蜂巢式物聯網(cellular IoT)的一個關鍵優勢,就是支援全球部署的基礎設施已經到位。已安裝的蜂巢式網路包含功能強大且經過驗證的網路技術,涵蓋了全球大部分人口密集的區域。由於蜂巢式頻譜配置是要申請授權許可,同時也是被監管的,因此要存取這些網路的設備必須先進行辨識和授權,大多數行動設備會以訂戶身份模組(SIM)來進行辨識和授權。

當初歐洲電訊標準協會(ETSI) 在開發SIM技術時,主要是針對GSM網路,但延用至今,幾乎所有連接到LTE(4G)網路的行動設備也都在使用SIM技術。未來的蜂巢式物聯網設備也需要進行辨識和授權,不過需要另一種替代技術,因為對數十億台遠端部署的設備而言,傳統的實體SIM卡方案並不是一種實用的解決方案。

SIMple(簡便)連接

SIM卡安全地儲存著一組國際行動用戶辨識(IMSI)號碼,該號碼是一組15位數的程式碼,是唯一用來辨識在營運商網路上的卡(和行動電話)的程式碼。SIM卡通常與發卡的營運商息息相關;該營運商要處理用戶的接入請求,即便用戶想要使用的是不同的營運商網路,比如在另一個國家的營運商網路,也是如此。

當請求網路存取時,IMSI和一次性使用的128位元鑑別金鑰(Ki)被中繼傳輸到網路以便營運商驗證,然後,營運商授權連接。

把這個系統用於蜂巢式物聯網網路部署時,有兩個主要缺點,第一個缺點是,因為傳統的SIM卡是要插入行動設備的獨立卡,這意味著它們會佔用空間,而且行動設備需要配置一個埠(這會增加成本,同時也會成為灰塵和水的入口)。如果需要對SIM卡進行升級,則必須以一張一張的方式更換每張卡——對於可能有數百萬台規模的蜂巢式物聯網設備(其中許多將會部署在無法進入的地點)來說,這種要求非常不切實際。

第二個缺點是,由於SIM卡與單一營運商相關:雖然漫遊合約所涵蓋的SIM連接範圍理論上可以透過接入本地網路提供接近全球的覆蓋範圍,但實際的覆蓋範圍取決於「歸屬」營運商(home operator)所協商出的漫遊合作營運商數目。

這還意味著要支付漫遊時所產生的高額數據費用。因為僅僅儲存一組營運商憑證,所以對於需要在世界任何地方運作的蜂巢式物聯網設備來說,傳統SIM方案就變得不切實際。例如,在某些地區,根據當地法規,遠端營運商授權的永久漫遊是不被允許的,從而限制了蜂巢式物聯網設備的實用性。

嵌入式SIM(eSIM)則能夠克服這些問題...

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