eSIM 技术：克服物联网连接挑战

　　根据 IDC 的数据，到 2025 年将有大约 750 亿台物联网设备连接，全球物联网连接设备的总数据量预计将达到 79.4 泽字节 (ZB)。 随着互联物联网设备和智能物联网解决方案在农业、医疗保健、交通运输、石油、制造、无人机和机器人技术等各个行业呈指数级增长，连接性挑战变得越来越普遍。 为此，公司当前面临的连接挑战是什么? 世界各地的企业如何在 eSIM 技术的帮助下克服这些连接挑战?

　　日常连接问题

　　各个行业的物联网客户都有类似的连接问题，例如花费额外的时间和金钱来管理多个连接合作伙伴、被锁定在昂贵的合同中、可用性差以及没有网络冗余。

　　移动网络运营商 (MNO) 是单点故障，寻找多个供应商的企业通常需要管理多个供应商和合同。对于单个 MNO，不同地区的无线覆盖范围和信号强度可能会有所不同。当最终用户失去与其“家庭”运营商网络的连接时，他们被迫在另一个 MNO 的网络上漫游。

　　另一方面，移动虚拟网络运营商，也称为 MVNO，可能有助于在您跨境时保持网络连接，但它们会漫游到网络上，这会导致成本变化、服务减少，甚至可能会被踢出“他们正在漫游的网络。为了更好地理解这些挑战，重要的是要了解为什么 MVNO 经常无法解决客户的痛点。

　　现实世界的漫游挑战

　　简而言之，“漫游”一词是指允许物联网设备连接到其主要网络提供商的覆盖区域之外。在漫游的帮助下，设备的数据转移到另一个 MNO 的网络上，以便它可以访问持续的无线连接。

　　对于那些不熟悉该术语的人来说，“永久漫游”是指物联网设备在很长一段时间内连接到不是其“家庭”网络或位置的网络。以前，广泛的网络支持永久漫游，但由于运营商和监管机构将不需要的永久漫游流量归零，进入不友好网络的设备现在面临高延迟甚至从“离开”网络中丢弃的更高风险.

　　例如，您的手机在另一个国家/地区漫游时是否曾经停止工作或经历过服务下降?当您的物联网设备使用 MVNO 漫游时，也会发生同样的事情。为了使 IoT 设备符合安全法规，许多监管机构要求 SIM 的身份和来自 IoT 设备的数据在网络边界内终止。结果，各地的物联网设备突然从网络中启动，这对部署了关键任务物联网设备的企业产生了负面影响。由于数据路由拓扑对几乎所有物联网应用程序都不能令人满意，漫游对于应用程序性能较差的物联网设备来说也是一种昂贵的替代方案。

　　为什么 MVNO 会功亏一篑?

　　MVNO 向客户提供无线通信服务，但实际上并不拥有其使用的无线网络塔。相反，MVNO 跳上属于 MNO 的塔，例如 AT&T、T-Mobile 和 Verizon，在此过程中经常通过他们自己的核心网络和/或数据中心传递流量。

　　通常情况下，一个 MVNO 从 MNO 购买/出租批发的会议记录、数据和文本，然后以他们自己的品牌转售谈话、文本和数据给你。 MVNO 通常运营自己的核心网络和数据中心，因此用户的身份与真正的连接提供商 (MNO) 的性能不相称。因此，与 MNO 相比，MNVO 会经历更高的延迟和低于标准的性能。简单来说，延迟是数据包从一个点传输到另一个点的时间。在电信行业，高延迟一词是指网络速度较慢，这会导致糟糕的用户体验，并且通常会限制需要超快速连接的技术(例如人工智能、移动性和机器人技术)。

　　除了向客户提供高延迟解决方案之外，MVNO 还没有提供冗余，因为所有流量都流经他们的数据中心，从而使它们成为单点故障。 MVNO 只运营数据中心，并提供原始 MNO 网络数据架构的粗略副本。移动网络运营商已经花费了数十亿美元来建设他们的网络，而移动网络运营商的数据中心将永远无法与领先的运营商网络相提并论。如果企业将其物联网设备连接到像 AT&T 这样的 MNO，而 MVNO 数据中心遇到中断，则与 AT&T 的连接将丢失，因为 MVNO 数据中心是单点故障。

　　虽然今天许多 MVNO 声称他们提供 eSIM 技术，但事实并非如此。归根结底，尽管有市场营销，但您仍然在使用 MVNO 漫游。

　　鉴于这些限制，许多企业意识到 MVNO 是更昂贵的解决方案，无法满足客户最终的需求。他们需要更好、更可靠的网络。

　　SIM (UICC) 与 eSIM (eUICC) 与 iSIM

　　幸运的是，eSIM 或嵌入式 UICC (eUICC) 技术提供的网络本地化有可能缓解这些担忧。凭证即服务 (CaaS) 或通过空中 (OTA) 将本地网络凭证下载到设备，可提供网络本地化，从而消除永久漫游的风险并提供最佳性能。例如，当在非家庭网络中使用现成的 SIM 技术部署设备时，该设备将漫游到该网络并遭受低于标准的网络性能和昂贵的漫游费用。

　　相反，使用 eSIM 技术，同一设备可以通过无线方式在网络之间动态切换。这避免了与持续漫游相关的风险，解决了网络性能问题，并通过用 eSIM/eUICC 技术替换现成的 SIM 来降低成本。让我们来看看 SIM、eSIM 和 iSIM 这三个术语之间的区别。

　　#1：SIM卡

　　首先，一个经典的、基于 java 的 UICC 卡被制造成可以物理地插入设备和从设备中移除，它被称为“SIM”。一个单一的国际移动用户身份 (IMSI) 号码及其相关密钥将安全地存储在第一张 SIM 卡上，该卡创建于 1991 年。SIM 卡是运行卡操作系统 (COS) 的集成电路。

　　使用这些密钥在单个网络上识别和验证订阅者。尽管这些卡已经存在了 30 多年，并且仍然是许多消费电子产品的默认选项，但它们不具备大多数物联网用例所需的技术能力。值得庆幸的是，eSIM 已经发展到可以解决传统 SIM 技术的许多限制和限制。

　　#2：eSIM

　　术语“eSIM”可以指下载到设备的电子网络访问凭证或嵌入式 SIM 卡。真正的 eSIM 技术使设备运营商能够远程更改网络 OTA 并动态更改订户的身份(即 IMSI)。此外，该技术还可以在设备唤醒时以 OTA 方式传送操作配置文件，这允许存储在卡上的 IMSI 随时间变化并动态分配/重新分配。

　　eSIM 具有多种外形尺寸，与普通 SIM 相比，它们可以是物理的、插入芯片的设备 (2FF/3FF/4FF)。但与传统 SIM 不同，eSIM 也可以焊接到设备的主板 (MFF2) 中。移动网络运营商 (MNO) 有义务在使用经典 SIM/UICC 技术时将网络运营商凭证预安装到 SIM 卡上。另一方面，借助 eSIM/eUICC 技术，可以在分发后下载网络凭据。

　　#3：iSIM

　　“集成 SIM”，通常称为 iSIM，是一个相对较新的短语。借助 iSIM，eSIM 的所有功能和优势都转移到了设备的操作系统和永久硬件上。 iSIM 不像 eSIM 那样依赖单独的内存芯片或控制器。

　　相反，它使处理器设计公司和原始设备制造商 (OEM) 能够灵活地创建将 SIM 功能与已安装的板载处理器和蜂窝调制解调器相结合的片上系统 (SOC) 设计。这改变了兼容设备提供商访问和分发蜂窝功能的方式。如前所述，这项技术仍处于早期发展阶段;因此，许多活动部件必须一起运行。

　　现实世界的连接

　　正如我们从使用 eSIM 技术的经验中了解到的那样，并非所有的 eSIM 都是一样的。 卡操作系统、平台和运营商可用性的差异会影响最终用户的整个连接体验和控制。 iSIM 也会出现同样的问题，但如果物联网的制造渠道不喜欢默认连接选项，现在他们更不能随意更改默认连接选项。 很多人希望，当 iSIM 真正起飞时，处理器 OEM 将提供更多的定制选择，比如让您选择自己的 iSIM 操作系统环境和网络平台。很快就会有更多这方面的内容!