M2M设备、消费设备、IoT设备

news2024/10/5 17:23:05

有任何关于GSMA\IOT\eSIM\RSP\业务应用场景相关的问题,欢迎+W:  xiangcunge59  一起讨论, 共同进步 (加的时候请注明:  来自CSDN-iot).

您提供的链接指向一篇关于GSMA SGP.32标准,即eSIM物联网(IoT)标准的文章。以下是文章的主要内容概述:

### 关键概念:eSIM和eUICC
- **eSIM** 可以指两种不同的事物:作为SIM卡形态的eSIM(MFF2)和作为SIM技术标准的eSIM。
- **eUICC**(嵌入式通用集成电路卡)是一个安全元素,包含一个或多个订阅配置文件,每个配置文件使eUICC能够像运营商发行的可移除SIM卡一样工作。

### eSIM技术介绍
- eSIM标准的总体目标是最小化移动设备连接管理的复杂性。
- eSIM标准通过两种主要方式改变了移动设备的连接建立方式:
  - 消除了物理SIM卡的更换。
  - 引入了空中传输配置文件管理技术,即远程SIM卡配置(RSP)。

### eSIM标准
- GSMA为eSIM技术标准概述了不同的规范,这些规范允许多种移动设备的远程SIM卡配置。
- 规范根据设备类型而有所不同,包括:
  - M2M设备(2014年)
  - 消费设备(2016年)
  - IoT设备(2023年)

### GSMA SGP.32: eSIM IoT
- SGP.32标准旨在为全球分布的IoT设备提供零接触连接管理体验。
- eSIM IoT结合了M2M和消费类eSIM规范的优点,并利用eSIM技术的两个关键元素:
  - 直接将eUICC集成到设备上。
  - 能够远程和大规模地在网络提供商之间切换配置文件。

### eSIM IoT的关键特性
- eSIM IoT在前两个标准的基础上增加了一个关键改进:能够远程批量配置和管理SIM卡配置文件。
- 其他特定于IoT用例的特性包括:
  - 使用轻量级配置文件模板优化配置文件下载。
  - 将最终用户的意图从设备转移到云/服务器。
  - 不依赖短信或TCP/IP。
  - 支持更广泛的传输协议(如CoAP/UDP/DTLS)。

### GSMA SGP.32: eSIM IoT技术规范
- 对于eSIM IoT,两个关键组件是:
  - 物联网配置文件助理(IPA)。
  - eSIM IoT远程管理器(eIM)。

### eSIM IoT的优势
- eSIM IoT标准为IoT提供了一层未来保障,同时提供了以前eSIM M2M标准所缺乏的灵活性和简单性。
- 它支持用户界面受限的IoT设备部署,非常适合LPWAN设备,并且可以批量管理SIM卡。

### eSIM IoT对行业的影响
- SGP.32: eSIM IoT标准有望推动连接设备在不久的将来的增长,并预计将使部署IoT设备的公司以及连接提供商受益。

### 选择eSIM IoT解决方案时应注意的事项
- 当评估“即用型”eSIM IoT解决方案时,您必须验证它是否限制了供应商锁定。
- 真正的eSIM IoT解决方案应该以业务为导向,提供在需要时进行更改的自由,而不受限制性电信协议的约束。

在GSMA定义的eSIM标准中,尽管三种eSIM规范(M2M、消费级和IoT)都采用了远程SIM卡配置(RSP)技术,但它们在实现这一功能时的过程和侧重点存在差异。以下是这三种eSIM规范的主要区别:

### eSIM for M2M (Machine-to-Machine) devices
- **设计初衷**:最初为汽车行业设计,用于远程管理和配置SIM卡上的网络配置文件。
- **管理方式**:采用服务器驱动的方法(推模型),通常需要短信(SMS)来更新和管理配置文件,这在某些网络(如NB-IoT)中可能不支持。
- **限制**:由于这些限制,M2M eSIM不适合需要频繁更换网络或在全球范围内动态管理的IoT设备。

### eSIM for Consumer devices
- **用户交互**:与M2M eSIM不同,消费级eSIM强调用户界面和灵活性,允许最终用户通过设备界面自行管理网络提供商。
- **管理方式**:采用客户端驱动的方法(拉取模型),例如用户通过扫描QR码来启动切换运营商配置文件的过程。
- **架构优化**:为了避免M2M eSIM规范中的集成复杂性,消费级eSIM的架构进行了简化。

### eSIM for IoT devices (GSMA SGP.32)
- **零接触管理**:IoT eSIM旨在为全球分布的IoT设备提供无需人工干预的连接管理体验。
- **远程管理**:IoT eSIM设计用于最小化人为交互,专注于远程管理,适合大规模部署和自动化的IoT设备。
- **技术特点**:
  - 利用轻量级配置文件模板优化配置文件下载。
  - 将用户意图从设备转移到云或服务器。
  - 不依赖短信或TCP/IP,支持更广泛的传输协议,如CoAP/UDP/DTLS。

### 共同点与差异
- 所有三种eSIM规范都使用RSP技术,但它们在网络配置文件的管理方式和所需的用户交互级别上存在差异。
- **IoT和M2M eSIMs**:设计为最小化人为交互,重点在于远程管理。
- **消费级eSIMs**:强调用户界面和灵活性,允许用户自行管理网络提供商。
- **鲁棒性**:消费级和IoT eSIMs都注重提高鲁棒性,这是早期M2M eSIM中显著缺乏的。

### 选择适合的eSIM规范
- 选择哪种eSIM规范取决于您的具体需求,包括设备类型、用户交互级别、远程管理需求以及对鲁棒性的要求。

通过了解这些规范之间的差异,您可以更好地决定哪种eSIM技术最适合您的IoT项目或移动设备部署。

M2M

eSIM技术的发展导致了针对不同设备类型和用例的特定标准。以下是eSIM M2M、消费级和IoT设备的关键架构元素,以及随着eSIM技术发展而出现的一些变化:

### eSIM M2M的关键架构元素
- **eUICC**:设备中支持远程SIM配置的物理芯片。
- **RSP(远程SIM配置)**:允许通过无线方式进行SIM配置文件管理的技术。
- **SM-DP(订阅管理数据准备)**:负责准备并安全下载运营商配置文件到eUICC的组件。

### eSIM M2M的限制
1. **设备启动的配置文件管理**:eSIM M2M不能从设备本身启动配置文件管理,这可能会使某些设备的管理过程变得复杂。
2. **依赖短信(SMS)**:它依赖短信进行配置文件更新和管理,这并非所有网络都支持,特别是像NB-IoT这样为IoT应用设计的网络。
3. **集成过程复杂**:集成远程SIM配置所需组件的过程可能很复杂,可能不适合快速部署或动态IoT环境。
4. **供应商锁定**:网络连接协议通常在部署前就已经确定,这可能会将设备锁定在特定的网络提供商上,限制了灵活性和适应性,不适应许多需要全球部署的IoT设备的动态需求。

### 向消费级和IoT eSIM的演变
鉴于eSIM M2M的限制,技术发展以更有效地解决消费级设备和IoT设备的需求:

- **消费级eSIM**:侧重于用户界面和灵活性,允许最终用户轻松管理网络配置文件,通常通过智能手机或类似设备进行。
- **IoT eSIM**:增强了远程管理能力,批量配置文件管理,并且设计上更少依赖用户交互,非常适合大规模IoT部署。

### 演变后的架构元素
- **IPA(IoT配置文件助理)**:从LPA(本地配置文件助理)演变而来,IPA有助于配置文件切换和eUICC与eIM(eSIM IoT远程管理器)之间的通信。
- **eIM**:远程管理单个IoT设备或整个车队的配置文件状态,这对于管理大型IoT部署至关重要。
- **SM-DP+**:从SM-SR(订阅管理安全路由)和SM-DP演变而来的版本,包括额外的功能,如最终用户配置文件下载。

### 演变的必要性
最初的eSIM M2M标准是远程管理SIM配置文件的重要步骤,但它并非没有限制。随着IoT领域的扩展,越来越多的设备需要在各种网络和地区之间进行连接,对更灵活、可扩展和健壮的eSIM标准的需求变得明显。这导致了eSIM IoT标准的发展,旨在为IoT设备中的连接管理提供更具前瞻性和灵活性的解决方案。

总结来说,eSIM技术从M2M到消费级和IoT特定标准的演变反映了连接设备复杂性和多样性的增长,以及对更精细的连接管理解决方案的需求。

A list of GSMA’s official documentations for eSIM M2M:

  • SGP.01: M2M eSIM Architecture
  • SGP.02: Remote Provisioning Architecture for Embedded UICC Technical Specification

A list of GSMA’s official documentations for eSIM Consumer:

  • SGP.21: eSIM Architecture Specification
  • SGP.22: eSIM Technical Specification
  • SGP.23: RSP Test Specification for Servers
  • SGP.24: RSP Compliance Process
  • SGP.25: eUICC for Consumer and IoT Devices Protection Profile
  • SGP.26: RSP Test Certificates Definition for IoT and Consumer

  • GSMA SGP.31: eSIM IoT Architecture and Requirements Specifications
  • GSMA SGP.32: eSIM IoT Technical Specification
  • GSMA SGP.33: eSIM IoT Test Specification for the eUICC

Consumer

eSIM Consumer(消费级eSIM)与eSIM M2M(机器对机器eSIM)的主要区别在于用户交互和管理方式。以下是消费级eSIM的关键特点和它如何与M2M eSIM不同:

### eSIM Consumer的特点
1. **客户端驱动方法**:消费级eSIM采用客户端驱动的方法(拉取模型),这意味着用户可以通过设备本地操作来远程管理和配置SIM卡的运营商配置文件。
2. **用户界面**:强调用户界面和最终用户的灵活性,允许用户通过设备界面(如智能手机)轻松管理网络提供商。
3. **无需物理交换**:用户可以通过扫描QR码或其他方式,远程激活SIM卡配置文件的更新,而不是手动更换SIM卡来更换网络提供商。

### eSIM Consumer与eSIM M2M的不同之处
1. **用户交互**:消费级eSIM允许最终用户通过用户界面(如智能手机)进行SIM卡配置,而M2M eSIM通常设计为最小化人为交互,侧重于服务器端的远程管理。
2. **集成简化**:消费级eSIM的架构简化了,避免了M2M eSIM规范中遇到的集成复杂性,使得消费级设备的集成和部署更加容易。
3. **灵活性**:消费级eSIM提供了更大的灵活性,允许用户根据自己的需求选择和更换网络服务,而M2M eSIM可能在设备制造阶段就预设了网络连接,不够灵活。

### eSIM Consumer的优势
- **用户体验**:提供了更好的用户体验,用户可以轻松地通过设备界面选择和切换网络服务。
- **简化的部署**:简化了集成过程,使得消费级设备的部署和管理更加便捷。
- **灵活性和控制**:用户可以根据自己的需求和偏好,随时更改运营商配置,提高了服务的灵活性和用户的控制权。

### 选择eSIM Consumer解决方案时的考虑
- **用户界面**:选择具有直观、用户友好界面的解决方案,以便用户可以轻松管理SIM卡配置。
- **兼容性**:确保eSIM解决方案与用户的设备兼容,并且可以支持所需的网络技术。
- **安全性**:考虑解决方案的安全性,确保远程配置文件管理和数据传输都是安全的。

消费级eSIM的设计重点在于提供用户控制和灵活性,同时简化了集成和部署过程,这对于希望改善用户设备体验的服务提供商来说是一个重要的考量。

IOT

GSMA SGP.32:eSIM IoT是全球移动通信系统协会(GSMA)制定的一项新的技术标准,旨在为全球范围内大规模部署的物联网(IoT)设备提供无触摸连接管理体验。以下是关于GSMA SGP.32:eSIM IoT标准的详细解释:

### GSMA SGP.32:eSIM IoT的定义
GSMA SGP.32:eSIM IoT标准结合了M2M(机器对机器)和消费级eSIM规范的优点,同时针对IoT设备的特点进行了优化。它利用了eSIM技术的两个关键要素:

1. **直接将eUICC集成到设备上**:eUICC(嵌入式通用集成电路卡)可以直接集成在设备上,SIM卡可以是任何形态,可以是嵌入式的,也可以不是。
2. **远程和大规模的网络提供商配置文件切换**:eSIM IoT允许在不同网络提供商之间远程切换配置文件,这种“大规模”切换是eSIM IoT的创新之处。

### GSMA SGP.32:eSIM IoT的组成部分
GSMA SGP.32是eSIM IoT技术生态系统的一部分,包括以下官方文档:

- **GSMA SGP.31**:eSIM IoT架构和要求规范。
- **GSMA SGP.32**:eSIM IoT技术规范。
- **GSMA SGP.33**:eUICC的eSIM IoT测试规范。

### eSIM IoT的关键特性
- **远程配置和管理SIM卡配置文件**:对于跨不同地点部署的IoT车队来说,这是一个关键特性,eSIM IoT旨在简化eSIM解决方案,使不同IoT用例的连接更加成本效益。
- **轻量级配置文件模板**:优化配置文件下载。
- **用户意图从设备转移到云/服务器**:简化了设备端的操作。
- **不依赖短信或TCP/IP**:支持没有短信功能的设备。
- **支持更广泛的传输协议**:如CoAP/UDP/DTLS。

### eSIM IoT的优势
- **用户界面(UI)受限的IoT设备部署支持**:适合界面受限或无界面的IoT设备。
- **理想的LPWAN(低功耗广域网)设备**:针对低功耗、广覆盖的技术进行了优化。
- **批量SIM卡管理**:简化了大规模IoT部署中的SIM卡管理。
- **简化集成**:使用eIM远程触发SM-DP+服务器上的配置文件下载。

### eSIM IoT对行业的影响
GSMA SGP.32:eSIM IoT标准预计将推动连接设备在未来的增长,并特别有利于部署IoT设备的公司和连接提供商。它预计将在扩展IoT设备市场方面发挥关键作用。

### 选择eSIM IoT解决方案时的注意事项
在选择eSIM IoT解决方案时,重要的是要确保它不会限制您选择最佳连接选项的能力,避免供应商锁定,并确保解决方案是业务导向的,提供在需要时进行更改的自由。

随着GSMA SGP.32:eSIM IoT标准的推出,IoT设备制造商和服务提供商现在可以更灵活、更高效地管理全球分布的IoT设备的连接性。

IPA

IPA(IoT配置文件助理)是GSMA SGP.32:eSIM IoT标准中的一个组件,它源自消费级eSIM组件中的LPA(本地配置文件助理)。以下是关于IPA的详细解释:

### IPA的作用
1. **中介角色**:IPA作为eSIM和eIM(eSIM IoT远程管理器)之间的中介,促进两者之间的通信和命令传递。
2. **远程管理**:IPA对于远程管理eSIM配置文件至关重要,它允许eIM远程控制IoT设备上的SIM配置文件状态。

### IPA的两种形式
1. **IPAd**:IoT设备本身上的IPA,这意味着IPA软件驻留在IoT设备上。
2. **IPAe**:eUICC上的IPA,即IPA软件集成在eUICC(嵌入式通用集成电路卡)上。

### 设备制造商的选择
对于IoT设备制造商来说,选择使用IPAe而不是IPAd可能有以下好处:
- **开发工作量减少**:如果IPA集成在eUICC上,设备制造商可能不需要在设备本身上进行太多开发工作,因为IPA的功能由eUICC提供。

### IPA的重要性
- **简化配置管理**:IPA使得eIM能够发送配置命令到IoT设备,从而简化了eSIM配置文件的远程管理过程。
- **提高灵活性**:通过IPA,eIM可以执行如启用、禁用、删除和下载eUICC上配置文件等操作,增加了IoT部署的灵活性。

### eSIM IoT解决方案的集成
- **兼容性**:在选择eSIM IoT解决方案时,确保IPA组件与您的IoT设备和eIM系统兼容。
- **技术要求**:考虑IPA的技术要求,包括它如何与您的设备通信,以及它如何响应eIM的指令。

IPA是GSMA SGP.32:eSIM IoT标准的关键组成部分,它为IoT设备提供了一种高效且灵活的方式来远程管理SIM配置文件,这对于需要在全球范围内部署和管理大量IoT设备的企业和组织来说尤其重要。

EIM

eIM(eSIM IoT远程管理器)是eSIM IoT设备中用于远程管理配置文件状态的组件。以下是关于eIM的详细解释:

### eIM的定义和作用
- **远程管理**:eIM负责远程启用、禁用、删除和下载eUICC(嵌入式通用集成电路卡)上的配置文件。
- **标准化**:所有这些操作都遵循GSMA设定的标准。

### eIM与eUICC的关联
- **链接**:eUICC必须与eIM关联才能管理配置文件,这通过从eIM或后端系统发送eIM配置数据到eUICC来实现。
- **生命周期**:这种关联可以在设备生命周期的任何阶段发生。

### eIM的灵活性和优势
- **多重关联**:一旦链接,一个或多个eIM可以与单个eUICC或整个车队关联。
- **新eIM引入**:通过从现有eIM发送其配置数据,而无需eIM之间的技术集成,可以引入新的eIM。
- **关联解除**:可以解除关联,防止像eSIM M2M中那样的锁定问题。

### 对行业的影响
- **供应商切换**:允许部署在不同的连接供应商之间切换。
- **多供应商策略**:采用多供应商策略。
- **大规模管理**:有效管理大量配置文件和排队操作。

### eIM的互操作性
- **无预协议通信**:eIM能够与任何SM-DP+设备通信,而无需双方事先协议。

### eIM带来的灵活性和好处
- **减少集成时间**:简化了将eSIM IoT集成到现有系统中的过程。
- **批量管理**:能够处理大量配置文件的管理。
- **简化队列操作**:使配置文件的操作排队变得更加容易。
- **配置文件切换简化**:简化了配置文件切换的过程。
- **设备制造商所有权**:eIM可以由IoT设备制造商拥有,以监督设备的连接性。

### 结论
eIM是eSIM IoT标准的关键组成部分,它为IoT设备提供了一种灵活、高效且标准化的方式来远程管理SIM配置文件。这对于那些需要在全球范围内部署和管理大量IoT设备的企业和组织来说尤其重要。通过eIM,他们可以实现更高效的运营管理,同时减少对特定供应商的依赖。

PSMO

PSMO(Profile State Management Operations,配置文件状态管理操作)是GSMA SGP.32标准中定义的一组操作,它们由eIM(eSIM IoT远程管理器)安全地处理,并通过密码学方法进行认证,以防止恶意操作。以下是PSMO的关键特点:

### PSMO的定义和重要性
- **安全处理**:在GSMA SGP.32中,PSMO由eIM安全地执行。
- **密码学认证**:PSMO包括密码学认证,以确保IoT车队所有者可以从可信的eUICC接收到每个PSMO状态的可验证确认。

### PSMO的安全特性
- **防止未授权管理**:通过仅允许由eIM正确签名的操作,保护配置文件管理免受未授权访问(例如,来自恶意软件)。
- **双向安全通信**:eUICC对这些操作响应时会使用其自己的安全签名消息,确保了操作的完整性和来源的可信度。

### PSMO的认证过程
- **发行和执行保护**:认证过程保护了PSMO的发行和执行,这包括配置文件下载在内的所有配置文件管理活动。

### PSMO在eSIM IoT标准中的新颖性
- **新特性**:密码学认证是eSIM IoT标准中的一个新特性,在之前的eSIM M2M和消费级eSIM标准中并不存在。

### PSMO的好处
- **增强安全性**:PSMO的密码学认证增强了eSIM IoT设备的安全性,为IoT设备提供了更高级别的保护,尤其是在面对网络攻击时。
- **信任和验证**:为IoT设备所有者提供了对设备配置状态的信任和验证手段。

### PSMO在IoT部署中的作用
- **远程管理**:PSMO使得IoT设备所有者能够远程管理和确认其设备上的SIM配置文件状态。
- **简化操作**:通过自动化和安全的PSMO,简化了IoT设备的配置和管理工作。

PSMO是GSMA SGP.32 eSIM IoT标准的关键组成部分,它为IoT设备提供了一个安全的远程配置文件管理框架,这对于需要在全球范围内部署和管理大量IoT设备的企业和组织来说至关重要。通过PSMO,eIM和eUICC之间的交互得到了加强,确保了操作的安全性和设备的可靠性。

优点和注意事项

GSMA SGP.32:eSIM IoT标准为物联网(IoT)设备提供了一系列的优势,这些优势旨在解决当前和未来IoT设备的需求,同时克服了以往eSIM M2M标准的局限性。以下是eSIM IoT标准的主要优势:

### eSIM IoT的优势

1. **未来性**:为IoT设备提供了前瞻性的解决方案,适应未来技术的发展。

2. **用户界面(UI)受限的设备支持**:适合那些用户界面受限或无界面的IoT设备。

3. **LPWAN设备的理想选择**:特别适用于低功耗广域网(Low Power Wide Area Network, LPWAN)设备。

4. **批量SIM卡管理**:简化了大规模IoT设备部署中的SIM卡管理。

5. **简化的集成**:使用eIM远程触发SM-DP+服务器上的配置文件下载,简化了集成过程。

6. **面向企业,减少电信中心化**:专为需要全球连接能力的大规模IoT部署设计,避免了供应商锁定问题。

### eSIM IoT的注意事项

1. **生态系统开发**:截至知识截止日期,eSIM IoT的完整生态系统仍在开发中,预计将在2024年底完成,这意味着市场可能要到2025年才能完全准备好。

2. **标准发布时间**:包括测试和认证规范在内的标准将在2024年内发布。

3. **向后兼容性**:eSIM IoT与eSIM M2M不向后兼容,没有标准化的迁移流程从eSIM M2M迁移到eSIM IoT。

4. **运营商锁定问题**:尽管技术上不需要从设备生命周期开始就预设一个固定的网络提供商(eSIM IoT可以带有引导配置文件,连接到选择的网络),但服务提供商可能仍会提供“即用型”解决方案,这些解决方案可能会将用户锁定在具有不可逆配置的网络中。

### 结论

eSIM IoT标准提供了一种更加灵活和简化的方法来管理IoT设备的连接,特别适用于大规模部署和需要全球连接能力的IoT应用。随着标准的成熟和生态系统的建立,企业和IoT设备制造商可以期待更高效、更具成本效益的连接管理解决方案。然而,随着新标准的实施,需要注意市场准备情况、向后兼容性以及可能的运营商锁定问题。

对行业影响

GSMA SGP.32:eSIM IoT标准预计将对行业产生以下影响:

### 推动连接设备增长
- **设备增长**:该标准预计将推动未来连接设备数量的增长。

### 多方受益
- **IoT部署公司**:将从简化的远程管理、降低的物流成本和提高的灵活性中受益。
- **连接提供商**:可能会看到更广泛的市场接受度和对eSIM IoT服务的需求增加。
- **IoT设备制造商**:可以简化生产流程,创建更可靠的设备,并可能减少制造成本。

### IoT设备市场扩展
- **新标准**:预计在扩展IoT设备市场方面发挥关键作用。

### 服务提供多样化
- **不同规模部署**:eSIM IoT适用于从小规模到企业的多种部署规模。
- **全球连接性**:提供全球连接能力,同时可以选择使用本地网络以满足特定用例需求或遵守当地法律。
- **成本优化**:eSIM IoT消除了插入SIM卡的成本,因为即使在切换到不同的配置文件时,设备也只需要一个SIM。
- **灵活的连接设置**:企业可以在制造过程中预分配网络,或者最初使用引导配置文件,以后再添加首选的网络配置文件列表。

### 专有解决方案需求
- **市场需求**:与新标准一致的专有解决方案已经受到需求。
- **兼容性和实施**:为了使解决方案有利,它必须与GSMA SGP.32兼容,易于在不同类型的设备上实施,并通过商业测试。

### 准备IoT部署
- **技术信息**:有关GSMA SGP.32:eSIM IoT的基本技术信息的快速参考,包括为SGP.32准备IoT部署的下一步清单。

### 结论
GSMA SGP.32:eSIM IoT标准通过提供更灵活、成本效益更高的IoT设备连接管理,预计将对整个IoT行业产生积极影响。这不仅有利于IoT设备的用户和服务提供商,也有利于设备制造商,他们可以利用这一标准来改进他们的产品。随着标准的实施,预计将看到IoT解决方案的快速创新和市场接受度的增加。

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