適切な通信媒体を選択することは、通常、IoTソリューションの開発において非常に難しい部分です。Wi-FiやBluetoothの範囲を超える範囲が必要な状況では、オプションは通常、LoRa、SigfoxなどのLPWANテクノロジーの間にありますが、これらのテクノロジーには低電力や長距離などのPro-IoT機能が付属していますが、それらはサドルされています特に電力がそれほど心配されていないアプリケーションでは、開発者をセルラー（2G、3G、4Gなど）ベースの通信に向かわせるインフラストラクチャとカバレッジの課題があります。
ただし、通信プロトコルとIoTのむち打ちの性質に沿って、セルラーIoTはグローバル展開をサポートする実証済みのインフラストラクチャとカバレッジを備えていますが、SIMカードの要件や周囲の課題など、いくつかの要因により、大規模な管理は非常に困難です。それ。
スマートフォンやその他の家電機器に関するこの問題や同様の問題の解決策の一部として、2010年にGSMA（セルラー通信コンソーシアム）はソフトウェアベースのSIMカードの可能性を模索し始めました。2016年、コンソーシアムはeSIMと呼ばれる技術の技術仕様を発表しました。これにより、消費者向けデバイスでの物理SIMカードの必要性がなくなり、それ以来、ARMeSIMと呼ばれる新しい組み込みSIMを備えたARMなどのいくつかのメーカーで採用が拡大しています。Appleのような他の消費者向けデバイスの巨人はそれをさまざまな製品に組み込んでいます。
今日の記事では、IoTに関連してこのテクノロジーを検証します。その機能、現在の状態、およびIoTへの潜在的な影響について説明します。
eSIMとは
eSIMは、Soft SIM、Virtual SIM、Embedded SIM、Electronic SIM、Remote SIMなど、いくつかの名前で呼ばれていますが、それらはすべて、仮想的に埋め込まれた複数のネットワークキャリアプロファイルをサポートできるEmbedded Universal Integrated Circuit Card（eUICC）を指します。
通常のSIMカードとは異なり、eSIMはソフトウェアで再プログラム可能です。これは、国際モバイル加入者識別（IMSI）やネットワークキャリアプロファイルを含むSIMのコンテンツ全体を、無線のソフトウェアを介して変更できることを意味し、SIMカードを交換する必要がなくなります。
よくある誤解は、eSIMは以下に示すMFF2 SIMカードのような組み込みSIMハードウェアのみを指すというものですが、4FFフォームファクターSIMのようなあまり人気がない取り外し可能なプラスチックSIMカードも指し、組み込みUICCソフトウェアも使用できます。デプロイされました。
eSIMはどのように機能しますか？
eSIMの仕組みの基本的な説明は、SIMがデバイスとともに展開され、ユーザー/メーカーに、複数のネットワークオペレーターをリモートで追加、更新、拡張、または削除できるインターフェイスが提供されることです。
ただし、技術的な説明として、GSMAによるeSIM仕様によれば、eSIMには2つの主要なコンポーネントがあります。製造中にデバイスに組み込まれる組み込みUICC（ハードウェア）とサブスクリプション管理プラットフォーム（SM）です。サブスクリプション管理プラットフォーム（SM）は、2つの重要な要素で構成されています。 SM-SR（サブスクリプション管理セキュアルーティング）およびSM-DP（サブスクリプション管理データ準備）。
製造または展開プロセス中に、eUICCの製造元またはベンダー（MNO、M2Mデバイス、または家電メーカーなど）がSIMをSM-SRに登録し、SM-SRがeUICCとの安全な接続を維持してサブスクリプションを管理します。SM-SRを介して、ベンダーまたはSM-DPからのコマンドでeUICCにアクセスできます。これは、MNOのプロファイルをeUICCと互換性のある形式にフォーマットする役割を果たします。
eUICCでMNOをアクティブ化するために、ユーザーによって一方の方法（通常はバーコードスキャンを介して）または他方の方法で開始されたコマンドがMNOによってSM-DPに送信され、SM-DPがコマンドを処理してMNOプロファイルをeUICCにダウンロードします。 、MNOがプロファイルを有効/無効にできるようにするインターフェイスも提供します。
初期の頃、eSIMのアプリケーションについては、モトローラのような組織がM2M産業用アプリケーションを対象としていると信じていたのに対し、アップルのような組織は、消費者向け製品に搭載すべきではない理由はないと考えていました。おそらく、この結果として、両方のアプリケーションに適したものを作成するために、コンソーシアム（GSMA）はeSIMの2つのアーキテクチャを承認しました。
- M2MeSIMアーキテクチャ
- 家庭用電化製品eSIMアーキテクチャ
どちらのアーキテクチャもeSIMの再プログラム可能な機能をサポートしていますが、それを実現するためのアプローチは（とりわけ）両方のスタックで異なります。家庭用電化製品のアーキテクチャでは、クライアント制御モデルが実装されており、デバイスのエンドユーザーがリモートネットワークのプロビジョニングとオペレータプロファイルの管理を制御できます。ただし、M2Mアーキテクチャの場合、バックエンドインフラストラクチャ/中央サーバーからのモバイルネットワークオペレーターのリモートプロビジョニングと管理を可能にするサーバー制御モデルが実装されています。これは、M2Mレベルでの人間の操作が減り、リモートのアップグレードと変更がIoTのユースケースに適合する重要な機能であるため、理にかなっています。
eSIMの主な機能
ほとんどの人は、eSIMの最も魅力的な機能は、無線による再プログラム可能性と複数のプロファイルをナビゲートする機能のおかげで、ユーザーが物理ハードウェアを変更せずにMNOを切り替えることができる柔軟性であることに間違いなく同意します。同じデバイス上の異なるオペレーターから。ただし、これは、さまざまな方法でデバイスに影響を与える（肯定的には）他のいくつかの機能に変換されます。これらの機能には次のものがあります。
1.コスト削減
SIMトレイやそのサポート回路などのハードウェアのコストから、とりわけSIM自体のコストまで、従来のSIMカードは、eSIMよりもはるかに高い所有コストを示します。
2.相互運用性
GSMAエコシステムのすべての認定パートナーは、リリースされた標準とアーキテクチャに準拠することが期待されているため、相互運用性が保証されます。
3.スモールフォームファクタ
開口部の形状、サイズ、および必要性は、それらが使用されるデバイスのフォームファクタに影響を与える従来のSIMカードの要件です。eSIMのチップのような性質、Nano SIMの約半分のサイズ、およびソケットを必要としないため、設計者はデバイスのサイズとフォームファクターに関してより柔軟性があります。
4.電力効率
eSiMは、電力にあまり優しいセルラー通信を実装していませんが、従来のSIMカードに比べて少ない電力で動作します。
5.セキュリティ
eSIMのもう1つの明らかな機能は、物理的なセキュリティです。チップをデバイスに埋め込むと、誤用のために改ざんしたり取り外したりすることはほぼ不可能になります。これに加えて、包括的なセキュリティ認定スキーム（SAS）がeSIMフレームワークとともに出荷されます。
eSIMがIoTに与える潜在的な影響
eSIMは、運用からサービスレンダリングまで、電気通信業界のすべてに革命をもたらしますが、IoTにも大きな影響を与えます。
eSIMの影響を受ける可能性のあるセルラーIoTには3つの主要な領域があります。
1.柔軟性
これはおそらく、従来のSIMカードを介したセルラーIoTの最大の問題です。一般に、セルラー接続を介したカバレッジは広大ですが、各MNOによるカバレッジの品質は場所によって異なります。このため、セルラー通信の接続機能を十分に活用するには、ユーザーは、IoTソリューションに制限を課すSIMカードを切り替えるという困難で運用集約的なタスクを実行する必要があります。ただし、eSIMを使用すると、IoTソリューションプロバイダーはデバイスプロファイルを無線で迅速かつ安全に切り替えることができ、プロセスを自動化することもできるため、信号強度や料金などの基準に基づいて接続の変更を実装できます。
2.スケーラビリティ
複数のデバイスにセルラーIoTを導入することは、デバイスの数が増えるにつれてシム管理が非常に速く複雑になる可能性があるため、非常に面倒な場合があります。eSIMが提供する柔軟性のある相互運用性により、これをより適切に管理できます。
3.信頼性/耐久性
最大のカバレッジを持つネットワークプロバイダーからの単一のSIMを使用するか、カバレッジを向上させるためにSIMカードを物理的に交換すると、信頼性の問題が発生します。最大のカバレッジエリアを持つプロバイダーは、展開場所にカバレッジがない可能性があり、SIMカードが損傷したり、スワッピングプロセス中に障害が発生したりします。eSIMと無線「SIMスワップ」を使用すると、デバイスの機械設計の考慮事項が簡素化されるため、システムの信頼性と耐久性が向上します。
eSIMのアプリケーションとユースケース
eSIMの影響はすべてのIoTアプリケーション領域で予想されますが、一部のセクターは大きな受益者になると予想されます。これらのセクターのいくつかは以下を含みます-
1.自動車産業
「コネクテッドカー」パラダイムが急速に主流になりつつある現在、eSIMは、ユーザーが車両のすべての機能を楽しむために必要なシームレスな車載接続を提供する可能性を秘めています。接続性に加えて、OTAの迅速な更新は、所有権の譲渡の実装方法に革命をもたらす可能性もあります。
2.農業
ほとんどの農業関連アプリケーションはLoRaなどのLPWANプロトコルを採用していますが、データをデバイスクラウドに取得するには、セルラー接続などの接続バックホールが必要になることがよくあります。ほとんどのファームの場所により、MNOの信号強度は異なる場合があります。eSIMを使用すると、農家は手間をかけずにMNOを切り替えることができます。
3.
eSIMのおかげで、車、トラック、貨物などのさまざまな移動物体の状態を追跡および監視する物体追跡センサーを小型化して、バッテリー寿命を延ばし、カバレッジエリアを無制限にすることができます（複数のMNOを切り替える）。
技術的には、セルラーIoTでより適切に実装されたすべてのIoTアプリケーションは、eSIMのおかげでパフォーマンスが向上します。
iSIM
すべての新しいテクノロジーと同様に、eSIMテクノロジーの適応は徐々に実現しつつあり、最新のものはiSIMです。
iSIM（統合SIMを意味する）は、eSIMの機能に基づいて構築されたテクノロジーです。eSIMは通常、デバイスのプロセッサに接続する必要がある単なる専用チップですが、iSIMはプロセッサコアとeSIM機能を単一のシステムオンチップ（SoC）ユニットに結合します。
SIMをプロセッサに統合することで、BOMの削減によりデバイスをさらに小型化、低価格化できるため、SIMのフットプリントをさらに削減することを目的として開発されました。
テクノロジーはまだ初期段階ですが、iSIMは間違いなくほとんどのアプリケーションの未来であるように思われ、クアルコムを含むいくつかのチップメーカーは、クアルコム®Snapdragon™855SOCの最近のリリースですでにそれに飛びついています。
結論
eSIMが主流になるためにやるべきことはまだたくさんありますが、IoTソリューションがセルラーネットワークの大規模なカバレッジを完全に活用できるようにするブリッジを構築する可能性があります。5Gネットワークが機能しており、さまざまなプロバイダーがさまざまな都市で最大のカバレッジを達成できる速度が遅いため、eSIMは、IoTソリューションが速度を自由に活用できるようにするのに間違いなく役立ちます。eSIMは、接続性の向上に加えて、IoTソリューションの開発への取り組みに貢献する新しいビジネスモデルも導入します。