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Mobile Access: Embedded SIM in IoT-Anwendungen

Eine verlässliche Kommunikation zwischen Maschinen gehört zu den Voraussetzungen für erfolgreiche IoT-Anwendungen. Dabei variieren die Anforderungen je nach Sicherheits- und Umgebungseigenschaften ganz erheblich. eSIM soll es richten und verspricht einen Wachstumsschub für den IoT-Markt.

Auto Produktion Bildquelle: © Infineon

Intelligente Vernetzung ist das Herzstück des Internet of Things (IoT), in dem beispielsweise intelligente Maschinen während der industriellen Produktion Informationen austauschen können oder Connected Cars aktuelle Daten über Verkehrs- oder Wetterverhältnisse senden und empfangen. Angesichts der Flut neuer IoT-Anwendungen kommen Initiativen in Gang, die sich mit der Optimierung des Mobilfunknetzes für die Kommunikation zwischen Maschinen beschäftigen – zum Beispiel LTE M.

Um die an die SIM-Karte (Subscriber Identity Module) im M2M-Markt gestellten Herausforderungen zu bewältigen, ist das eSIM (Embedded SIM) – auch eUICC (Embedded Universal Integrated Circuit Card) – von der GSMA eingeführt und festgelegt worden. Die Spezifikation der GSMA für eingebettete SIMs liefert einen De-facto-Standardmechanismus für die Bereitstellung und Verwaltung von M2M-Verbindungen aus der Ferne. Über das Mobilfunknetz (Over The Air, OTA) werden das Bereitstellen einer erstmaligen Nutzungsvereinbarung mit einem Mobilfunkbetreiber sowie der spätere Wechsel zu einem anderen Betreiber möglich gemacht.

Im Wesentlichen bietet das eSIM die gleichen Funktionen wie herkömmliche SIM-Karten, erlaubt aber im Gegensatz zu diesen jederzeit das Ändern von Betreiber-profilen und kommt in einem lötbaren Gehäuse mit sehr kleinem Formfaktor. Das Konzept des eSIM ist prinzipiell nicht neu. Tatsächlich werden eSIMs in der Industrie bereits seit mehreren Jahren für M2M-Anwendungen benutzt.

Die Eigenschaften von eSIMs machen sie zur idealen Wahl für M2M-Anwendungen, da sie versiegelt geliefert und direkt auf die Platine des Geräts gelötet werden können. Dadurch erhöht sich die Zuverlässigkeit in Bezug auf die Reduzierung von Fehlfunktionen aufgrund von Vibration, Korrosion und anderen Umwelteinflüssen. Darüber hinaus ist die Lebensdauer eines eSIM mit normalerweise mindestens zehn Jahren deutlich höher als die eines SIM mit üblichem Formfaktor.

Ein weiterer wichtiger Vorteil von eSIMs ist ihre mechanische Sicherheit. Da das SIM direkt auf die Platine des Geräts gelötet wird, ist es nahezu unmöglich, das Gerät so zu manipulieren, dass das SIM zu Missbrauchszwecken entnommen werden kann.

Heutige eSIMs für M2M-Anwendungen befinden sich üblicherweise in einem kleinen SMD-Gehäuse (Surface Mounted Device) mit dem Formfaktor MFF2 (Machine Form Factor): 5,0 mm × 6,0 mm × 0,9 mm). Das SMD-Format verfügt über die gleiche elektrische Schnittstelle wie Full-Size-, 2FF- und 3FF-SIM-Karten (2. und 3. Form-faktor), wird aber im Rahmen des Fertigungsprozesses auf die Platine gelötet.

Für M2M-Anwendungen, bei denen ein Austausch der SIM-Karte nicht erforderlich ist, verbessert das die Konstruktion, die Zuverlässigkeit und die Sicherheit.