隨著5G的興起，將帶來手機、可穿戴設備、汽車等應用的繁榮。與此相對應，只有沙粒大小的eSIM（嵌入式用戶識別模塊）卡將興盛，取代傳統(tǒng)的SIM（用戶識別模塊）卡。最新的eSIM非常小，只有1.28×1.27毫米見方，掉到地上很難找到；但別小看它，其未來應用將無所不在。

近日，英飛凌科技公司介紹了eSIM的市場應用前景，以及英飛凌的OPTIGA? Connect eSIM特色。

1 5G的市場機會

據(jù)英飛凌科技安全互聯(lián)系統(tǒng)事業(yè)部大中華區(qū)物聯(lián)網(wǎng)安全產(chǎn)品線區(qū)域市場經(jīng)理劉彤女士介紹，物聯(lián)網(wǎng)的上云或云連接主要有幾種方式：通過Wi-Fi、藍牙以及蜂窩網(wǎng)絡連接等。根據(jù)愛立信最新的數(shù)據(jù)分析預測，到2022年約有70%以上的廣域物聯(lián)網(wǎng)設備連接將使用蜂窩網(wǎng)絡技術。這是由于蜂窩網(wǎng)絡有一些優(yōu)勢：相對于Wi-Fi和藍牙，它可以在較遠的距離、大的范圍和公眾的開放區(qū)域使用。

照片 英飛凌科技安全互聯(lián)系統(tǒng)事業(yè)部大中華區(qū)物聯(lián)網(wǎng)安全產(chǎn)品線區(qū)域市場經(jīng)理劉彤

現(xiàn)在世界各地的運營商都在進行5G建設，我國目前處于前沿位置。5G采用高頻、短波技術，因而有更快的傳輸速度和更寬的帶寬，除此之外，5G還有2個重要特性。

1）網(wǎng)絡負載更大，可以承載更多的設備。

2）安全性更高。在2G、3G、4G時代，用戶的登網(wǎng)是通過SIM卡。SIM卡的主要功能是登網(wǎng)、連接和用戶身份鑒權。5G時代，由于有更多的設備接入，對安全性也提出了更高的要求，例如IMSI加密。IMSI是SIM卡里的ID，相當于每張SIM卡的身份證。前幾年歐盟推出了GDPR《通用數(shù)據(jù)保護條例》法案，IMSI數(shù)據(jù)被認為是用戶或物聯(lián)網(wǎng)的隱私，在5G規(guī)范制定的時候，ETSI（歐洲電信標準化協(xié)會）和3GPP等規(guī)范組織對IMSI進行了加密保護。

圖 5G的優(yōu)勢

2 eSIM在5G時代的優(yōu)勢

業(yè)界客戶普遍認為：eSIM更加適合物聯(lián)網(wǎng)等5G蜂窩連接，在未來有望取代傳統(tǒng)的SIM卡。

eSIM卡的主要特點如下。

?不是以塑料卡片的形式，而是以一種固體模塊的物理形式存在在設備之內，是焊到了設備板子里面，這樣更加體現(xiàn)設計的靈活性。

?耐高溫、防震，以及因車里的環(huán)境非常復雜，它有超強的抗干擾能力，適合汽車和工業(yè)場景。例如在汽車領域?，F(xiàn)在如果我們去4S店買車，例如BBA（德國3個豪華汽車品牌，分別是奔馳汽車BENZ、寶馬汽車BMW、奧迪汽車AUDI）前裝的T-BOX（遠程信息處理器）已經(jīng)預置了eSIM。

?用戶可靈活地選擇移動網(wǎng)絡運營商。例如在德國生產(chǎn)的寶馬汽車進口到中國，怎么放中國的碼號呢？實際上，從2011年開始，GSMA就已經(jīng)啟動了eSIM規(guī)范的討論，也提出了這樣的一個需求。所以eSIM演進到現(xiàn)在，已經(jīng)可以通過OTA（空中下載）的方式進行運營商的靈活碼號下載和切換。

?對于普通用戶，可以更加靈活地選擇想要的套餐和運營商網(wǎng)絡。

?讓物聯(lián)網(wǎng)設備的供應鏈管理更加方便容易。例如在中國生產(chǎn)的設備，可以出口到全世界100多個國家。如果沒有這種靈活方案，以保證正確的eSIM放置（放著正確的流量和放在正確的設備上），這是一個非常復雜的工作。所以如果用了可靈活切換的eSIM方案，可以解決這樣的問題。

eSIM主要用于手機和物聯(lián)網(wǎng)。

圖 eSIM在手機等消費類電子設備市場增長強勁

3 eSIM的市場預測

1）消費類電子產(chǎn)品。目前主要的應用是智能手機，此外，還有智能手表、可穿戴設備、平板電腦和筆記本電腦等。據(jù)ABI Research預測：“在2024年內置eSIM的消費類電子產(chǎn)品出貨量會超過6億部，達到6.44億部，其中約5億部智能手機將安裝eSIM?！奔磶缀跛械母叨耸謾C都會有這個功能。

圖 eSIM在汽車等物聯(lián)網(wǎng)市場的趨勢

2）物聯(lián)網(wǎng)。最重要的是“車規(guī)級”的eSIM，負責安全和自動駕駛。還有能源管理，智能表具（水電氣表），資產(chǎn)追蹤，例如：掌握一些重型的設備、資產(chǎn)的位置信息。像現(xiàn)在很多的共享單車，摩拜單車等安裝了eSIM，還有校車和運貨大卡車的位置信息監(jiān)測也是要把位置上傳到云平臺里。據(jù)ABI Research預測：“2024年內置eSIM的物聯(lián)網(wǎng)設備出貨量大概在2.32億，其中有超過1億，即大半左右是用于汽車的?！?/span>

圖 每種物聯(lián)網(wǎng)解決方案對eSIM都有獨特的需求

4 不同應用所需的eSIM各不相同

現(xiàn)在因為5G的手機到來，它要求高頻、短波，所以5G手機的天線會比4G多。此外，手機硬件設計的要求也非常高，手機硬件工程師要盡量地在擠尺寸，希望能在很小的板子上盡量把關鍵的元器件布上去，所以需要超小尺寸的eSIM要求。

手表的板子更小，也是有非常嚴苛的尺寸要求。

除了汽車以外的典型應用，包括資產(chǎn)追蹤，最重要的特性是“互操作性”。例如遠洋貨柜。非常重要的一點，是要求全世界都能夠接入，所以對于“互操作性”的要求比較高。

還有一些工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)上的應用，例如風力發(fā)電的設備，需要檢測設備上的信息，然后傳到后臺，這對于設備的穩(wěn)健性要求就更高了，必須具備耐高低溫、非常長的壽命（使用時間），這也是它一個獨特的要求。

遠程控制，例如如果在無人機上面安裝了eSIM模塊，對于可靠性就是非常強的要求。在無人機飛行的過程中，需要抗信號/電磁信號的干擾和振動。

圖 OPTIGA? Connect IoT解決方案預置碼號，支持全球網(wǎng)絡連接

值得一提的是，英飛凌可以提供全面、完整的解決方案組合，以滿足不同應用的需求。例如在物聯(lián)網(wǎng)方面，在過去十幾年里英飛凌推出了2個系列產(chǎn)品：

①車規(guī)級。面向汽車應用的安全控制器，明星產(chǎn)品有SLI76和SLI97。SLI76產(chǎn)品在2008年推出，是全球首款車規(guī)級嵌入式SIM卡。

②面向工業(yè)應用的安全控制器，SLM76、SLM97、SLM17產(chǎn)品。

為了符合多種市場需求，英飛凌eSIM現(xiàn)在可以提供多種封裝，目前來講在物聯(lián)網(wǎng)設備上主流的封裝就是5×6毫米見方的封裝要求，尺寸和穩(wěn)健性都非常符合主流應用需求。

5 易用性是普及的關鍵

根據(jù)市場研究機構ABI Research在2020年年初發(fā)布的報告中指出，2019年上半年，英飛凌的eSIM出貨量位居全球第一。

那么，和友商相比，英飛凌的OPTIGA? Connect eSIM的核心優(yōu)勢是什么？

①基本優(yōu)勢是符合GSMA最新規(guī)范，同時支持最新的5G規(guī)范的產(chǎn)品，并通過業(yè)界最高標準CC EAL4+的安全認證，封裝也非常小。

②最核心的優(yōu)勢是易用性，提供端到端硬件和軟件統(tǒng)包的一站式解決方案，并且在物聯(lián)網(wǎng)的解決方案里預置初始碼號。具體地，英飛凌有一個最新上市的一站式購齊eSIM方案。這是由于物聯(lián)網(wǎng)市場非常大，但也是碎片化的?？蛻舻耐袋c是整個測試非常復雜，有硬件、軟件。此外，eSIM在GSMA規(guī)范里還有M2M的規(guī)范，還有預裝的碼號，這對于那些規(guī)模較小、年用量不是很大的用戶挑戰(zhàn)很大。為此，英飛凌提出了“統(tǒng)包式”或叫“一站式”的eSIM解決方案，實現(xiàn)了硬件、軟件統(tǒng)包，即插即用。主要有2種產(chǎn)品形態(tài)：

①OC1110面向的是消費類的電子設備，專門針對手機、手表等消費類設備。

②OC2321面向的是物聯(lián)網(wǎng)設備。

預置的碼號，即支持全球連接的碼號可以大大簡化供應鏈。例如：在中國生產(chǎn)了一個物聯(lián)網(wǎng)設備要出口到全世界100多個國家?？梢酝ㄟ^1個初始的碼號預置，用統(tǒng)一的1套產(chǎn)品就可以把所有的設備都安裝上eSIM，出口到全世界100多個國家之后，再可以連接到當?shù)氐倪\營商網(wǎng)絡，然后再進行當?shù)氐拇a號下載，這完全是看用戶自己的選擇。

這是一種易于集成和管理的方案。它可以支持640多個移動運營商網(wǎng)絡，同時安全性也是符合GSMA的標準。那么，英飛凌如何能支持全球200多個國家和地區(qū)640多個運營商網(wǎng)絡呢？因為英飛凌在前2年與印度最大的運營商塔塔通信進行了合作。塔塔通信有一個MOVE? eSIM Hub。它跟很多國家的運營商都有合作協(xié)議，該平臺可以提供這樣的解決方案給2B用戶，例如：企業(yè)用戶、OEM用戶、芯片組、模塊廠家提供這樣的服務，能夠支撐所有的設備要求。在英飛凌OPTIGA? Connect IoT解決方案里預置了塔塔通信這樣的一個初始模塊（下圖）。

圖 OPTIGA? Connect IoT解決方案預置碼號，支持全球網(wǎng)絡連接

6 eSIM目前在我國的發(fā)展程度

可能我們平?？吹降膃SIM不是特別多，但是實際上運營商在過去幾年中默默做了很多工作。

大概從三四年前開始，國內三大運營商都陸續(xù)投資和部署了eSIM的RSP后臺。目前三大運營商對于物聯(lián)網(wǎng)和消費級的平臺都是已經(jīng)建設完成?，F(xiàn)在可以看到國內的趨勢：車聯(lián)網(wǎng)是三大運營商重點布局的方向（注：其實也不只是國內運營商，全球所有的運營商都認為車聯(lián)網(wǎng)是重點的方向，這是他們業(yè)務新的增長點）。對于消費類產(chǎn)品，其實在國內也是有很多案例的，例如聯(lián)通的“手機營業(yè)廳APP”，就有eSIM專區(qū)?，F(xiàn)在看eSIM專區(qū)，這里面有很多智能穿戴產(chǎn)品是在發(fā)售的，包括一號雙終端和一號一終端。

在規(guī)范制定方面，目前在信通院（全稱：中國信息通信研究院）下屬機構TAF（電信終端產(chǎn)業(yè)協(xié)會），也在制定相關的國內規(guī)范標準。

有些用戶會擔心：eSIM卡這么小，將來怎么用在手機等產(chǎn)品上？實際上，eSIM的概念是將傳統(tǒng)SIM卡直接嵌入到設備芯片上，而不是作為獨立的可移除零部件加入設備中，因此用戶無需插入物理SIM卡。

7 eSIM會取代SIM嗎?

至少在未來5—10年，SIM與eSIM會長期處于并存狀態(tài)，但是再往后，在某些場景下，eSIM可能會取代SIM卡。

SIM卡主要是在手機上的應用，物聯(lián)網(wǎng)也有一些。手機存量用戶可能會一直用到SIM，但是整個市場的容量，由于物聯(lián)網(wǎng)市場的蓬勃發(fā)展和物聯(lián)網(wǎng)應用越來越多，會有越來越多的eSIM設備產(chǎn)生。

我們也能夠看到隨著5G技術的發(fā)展，對于手機，對于終端的小型化要求，對于整體一致性的要求，例如，現(xiàn)在我們經(jīng)常能夠看到手機廠商的賣點是“無孔化”，手機是全面屏、無孔，非常漂亮，還有防水功能。由于這些新的功能要求以及物聯(lián)網(wǎng)設備小型化、防水、防塵、防震的要求，eSIM的市場潛力越來越大。

這是一個逐漸遷移的過程，可能SIM發(fā)貨量會越來越少，eSIM發(fā)貨量會越來越多，但是整個市場是越來越大的。

8 安全性

英飛凌有沒有針對中國市場和用戶的安全措施？

實際上，網(wǎng)絡安全問題不是某個國家或地區(qū)獨有的，無論中國還是世界其他國家，對于網(wǎng)絡安全性問題都是非常重視的。英飛凌致力于讓互聯(lián)世界更加安全，推出的OPTIGA? Connect eSIM解決方案中，面向物聯(lián)網(wǎng)應用的產(chǎn)品是基于非常強大的安全控制器，獲得了CC EAL 5+認證，面向消費級應用的產(chǎn)品是基于SLC37安全芯片，獲得了通用標準（Comment Criteria）CC EAL6+認證，都是是業(yè)界最高的安全等級。SLC37 安全芯片提供穩(wěn)健且可靠的保護機制，為關鍵數(shù)據(jù)、敏感數(shù)據(jù)提供安全的存儲，這是英飛凌安全互聯(lián)系統(tǒng)事業(yè)部（DSS）多年來的技術強項，也是處于全球領先地位的。

9 小結

手機、物聯(lián)網(wǎng)設備的SIM卡越來越小，性能卻越來越強大，安全也毫不遜色。離不開芯片企業(yè)的創(chuàng)新和細致體貼的易用性服務。希望eSIM早日普及！