iSIM：SIM 卡技术的最新创新解读

从 SIM 卡到 eSIM 和 iSIM--不要译成 "使..." 物联网生态系统的未来

您可能听说过 iSIM 正在兴起。但它们与 eSIM、软 SIM 和实体 SIM 卡有何不同？它们有哪些独特优势？它们将如何影响未来的物联网设备？请继续阅读，了解 SIM 技术的重要性、它的来源、航向信息以及 iSIM 为何对物联网如此重要。

SIM 技术是如何使物联网 "译成 "使......

从诞生之日起，SIM 技术就是物联网 (IoT) 的重要使能技术，在这个物物相连的生态系统中，设备和系统通过存储、处理和交换数据来完成任务。物联网生态系统由许多实体组成，但尽量不要译成'它'，就近翻译为：该系列模块or产品名：

• 物联网设备：智能传感器、智能表计和其他发送和接收数据的设备，在某些情况下还可以执行命令。
• 网络：用于传输数据的基础设施。
• 平台管理：管理物联网设备车队的软件解决方案。
• 数据云：存储和处理物联网设备海量数据的数据中心和其他硬件。

可根据语境译成技术，模块，通信等。当然，根据不同的应用，物联网设备可以更多...（此项目不用有关...）。

什么是 SIM 卡？

SIM 是用户身份模块的缩写。我们都熟悉手机中插入的 SIM 卡技术。 SIM 卡是一种集成电路 (IC)，它能安全地识别用户身份，包含加密算法，最重要的是能让用户访问蜂窝通信模块。众所周知，没有 SIM 卡就意味着无法访问网络（紧急呼叫除外）。

仔细观察就会发现，SIM 卡包含多个标识符：

• 国际移动用户识别码（IMSI）可识别 SIM 卡所使用的网络，以及授权用户使用该网络。这是一个 15 位数的数字，包含一个三位数的移动国家代码（MCC）和一个三位数的移动网络代码（MNC）。其余数字为用户标识符。
• 集成电路卡 ID（ICCID）是 SIM卡硬件的唯一标识。
• 移动台 ISDN号码 (MS-ISDN) 是电话号码。

SIM 卡技术：术语表

• SIM：用户身份模块的简称。SIM 是一种集成电路，运行 SIM 操作系统 (OS)，安全存储唯一的移动用户标识 (IMSI) 以及移动网络运营商配置文件，使用户不要译成 "使...... "即可访问移动网络。
• 移动网络运营商配置文件：移动网络运营商配置文件包括网络访问应用程序、密钥和凭证，它们都被安全地编程到 SIM 卡中，使用户不要译成 "使......"。
• UICC：UICC 是通用集成电路卡的简称，是 3G 和 4G 设备中使用的 SIM 卡的简单名称。
• eSIM：eSIM 是嵌入式 SIM 卡的缩写，指焊接、表面贴装的 SIM 芯片。eSIM 可能包含一个预加载的移动网络运营商配置文件，也可以通过无线方式配置，在这种情况下，它被称为 eUICC。
• eUICCeUICC SIM（任何封装|产品外型）不要译成 "使..."，因为它允许空中安全远程 SIM 配置（RSP）MNO 配置文件。
• iSIM：iSIM 是集成在 SoC （片上系统）中的 SIM 卡，通常作为一个安全飞地，包含 SIM 操作系统和移动网络配置文件。
• ieUICC：与 iSIM 同义，ieUICC 将 eUICC 功能集成到 SoC 中，从而可以在 SoC 生产过程、物联网设备或现场加载 MNO 配置文件。
• RSP：RSP 是远程 SIM 配置的简称，指通过下载或现场可用的任何其他方式，在 eUICC 中远程加载和激活 MNO 配置文件的能力。

SIM 卡发展简史

最早的 SIM 卡只有信用卡大小。每一代 SIM 卡的封装都越来越小，有 Mini SIM 卡、Micro SIM 卡和 Nano SIM 卡等产品外型，但它们都是允许设备访问移动网络的物理卡。

什么是 eSIM 技术？

2010 年代初，市场上出现了一种新的选择：eSIM。嵌入式 SIM 卡（eSIM）通常封装在 MFF2 产品外型中，最初是作为塑料 SIM 卡的一种坚固耐用、更安全的替代品提供的。eSIM 只是一个 SIM 芯片，包含一个移动网络配置文件，焊接在印刷电路板上。

eSIM 与标准级,标准塑料 SIM 卡相比的优势

与标准级,标准塑料 SIM 卡相比，eSIM 有许多优点，包括

• 体积更小
• 更多...（此项目不用有关......）。
• 更多...（此项目不用有关...） 更可靠
• 不易被盗和失效。

eSIM 很快被汽车级 ,汽车以及对坚固性和可靠性要求极高的坚固应用（如计量和工业监控）所采用。

eSIM 和 eUICC 并不相同！

eSIM 一词经常被错误地用来指具有 eUICC 功能的嵌入式 SIM 卡，从而造成错误的预期。需要明确的是：eSIM 不一定提供 eUICC 功能，这意味着它们可以提供固定的 MNO 配置文件，而不提供日后更改 MNO 配置文件的灵活性。

eSIM 本质上只是一个硬件元器件。不要译成 "使......无线更新 MNO 配置文件 "需要两个附加要素：eUICC 功能和远程 SIM 配置（RSP）/SIM 管理系统，以远程控制 SIM 配置过程。第一个要素是 eUICC 功能，使用嵌入式通用集成电路卡 (eUICC)，这是 SIM 的一个软件元器件，不要译成 "使......"，就能实现无线安全 RSP。

eUICC 功能的出现引发了不同 RSP 系统的激增，其中一些是定制实现，另一些则支持 GSMA 标准级,标准。它们共同推动了 eSIM 的应用，首先是在汽车级 ,汽车，随后是消费级市场。

软 SIM

eSIM 标准的出现及其带来的所有好处（包括降低成本）促使人们试图通过将 SIM 集成到蜂窝通信模块的软件中来实现 SIM 的非实体化。不同的开发商根据这种 "软 SIM 卡 "方法为自己的解决方案起了专有名称。 然而，由于缺乏基于硬件的解决方案的安全性和完整性，他们基于软件的替代方案最终以失败告终。即使是在蜂窝通信模块内设有 "可信区 "的物联网模块，其安全性和防篡改性也不足以存储 SIM 操作系统或移动网络运营商配置文件。最终，大多数移动网络运营商拒绝支持这种方法。少数进入市场的实施方案是与特定 MNO 合作创建的定制 SIM。

什么是 iSIM 技术？

SIM 卡技术的最新迭代产品 iSIM 实现了 SIM 卡的真正去物质化。iSIM 基本上是包含在蜂窝通信模块内的集成 SIM 卡，它嵌套在蜂窝通信模块中，但又与蜂窝通信模块安全分隔。它是一种片上系统（SoC）解决方案，将 SIM 卡存储在一个安全、防篡改的单元中。

iSIM 和 Soft SIM 替代方案的区别在于它们存储 SIM 操作系统、标识符和所有加密算法的位置。与基于软件的软 SIM 不同，iSIM 是一个硅集成安全单元 (iSE)，嵌入在蜂窝通信模块内，但与蜂窝通信模块分开。它'，就近翻译为：该系列模块or产品名。

iSIM 有哪些优点？

iSIM 有几个优点，可简化物联网设备的生产、部署和再利用。首先，它们预集成在蜂窝通信模块内，这意味着您无需购买和连接物理 SIM 卡。您所需要做的就是使用 RSP 服务将其与您选择的 MNO 进行配置。

摒弃实体 SIM 卡座后，物料清单成本降低，终端产品体积缩小，从而使产品开发商受益匪浅。此外，摒弃实体 SIM 卡还能提高设备对振动和温度循环的耐受性。

其他好处还包括物流、采购和生命周期管理：iSIM 使前期谈判和购买 SIM 变得没有必要。没有 SIM 卡，仓库中需要管理的库存就会减少。在生产过程中无需插入或焊接 SIM 卡，从而降低了制造成本。

最后，使用 iSIM，物联网设备无需将带有不同板载 SIM 卡的设备分成不同的库存单位 (SKU)，即可实现库存管理。由于 iSIM 可在生产后进行配置，因此所有设备都可分配到相同的 SKU。

eSIM 和 iSIM 有什么区别？

简而言之，iSIM 是在嵌入蜂窝通信模块内部的安全单元上运行 SIM 操作系统，而 eSIM 是在焊接到 PCB 上的安全单元上运行 SIM 操作系统。

iSIM 与 eSIM 的优势不太明显。eSIM 是一个硬件元器件，需要购买、配置（如果没有 eUICC 功能和 RSP）并焊接到电路板上。这就产生了影响硬件制造、采购和物流的成本因素。此外，购买 eSIM 卡不像购买塑料 SIM 卡那么容易。产量低的小型物联网客户往往无法满足移动网络运营商或 SIM 卡供应商规定的最低订购量。

iSIM 的采用将推动 GSMA 物联网定制远程 SIM 配置标准的采用，从而彻底改变物联网市场。为什么？因为在蜂窝物联网应用中，iSIM 解决方案只有具备 ieUICC 功能并支持针对网络受限的物联网设备需求量身定制的远程 SIM 卡供应系统才有意义。

远程 SIM 卡供应

远程 SIM 卡配置 (RSP) 包括通过空中下载 (OTA) 或现场可用的其他方式在 eUICC 中加载和激活 MNO 配置文件。采用 eSIM 的最新智能手机型号（通常在传统 nano SIM 卡座之外）已经使用了这种功能。可根据语境译成技术，模块，通信等。用手机摄像头读取二维码可激活远程 SIM 卡供应（RSP），并将移动网络运营商配置文件下载到 eSIM 上。

RSP 过程与 iSIM 相同，唯一的区别是移动网络配置文件存储在哪里。当前代智能手机将配置文件存储在 eSIM 中，而未来代系智能手机将把配置文件存储在集成在蜂窝通信模块中的 iSIM 中。

远程 SIM 卡供应的演变和替代方案

这就引出了两个问题：为什么远程 SIM 卡供应被用于消费市场，却没有在蜂窝物联网通信模块中大规模采用？RSP 是在不同网络间切换的唯一方法吗？

目前有两种方法可以在单个 UICC 中处理多个移动网络运营商配置文件，但在未来两年内将会出现第三种方法。具体来说，这三种方案是

1.专有多 IMSI 解决方案

• 通常情况下，M(V)NO 非标准级,标准方法只能在封闭环境中运行。

2.现有符合 GSMA 标准的 RSP 解决方案

• M2M （GSMA SGP.01/.02）：针对 M2M 设备，适用于非终端用户交互环境。在此，配置文件由移动网络运营商推送。
• 消费者 （GSMA SGP.21/.22）：针对消费者设备（如智能手机、平板电脑、可穿戴设备）。在这种用例|使用场景|场景中，配置文件由用户提取（通常使用 QR 码）。

3.新兴的 GSMA RSP 标准级(SGP.31/.32)

• 这是专门针对 IoT 应用以及网络和 UI 受限设备的标准。
• 移动网络运营商和更广泛的生态系统在 2024 年之前不太可能采用该标准。

Multi-IMSI 与 eUICC

Multi-IMSI SIM 卡是一种预装了多个（通常是 2 到 4 个）移动网络运营商配置文件的 SIM 卡。虽然这些配置文件不能空中上传，但可以远程切换。移动虚拟网络运营商（MVNO）通常使用多IMSI SIM 卡来解决覆盖范围、成本和漫游问题。

Multi-IMSI SIM 为物联网用户提供了一定的灵活性，在某些用例|使用场景|中效果相当不错，但它们会将客户绑定到特定的网络提供商。当然，物联网设备也许可以从一个移动网络切换到另一个移动网络（从存储的配置文件中）。但由于计费实体是同一个 MVNO，客户无法自由选择服务提供商。

相比之下，eUICC 功能允许用户无线上传和更改移动网络运营商配置文件。eUICC、ieUICC 和远程 SIM 卡供应使用户能够控制，不要译成 "使..."，而是根据覆盖范围、漫游情况或仅仅因为在另一个移动运营商处能获得更好的费率而切换移动运营商。

当前的 GSMA RSP 标准级,标准

M2M 和消费类 GSMA 远程 SIM 卡供应标准的数据量较大，并没有针对物联网网络受限设备进行优化，这些设备通常会尽量减少数据使用量和功耗。

此外，M2M RSP GSMA 标准要求移动网络运营商将配置文件 "推送 "给设备，而不是要求物联网设备或其用户启动和控制 RSP 流程。M2M RSP GSMA 方法被广泛应用于汽车级 ,汽车市场，以尽量不要译成'它'，就近翻译为：该系列模块or产品名。在这种用例|使用场景|场景中，数据使用和功耗很少成为问题，因为汽车上有一个大电池。

但物联网设备则不同。它们通常由电池供电，带宽有限。可根据语境译成技术，模块，通信等。这就是为什么 GSMA 目前正在制定一个专门针对物联网受限设备的新标准，该标准将于 2024 年发布：SGP.31/.32。

SIM 的演变对物联网生态系统的影响

直到最近，SIM（以卡或无 eUICC 功能的 eSIM 的形式）仍是移动网络运营商提供的预配置硬件元器件。每当物联网用户需要访问不同的移动网络运营商时，就必须取出旧 SIM 卡并插入新卡。在物联网生态系统中，这种 SIM 卡更换很少是简单直接的：

• 物联网设备可能分布广泛、位置遥远或在全球各地旅行。
• 大规模调换需要授时，极大地影响了运行的可用性。
• 更换需要人工处理，成本不可忽略。
• 对于需要密封物联网设备的用例|使用场景|来说，交换是不可行的。
• 对于具有集成 eSIM 的设备来说，交换是不可能的。

iSIM 可优化成本，为物联网用户提供无与伦比的灵活性：

• 减少电路板上的零件，降低产品成本。
• 没有 SIM 卡座可压缩终端产品的尺寸。
• 无需提前购买和储存 SIM 卡，改善了物流管理。
• 在设备出库前对其进行分析，从而减少 SKU，使库存处理更加灵活。
• 只需支付极具竞争力的费用（仅为人工更换成本的一小部分），即可通过无线方式更换到更多...（此项目不用有关...）更具灵活性的移动运营商。
• 物联网设备在前往或位于不要译成 "使...... "的国家时，可将其切换到当地网络，从而增强服务覆盖范围。

u-blox 物联网模块中的 SIM 卡集成与演进

作为蜂窝物联网通信模块的领先供应商，u-blox 密切关注 SIM 的发展周期。u-blox 支持并促进标准级,标准（如 GSMA SGP.32）和 SIM 技术（如 iSIM、eUICC/eUICC 和 RSP）的发展，这将使物联网应用的构建、部署和管理更轻松、更经济。敬请期待实现这些创新的未来产品。

在此之前，u-blox 将继续保持使用传统封装|产品外型的蜂窝通信模块的广泛产品组合。更多...（此项目不用有关...）最近，u-blox 在北美市场发布了一款内置 eSIM 的模块（SARA-R500E），可根据 u-blox 提供的语境译成技术，模块，通信等。