیر قرار دادهاند؛ و این امر، مقدمه تحول در این مدل اجرایی است!
در حال حاضر، ارائهدهندگان راهحل به طور فزایندهای e/iSIM را از سایر بازیگران زنجیره ارزش نظیر سازندگان چیپست، سازندگان ماژول و پلتفرمهای فعالکننده اتصال IoT تأمین میکنند.
اگرچه اپراتورها (MNOها) در هر صورت، متولی اصلی اتصال به شبکه باقی خواهند ماند، اما انتظار میرود بازیگران جایگزین مانند اپراتورهای شبکه مجازی موبایل (MVNO) نقش مهمتری را در بازار ارائه این خدمت به متقاضیان حوزه IoT ایفا نمایند. به طور مثال، سازندگان ماژول مانند Telit و تولیدکنندگان سیمکارت مانند Giesecke+Devrient چند سال پیش IoT MVNO POD را خریدند و خدمات سرتاسری IoT را ارائه میدهند. بنابراین، به نظر میرسد پذیرش e/iSIM هژمونی تاریخی MNOها را بر اتصال IoT و راهحلهای مدیریت اتصال به چالش خواهد کشید.
خدمات اتصال اینترنت اشیا که زمانی در انحصار MNOها قرار داشت، به طور فزایندهای از طریق گزینههای جایگزین در دسترس بازار قرار گرفته است. این امر فرصتهایی را برای ارائهدهندگان راهحل ایجاد میکند تا با قدرت انتخاب از میان استراتژیهای مختلفی را داشته باشند.
تا همین اواخر، استراتژی اکثر OEMها برونسپاری کامل نیازهای اتصال سلولی به MNO یا MVNO بوده است. در این رویکرد، خدمات راهاندازی، مدیریت و ارائه خدمات اتصال به شبکه به شریک تجاری (اپراتور) واگذار میشود. این رویکرد مستلزم در اختیار داشتن پایینترین سطح تخصص فنی در حوزه اتصالپذیری IoT را داشته، اما کنترل کمتری بر کیفیت ارائه خدمات را به دنبال دارد. به عنوان مثالی از این استراتژی میتوان به همکاری ABB با China Telecom در سال 2023 اشاره کرد که طی آن ABB از شبکه 5G و تخصص رایانش ابری China Telecom برای راهحلهای IIoTخود در بازار چین استفاده میکند. به طور مشابه، کاترپیلار با تکیه بر سیمکارت بینالمللی، مرکز کنترل و مدیریت اشتراک AT&T وارد یک مشارکت بینالمللی در حوزه اینترنت اشیاء با AT&T شده است.
در این رویکرد، OEMها رویکرد متفاوتی اتخاذ نموده و ارائه خدمات را با تکیه به مدیریت داخلی پلتفرم خود انجام داده و برای بهرهمندی از خدمات اتصال به شبکه IoT از مشارکت با MNO یا MVNO بهره میبرند. این مدل ترکیبی به OEMها کنترل بیشتری بر عملیات و کیفیت خدمات IoT ارائه شده توسط آنها میدهد. بدین ترتیب با مدیریت پلتفرم و ارائه یکپارچه خدمات IoT، امکان ارائه بهتر راهحلهای سفارشیسازی شده و سرتاسری مهیا میشود. شرکت Maersk، یک اپراتور ناوگان لجستیکی، این استراتژی را با یکپارچهسازی پلتفرم اینترنت اشیا و پلتفرم مدیریت اتصال خود؛ در کنار همکاری با Onomondo (یک MVNO اینترنت اشیاء) برای ارائه اتصال فرامرزی IoT به مشتریان به کار گرفته است. به طور مشابه، شرکت Sagemcom که ارائهدهنده تجهیزات و خدمات رفاهی است، پلتفرم اتصال خود را راهاندازی کرده و با اپراتورها برای ارائه راهحلهای انتها به انتها به مشتریان همکاری میکند.
جاهطلبترینOEM ها عموماً وارد این استراتژی شده و به MVNO IoT تبدیل میشوند؛ و راهحلهای IoT توسعه یافته با منابع داخلی را ارائه میدهند. این رویکرد مستلزم سرمایهگذاری قابل توجه و کسب مهارتهای فنی مرتبط است. نحوه عملکرد Landis+Gyrبزرگترین OEM حوزه ارائه خدمات رفاهی، نمونهای از تحقق این استراتژی است. این شرکت یک راهحل جامع پلتفرم اینترنت اشیاء توسعه داده است که میتواند خدمات سرتاسری مبتنی بر IoT خود را از طریق توافق با Vodafone Business برای ارائه راهحل IoT به صورت کلید در دست[18]استفاده کرده و به IoT MVNO تبدیل شود.OEM هایی که از این استراتژی استقبال میکنند، خود را به عنوان ارائهدهندگان خدمات IoT به صورت انتها به انتها معرفی کرده و فرآیند تدارکات را برای مشتریان تسهیل میکنند.
ارائهدهندگان راهحل برای انتخاب استراتژی مناسب باید بلوغ بازارهای IoT که در آن فعالیت میکنند را ارزیابی کرده و علاوه بر آن، تکامل نیازهای مشتریان خود را نیز پیشبینی کنند. تصمیمگیری در خصوص استفاده از استراتژی سوم (اتصال و ارائه خدمات با منابع داخلی) مستلزم تعریف و اجرای طرحهای تحول در فرآیندهای داخلی، ورود به بازارهای جدید، جذب تخصص مرتبط و توسعه داخلی مالکیت معنوی است.
تا همین اواخر، مدیریت یک پلتفرم اتصال اینترنت اشیا به دلیل عدم بهروز بودن استانداردهای زیربنایی فعالسازی/مدیریت اتصال IoT در کاربریهای جدید از نظر فنی پیچیده بود. تا پیش از این، استانداردها مبتنی بر مدیریت سرور- آمادهسازی دادهها (SM-DP)[19]و مدیریت سرور-روتینگ امن (SM-SR)[20]بودند که استانداردهایی قدیمی بوده و برای موارد استفاده ساده ماشین به ماشین (M2M) طراحی شدهاند تا اینترنت اشیا انبوه. یکپارچگی با اتکا به این استانداردهای قدیمی پیچیده بود و به تخصص فنی قابل توجهی نیاز داشت. اما امسال، GSMA استانداردهای اتصال اینترنت اشیا را به «SM-DP+» بهروزرسانی میکند، که یکپارچگی فنی مورد نیاز برای پیوستن پلتفرمها به سرورهای اپراتورهای موبایل را تسهیل میکند.
علاوه بر پیچیدگی مدیریت پلتفرمهای فعالسازی اتصال، ارائهدهندگان راهحل غیر MNO با مسئله ایمنسازی دستگاههای IoT خود در تمام مناطق جغرافیایی تحت پوشش نیز مواجهند. این یک مانع بزرگ برای مدیریت پلتفرمهای اتصال اینترنت اشیا بود، اما تولیدکنندگان سیمکارت نظیر Thales Group و Move اخیراً شروع به ارائه جایگزینهایی با پیچیدگی پایین برای اتصال دستگاههای اینترنت اشیاء نمودهاند. این پیشرفتهای فنی موانع ورود OEMها را برای مدیریت پلتفرمهای IoT خود را کاهش داده و OEMهای بیشتری را به گذار از استراتژی 1 که به استراتژیهای 2 یا 3 تشویق میکند.
شرکت ADL بر اساس مصاحبههای تخصصی و تحلیلهای داخلی معتقد است که OEMهایی که ناوگانی مشتمل بر 1 میلیون یا بیشتر از end-pointهای اینترنت اشیا را مدیریت میکنند، باید از استراتژی 1 به استراتژی 2 حرکت کنند و پلتفرم خود را راهاندازی کنند. اگر ناوگان IoT یک OEM به 3 میلیون تا 5 میلیون نقطه پایانی برسد، آنها باید به فکر تبدیل شدن به یک ارائهدهنده اینترنت اشیا باشند و از قراردادهای عمده فروشی اتصال با یک یا چند MNO استفاده کنند. البته این فقط یک حساب سرانگشتی است و باید قبل از تصمیمگیری نهایی، ارزیابی استراتژیک، برنامهریزی تجاری و فنی دقیق انجام شود.
به موازات تکامل چشمانداز IoT صنعتی، رویکرد فعال و چابک OEMها برای تطبیق ارزش پیشنهادی خود با ظرفیتهای جدید ایجاد شده، ملزومات بازار و اکوسیستم بسیار مهم و کلیدی است. این امر به آنها کمک میکند تا راهحلهای پایدار و قوی IoT را توسعه دهند که به طور مداوم با محصولات و خدمات پیشرفته ارتقاء مییابند. از جمله مهمترین مواردی که باید در پیشنهادات OEMها قرار بگیرد میتوان به موارد زیر اشاره کرد:
افزودن محصولات و خدمات فوق در لایه طراحی و ساخت مستلزم پیشبینی و تطبیق فرآیندهاست:
با ورود e/iSIMها و خدمات مرتبط به آنها، فرصت مناسبی جهت رشد اینترنت اشیاء سلولی ایجاد شده است. نسل جدید سیمکارت در حال تغییر نقش و تکامل بازیگران اکوسیستم اینترنت اشیاء است. با توجه به چشمانداز اینترنت اشیاء سلولی، تولیدکنندگان تجهیزات و ارائهدهندگان راهحلهای IoT باید در برنامههای راهبردی و عملیاتی خود تجدید نظر کنند.
[1] subscriber identity module (SIM)
[2] removable SIM (rSIM)
[3] embedded SIM (eSIM)
[4] integrated SIM (iSIM)
[5] Industrial IoT (IIoT)
[6] Compound Annual Growth Rate (CAGR)
[7] مثلاً کاترپیلار، تولیدکننده ماشینآلات صنعتی و معدنی، از IoT برای نظارت بر سطح سوخت، ارائه بلادرنگ اطلاعات تجهیزات به نمایندگیها، بهینهسازی عملیات و بهبود رضایت مشتری استفاده کرده؛ و ادعا میکند که راندمان تولید را تا 45 درصد بهبود داده است. شرکت ABB نیز از حسگرهای متصل برای برنامهریزی و تعمیر و نگهداری پیشگیرانه در حوزه رباتیک استفاده میکند.
[8] Low-Power Wide-Area Network (LPWAN)
[9] Total Cost of Ownership (TCO)
[10] over-the-air provisioning
[11] stock-keeping unit (SKU)
[12] Total Cost of Ownership (TCO)
[13] embedded security elements (eSEs)
[14] Combo eSIM
[15] Reselling
[16] Original Equipment Manufacturer (OEM)
[17] System Integrator (SI)
[18] Turnkey
[19] server management data preparation (SM-DP)
[20] server management secure routing (SM-SR)