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助力物联网设备“永远在线”——全球首款“弹性”rSIM如何实现？

作者 | 物联网智库2024-02-28

对许多物联网设备而言，在运营的全生命周期内始终保持在线是其“毕生追求”之一。

就在近日，全球电信巨头德国电信(Deutsche Telekom)和Tele2 IoT公司进行了一项开创性合作，有望彻底改变物联网设备的网络连接，助力提供“永远在线”的服务。具体而言，双方创新发布了世界上第一款弹性SIM卡（rSIM），能够有效地将单SIM卡设备升级为双SIM卡功能。

据悉，rSIM的推出标志着移动连接发展的一个重要里程碑，为应对网络中断带来的挑战提供了全新灵活的解决方案。通过利用创新技术和战略合作伙伴关系，rSIM将为数字时代的可靠性和不间断连接设定新标准，为企业和消费者提供无缝的通信能力。

rSIM如何实现“永远在线”？

rSIM 中的“r”代表的是“Resilient”（弹性），所以rSIM卡意译过来就是弹性SIM卡。

说到SIM卡，应该没有人会感到陌生。传统SIM卡只能支持单个移动运营商，但有的智能手机允许消费者使用多张SIM卡（双SIM卡）。此外，还有嵌入式SIM（Embedded-SIM）eSIM，它不像传统SIM卡需要插拔，而是直接嵌入在终端中，只要通过软件配置和操作就可以激活运营商提供的蜂窝号码。

技术原理

与上述几种SIM卡相比，rSIM仍然基于物理实卡（尽管可以通过无线方式更新），它采用新的专利技术来检查自身的网络连接，并在发生中断时自动在移动运营商配置的文件之间切换。

该技术允许将两个独立的移动运营商配置文件存储在一张 SIM 卡上，从而有效地将单 SIM 卡设备升级为双 SIM 卡。

为了保障这一点的实现，rSIM 还提供了全新的连接管理平台，无论设备连接到哪家移动运营商的配置文件，客户都可以通过该统一平台监控设备的实时连接。

对质量和合规性的承诺

据介绍，rSIM由世界领先的SIM制造商支持，以确保最高标准的质量和可靠性。除产品制造外，制造商还将提供支持无线更新的SIM系统，优先遵守GSMA标准，包括到2025年兼容SGP.32标准，以优化与设备和运营商的兼容性。

费用和定价

面对这款全新的SIM卡，应用商最关心的问题之一莫过于费用。

rSIM 发言人通过电子邮件表示，该团队计划于 2024 年 6 月全面推出 rSIM 设备，但却拒绝就定价发表评论，只是指出成本将“比标准物联网漫游 SIM 略贵”。

由于该产品的二合一性质，最初的定价将取决于与移动网络运营商的合作，奥地利的 Magenta、DT-IoT Global SIM、Tele2 瑞典和 Tele2 爱沙尼亚已经签约。值得一提的是，该发言人没有透露任何有关美国合作伙伴的信息。

为什么需要rSIM?

物联网的世界为什么需要rSIM ？rSIM 产品与创新总监 Richard Cunliffe 的发言回答了这一点。

“2023年，蜂窝物联网连接数约为20亿，而这一数字到2033年将增至约70亿。随着越来越多的行业开始依赖物联网，移动网络中断变得越来越普遍，因为越来越多的设备连接到它们。这种日益加剧的破坏正在影响所有行业，但影响最大的是生命和基础设施面临风险的关键部门，例如远程护理和关键国家基础设施 (CNI)。我们与一流的全球合作伙伴合作开发、构建和推出rSIM，我们创新的双 SIM卡、双核方法将提供一种解决方案，既可以监控中断，又可以快速做出反应。”

Richard 的话不是在“危言耸听”——我们日常打电话通信中断带来的影响有限，但是一些物联网基础设施如果突然断网，带来的损失可能难以估计。

工厂里的互联设备意外停机，可能会造成原材料或者半成品的报废，从而导致数十万乃至数百万的金钱损失；医院里的互联设备意外停机，可能会影响患者的治疗，直接危及人们的生命；电网系统如果因网络出现问题，直接会影响居民的日常生活，让整个城市陷入混乱……

随着移动网络运营商 (MNO) 投资将其核心网络从 2G/3G 升级到 4G/5G，意外停机变得更加普遍，rSIM 发布的相关新闻稿中提及了两个案例：

一个是去年6月25日，全英范围内，紧急服务电话999暂时无法接通，为此警察、消防和救护车服务部门不得不建议民众拨打101和其他号码。英国通信管理局表示，规则要求“英国电信和其他运营商采取一切必要措施，确保在提供任何呼叫服务时民众能够不间断地联系应急部门”。同时，“还要求运营商采取一切必要措施，确保在发生灾难性网络故障或不可抗力的情况下，尽可能充分地提供通话和互联网服务。”

另一个是2023年11月，澳大利亚发生了一次由停电导致的12小时网络中断，影响了超过1000万人，该事件不但让澳大利亚交通系统陷入混乱，还导致了医疗服务的崩溃。

相关发言人表示，rSIM 可能会在以上类似情景中发挥重要作用。

更进一步，有时防止物联网基础设施中断对一个国家而言都意义非凡。

俄通信部就曾与相关政府部门及企业举行过全俄互联网、物联网和通信网运行稳定保障演习，目的是保障俄网络在任何情况下都能无间断运行。

该测试旨在确保俄罗斯的国家互联网基础设施——“俄罗斯网络”(RuNet) 能够在不接入全球 DNS 系统和外部互联网的情况下都能无间断正常运行，甚至在遭遇外部力量断网时，俄境内的互联网仍可安全运行。这些测试包含了通信的稳定性、蜂窝通信的安全性、保护个人数据和拦截流量问题，以及使用物联网的安全性。

随着国家和企业层面对物联网设备的互联安全性和稳定性越发重视，rSIM或将发挥更大的作用。

SIM卡面向物联网持续创新

作为为物联网设备提供数据连接和通信功能的介质，SIM卡的重要性无需赘述。而为了满足日益增长的连接需求，SIM卡的形态和功能也在不断进化，衍生出诸如eSIM、iSIM、rSIM 等，笔者用下表对三种SIM卡进行比较：

eSIM

所谓eSIM，即嵌入式SIM（Embedded-SIM），它不像传统SIM卡需要插拔，而是直接嵌入在终端中，只要通过软件配置和操作就可以激活运营商提供的蜂窝号码。eSIM具备低成本、更小体积、高稳定性、一号多终端、使用便捷与安全等诸多优势。

对于用户来说，使用支持eSIM的手机意味着可以自由选择运营商、电话号码以及套餐，哪家运营商资费便宜/网络好/服务好就选哪家，真正实现“我的网络我做主”。

对于物联网而言，eSIM的应用几乎是一个“必选项”，其带来的益处包括——

1.节省空间，提升性能：eSIM小巧的体积解决了物联网硬件在工业设计中的高难度问题，相较于实体SIM卡可以减少高达90%的空间。与之相关的特性，包括电池续航增加、防水能力增强、抗震动、耐高温，有利于提升物联网产品的稳定性和可靠性。2.灵活部署，便捷管理：由于物联网设备的数量庞大，传统的物理SIM卡安装和管理成本很高，而eSIM可以实现远程配置和激活，大大降低了物联网设备的管理成本，使得物联网设备更加方便、快捷地部署和管理。3.硬件出海，国际漫游：物联网设备通常需要在不同的地方使用，比如在不同的国家和地区，而eSIM可以随时更换或切换运营商，使得设备能够适应不同的网络环境，并选择最优的网络和资费方案。

iSIM

iSIM大体可以归类于eSIM类型的一种，但其中将带有安全元件的集成UICC（iUICC）制造成了片上系统（SoC）或系统级封装（SiP）。

根据GSMA智库负责人Peter Jarich的说法，iSIM包括两个主要部分：一是集成的TRE（防篡改元件），这是SoC中的一个硬件子系统；二是在TRE硬件内部执行的eUICC操作系统软件，安全地存储在其内部存储器或（和）在该芯片上认证的远程存储器中。

泰雷兹在其官网上写道，iSIM是eSIM世界的下一次革命。考虑到尺寸的减小，iSIM很可能成为更小、更紧凑的设备的首选。随着全球企业拥抱物联网革命，iSIM的采用将越来越广泛。iSIM将使企业更容易、更经济地实施部署5G专网，这对于支持大规模机器类型通信的连接需求至关重要。对于物联网设备制造商来说，将SIM卡直接集成到设备中可能会缩短产品开发时间。

预计到2024年iSIM将得到广泛部署，从而改变企业连接设备和部署物联网解决方案的方式。