SIM卡在物聯網（M2M）的應用

文章出處：http://www.jrzgy.com 作者： 人氣： 發表時間：2012年04月28日

　　在國際上SIM卡行業發展情況

　　首先看下數據分析，從2007年全球用戶33億一直到去年38億，今年預估42億左右。整個國際上全球移動用戶還是呈增長態勢。這里邊SIM卡的量是什么樣呢？當然所有全球的用戶除了有一些CDMA手機，大部分都是有用SIM卡。但是在全球采購量來說，2008年全球的采購，整個SIM卡是31億張，其實可以看出來對于SIM卡和普通用戶并不是完全數字等級。很多時候用戶在不停的更換自己的號碼和SIM卡，所以說SIM卡的采購量是非常大的。在估計今年SIM卡共贏情況會在35億，2013年可能每年會供50億張卡。

　　SIM卡行業里面亞太和中國的位置

　　在全球SIM卡行業里面，亞洲SIM卡越發強勢。整個中國移動來說，中國移動采購的SIM卡，在08年以及07年占有五分之一的比例。對于SIM卡以及對SIM卡整個的產業和能力都是一個比較重要的影響作用。現在SIM卡容量，其實當前SIM卡如果只作為網絡健全的話，還是相對比較有限的。大概是在08年開始，64KSIM卡占到50%左右，還有更高容量的卡。講到這兒的時候可以看到一個趨勢，本身用戶的量是實際增長，電信卡需求也實際增長，包括中國以及亞洲市場地位在上升，卡的容量在提高。從2003年左右，中國SIM卡在各省辦的怕出現多樣化，對SIM卡的管理亟待解決。所以在03年左右，中國移動聯合各家合作伙伴做了中國移動OTA的系統，實現對中國移動全網用戶手中SIM卡做到遠程管理，包括應用的數據，包括信息點播類的菜單的更新，還有一些軟件的更新等等。

　　從2007年開始，對SIM卡的能力有了更高的要求，包括在2008年中國移動研究院聯合了部分的合作伙伴以及終端廠家做大容量的SIM卡。這里邊它的容量從原來K級到Z級甚至G級。08年開發出128兆SIM卡，在卡上實現了網上瀏覽器的功能。到今年2009年對SIM卡有更高的要求，比如說在09年中國移動研究院也是聯合合作伙伴一起做了，像用在工行、建行里邊的USDP，這樣的話更多用在移動互聯網上的應用。還有一個比較重大信用卡的改變，在2009年中國移動首次在全球將RFID天線放在SIM卡里，實現了無需終端的SIM卡。比如說可以買電影票，像明年世博會的票，以及一卡通的業務，還有門禁的業務，這些都在信用卡里邊實現，并且將進場通信的天線通裝進去，并且能夠優化，可以真正達到商務的水平，這是中國移動在SIM卡領域的工作。

　　在物聯網行業，再說的稍微狹窄些，機器用的SIM卡行業發展現狀什么樣。其實在網絡世界里邊，當前的網絡，中國互聯網用戶有3.38億，對于移動，或者說中國手機用戶有6.8億。在這個里邊網絡已經成為不可或缺的手段，但是我們溝通并沒有完全建立。比如說一百萬輛的轎車在道路上空轉10分鐘，將消耗14萬公升的汽油。還有國內比較粗放型的灌溉方式，會耗費我國85%的水資源。這些都說話我們面臨一種挑戰，我們需要與道路溝通、需要與稻田對話，需要與物體通話感知。在物聯網為實現這個目標去做的事情。首先物聯網行業里邊用的非常廣泛，其實上午專家介紹了，像交通、電力、農業、城市監管，以及用在家居里邊、環保各個方面，都可以用到物聯網方面的應用。比如說在和動物溯源方面，現在其實在中國的某些個地方以及某些城市、某些行業，已經在物聯網方面有一些初步的嘗試。比如說讓超市里的食品告訴人們它的歷史，讓人更方便的、安全的食用食品。像遠程電表，它能夠自己把數據傳送到后臺中心，這樣更節省了人力。同時還有定位導航，還有汽車的堅固（音譯）。它可以讓人們隨時隨地的知道汽車運行情況，從而做到真正的行車無憂和安全防盜。等等這些應用，實際上SIM卡起到一個非常關鍵的作用。擁有了SIM卡讓物體之間的通信能夠在網絡中傳輸。

　　從這個上邊數據來說09年以前以及以后的預測，用在機器行業的SIM卡它的用途，可以看到兩個信息，首先到目前為止主要用在三個行業，電力、車載、交易，或者說無線POS方面比較多。還有可以看到一個趨勢，它本身增長態勢還是比較明顯的。當然目前為止這個行業的發展，還處于起步的階段。到目前為止有超過300萬個終端，有部分終端已經實現的WMMP的協議。在終端都會預裝一些SIM卡。整體來說互聯網的發展和技術還屬于起步的階段。

　　物聯網的環境對SIM卡的需求

　　人與人之間的通信，對SIM卡的需求更多在于軟件層面。而在當前的物聯網環境下對它提出一個需求，更多是在工業化環境對它產生一些硬件平臺、軟件平臺、分裝工藝的要求。還有對于物聯網情況下物與物的通信，它的發放流程將產生比較大的變化。

　　比如說對軟硬件的平臺，為什么說是軟硬件的平臺，而不只是硬件平臺。這里邊主要提到幾點，一個對于數據保存時間，這張卡保存數據要求時間會更長。普通SIM卡在手機里邊平均保存時間是10年左右，在工業或者特種行業下保存時間更長，十年、十五年甚至更高。另外還有插顯次數，物聯網用的卡片和手機用的卡片不一樣，平常的手機可以在每天開機、關機的次數并不是很多，正常的對SIM卡的插顯只是開關機的或者位置更換的時候；但是在機器領域，物聯網領域，它的需求變化比較多，對插顯次數非常高。其實我們在現在一些行業反饋里邊已經感受到，在這方面對SIM卡的質量需求也比較高。還有相應的速度，它的讀取、以及異常探索。比如說在極高的溫度下能夠探測出來告訴SIM卡里邊的軟件。包括對芯片的影響，包括對程序的設計都有影響。還有一種需求比較多，對分裝工藝的影響，其實普通SIM卡分裝工藝都采用PVC的材料，它呢會有一些不能滿足當前工業級的要求。比如說抗震的要求，在車載方面，或者說極其惡劣的環境下，終端的卡片會不停的振動，會導致有一些接觸不良，抗震要求比較強烈一些。還有溫度、濕度、抗靜電等等方面都會有具體的要求。另外從安全角度來說，對防盜這方面的要求。也出現過放在機器里的卡片會被盜用出現在人的通信中。

　　對SIM卡另外一個比較大的需求關于個人化的管理，就是說對遠程的發卡系統，或者說對發卡流程相關的需求。簡單的說這張卡片以前是由中國移動采購，向誰采購呢？會向中國移動采購商采購。采購來干什么？會給銷售點然后銷售給個人用戶。在整個物聯網行業這種流程有所改變。比如說真正需求部門是由具體行業，而行業一般有可能會跟中國移動談合作，也有可能找集成商。這里邊他會有相關需求集成相關的SIM卡，在集成相關SIM卡的時候，向中國移動提出來，中國移動還會找相應的廠家制作，整個流程都會發生變化。一個重要需求就是說，很多時候這個號碼，或者說當你擁有這個SIM卡的時候，你還不知道它會發到哪個手，而真正用的時候和你當時制作的卡片不在一個省域了，就需要同網。還有卡在機器里面放很長時間才會啟用等等的需求都會體現出來。

　　面對這些需求中國移動解決方案是什么樣？中國移動在當前環境下SIM卡的研究，在去年已經開始。在今年結合很多行業的標準以及結合當前的很多需求，統一的制作，來統籌規劃整個SIM卡的技術和相關指標。目前來說用在物聯網級的SIM卡，我們叫插入式的SIM卡。這個SIM卡和普通的SIM卡模型是一樣的，這種好處是不會改變現有發放流程，但是里邊的芯片會要求更高，更高的溫度、更高濕度、更高新能方面的要求。另外一方面，插入式SIM卡也不能滿足一些特殊行業的要求。這時候又有一種焊接在模塊上的SIM卡。這種SIM卡帶來的好處第一可以更好的防振動，另外一方面它的防盜用效果會更好一些，以及這種卡片會更小型化一些。也就是說在當前模組小型化的情況下，一張卡片要做的更好，5×5或者5×6的情況下放進去。這里邊碰到一個問題，怎么滿足這些要求？我們的考慮，也是基于目前百分之七八十的普遍要求做相關要求，這里邊有兩個重要條件？一個是行業標準，除了3GPP的卡以外，還有半導體行業的要求，還有汽車行業相關的要求，這里邊做了很多參觀。

　　目前國際上對工業級SIM卡并沒有完全的標準，并不像普通SIM卡有一個3GPP的規范。我們在這里面做了大量的工作。另外還有當前的卡片需要考慮它的生產能力，要結合現在芯片的廠家、分裝的廠家以及材料廠家、制卡商他們生產能力是什么樣的，這里面都有卡片的生產要求，其實還有對模塊做相關的要求，這里邊更多的結合行業的需求。當然在這里面考慮的技術也不只是物理特性的要求，比如說像分裝工藝、分裝材料都會有要求。還有產品形態，這個也是很重要的，如果不定下來的話導致中國移動SIM卡會有很多種，這種運營成本是非常非常高的，而且對產業鏈也帶來很多不利的影響。同時SIM卡在物聯網環境下，比如說對接口的需求、通信需求，都會有不同的需求。目前為止其實在物聯網SIM卡的應用還沒有很強烈的挖掘。我想今后會更多的開發這些功能。另外在發卡方面做的改動。比如說這張卡片在中國移動買了這張卡片以后就有了號碼，還是真正使用的時候才有這個號碼，如果使用的時候才有這個號碼，那這個號碼怎么寫進去，怎么激活它。實際上中國移動在05年也是嘗試了空中發卡，但是在物聯網環境下可能會在很多情況下營業廳的人也不可能每次到各個地方，到高山上、海洋中做發卡的工作，因此就需要中國移動通信的網絡進行發卡，這里面前車到很多問題。其實我們在3GPP會議上也提出來，就是相關的需求。對歐美運營商來說還沒有體現出強烈的需求。

　　其實對于物聯網環境下這個產業鏈，SIM卡包括對芯片、對卡片的要求，以及對模塊等等的要求。對芯片的要求，通過之前的指標，更體現在很多方面，一方面是它的處理速度，芯片處理速度從原來八位到十六位、三十二位的提高，然后還有接口類型；還有功耗、休眠機制，適應低成本的要求，功耗也相對來說更低一些，包括從原來的工業上，原來是.18或者.13工藝水平，一直到92納米、65納米的容量水平等等都有相關的影響和要求。

　　在物聯網通信里面，人與人通信里面對終端要求是不同的。人與人的通信，終端要求是屏幕更大、視頻處理效果更好，包括存儲量都很大。但是在物聯網情況下，對機器的要求，對物品的要求、通信模塊的要求是小型化、低功耗和低成本。在這里面SIM卡會發揮更大的作用。比如說SIM卡一個最基本的特性，一個是做身份標識，一個是做安全服務。身份標識是對網絡的健全，還可以做很多應用的數據健全，或者說它就是一個物品的標識等等方面。從安全服務上來說，包括它可以安全存儲一些信息，物體之間的信息，或者說比較機密的信息可以存儲在SIM卡里邊。同時SIM卡有自己的認證能力加解決的能力。在整個互聯網全面感知和信息處理，還有智能處理和信息傳遞三個層次方面，對于信息傳遞它的安全性保證可以在SIM卡里邊發揮一定的作用。這是對SIM卡能力方面，同時對SIM卡底層的接口方面有兩個重要功能可以發揮，一方面它普通的模塊，無線模塊之間的接口。這個接口和普通接口是很類似的，可以做交付，還可以利用移動互聯網進行數據傳輸，提高傳輸速率和相關能力，另外還有感知的能力。這方面也是在探索的階段，像在SIM卡里放RFID的天線以及放相關藍牙等等能力，這些都是在技術上理論上可行的。實際上只要我們去想的話，在SIM卡還可以做更多的事情進行全面的感知。當底層的能力和身份標識能力全部具備以后，上層就會協助更多的應用。

　　總體來說，SIM卡發展的趨勢，可以使移動通信事業在物聯網環境下更加安全、更加高效、更加智能。