Cosa sono le eSIM e quando utilizzarle per l’IoT

Le eSIM rappresentano una soluzione ai problemi legati alla connettività globale dei dispositivi IoT. La possibilità di cambiare profilo operatore senza dover rimuovere fisicamente la SIM, ha aperto nuove possibilità per i fornitori di soluzioni IoT, rendendo più semplice lo sviluppo di dispositivi per i mercati globali. In questo articolo, andremo ad esplorare cosa sono le eSIM e i vantaggi che esse portano nel settore dell'IoT.

Introduzione

Agli albori delle telecomunicazioni, le compagnie telefoniche potevano facilmente identificare chi stava utilizzando le loro reti. All'epoca, non c'erano molti utenti e tutte le connessioni erano cablate. Nell'era delle reti di telefonia cellulare e degli operatori di rete, c'è stato il bisogno di un metodo affidabile per identificare gli utenti, controllare l'autenticità dei dispositivi finali e proteggere i loro dati. Questa necessità ha dato impulso allo sviluppo del Modulo di Identità d'Abbonato (Subscriber Identity Module) SIM.

Nel corso degli anni, le SIM hanno subito una riduzione delle loro dimensioni fisiche, ma indipendentemente dal fattore di forma, tutte le SIM sono basate sulla tecnologia UICC in modo simile alle carte bancarie. UICC è un chip per l'elaborazione sicura che contiene memoria e fornisce servizi di identificazione. Le SIM memorizzano i "profili" degli operatori, una serie di file con le applicazioni essenziali e i dati sensibili, che consentono l'autenticazione di un abbonato per autorizzare l'accesso alle reti cellulari e addebitare i servizi forniti. Le carte SIM tradizionali hanno il profilo operatore programmato durante la produzione.

Le eSIM

Le SIM embedded (eSIM) sono un'evoluzione della scheda SIM, progettate per risolvere i limiti delle SIM tradizionali. Le eSIM sono in genere SIM fisiche saldate nel dispositivo e consentono l'archiviazione e la gestione remota di più profili di operatori di rete (remote SIM provisioning), offrendo i seguenti vantaggi:

Connettività globale senza soluzione di continuità: le reti possono essere cambiate facilmente e senza rimozione fisica della SIM, in qualsiasi parte del mondo.
Dimensioni: poiché le eSIM sono circa la metà delle dimensioni delle Nano SIM e non necessitano di un apposito alloggio, si adattano facilmente a dispositivi con spazi molto piccoli.
Durabilità: gli utenti non possono raggiungere le eSIM, quindi non possono danneggiarle o perderle.
Sicurezza fisica: una SIM saldata all'interno di un dispositivo chiuso è difficile da individuare, rimuovere e riutilizzare.
Costo: le eSIM riducono il costo totale di proprietà del dispositivo perché ottimizzano ed eliminano la catena di fornitura e i costi di gestione.

Fondamentalmente, le eSIM sono un modo per fornire in remoto i profili di diversi operatori sui dispositivi IoT. Di conseguenza, non è necessario scambiare manualmente le SIM quando si cambia operatore, cosa che sarebbe incredibilmente poco pratica per i dispositivi IoT distribuiti su larga scala, a livello globale.

All'interno di questo settore, il termine eSIM viene usato per descrivere due concetti correlati ma separati.

Fattore di forma della eSIM: eSIM significa SIM embedded, e viene usato per identificare il fattore di forma della scheda SIM non rimovibile ma che viene montata (saldata) direttamente sulla superficie di un PCB.
Software eUICC sulle SIM: eSIM viene utilizzato anche per descrivere l'architettura eUICC (Embedded Universal Integrated Circuit Card) che consente a una SIM di avere più profili di rete.

Sebbene GSMA definisca eSIM come l'architettura eUICC, spesso viene fornita in combo con il chip SIM integrato quando viene commercializzata nel settore IoT. Purtroppo, questi due concetti vengono spesso confusi. Tuttavia, il fattore di forma del chip SIM (hardware) e l'architettura eUICC (software) sono proprietà indipendenti quando si seleziona la connettività IoT.

I fattori di forma della SIM

Le differenze tra le SIM iniziano con il fattore di forma. Le schede SIM sono disponibili in varie forme e dimensioni e questi fattori di forma non determinano necessariamente il tipo di software implementato dalla SIM. Gli attuali fattori di forma della SIM sono:

A grandezza naturale (FF1)
Mini SIM (FF2)
Micro SIM (FF3)
Nano SIM (FF4)
SIM embedded, ovvero eSIM (MFF2)
iSIM
SoftSIM

La scheda SIM FF1 è la più vecchia e anche la più grande. Nel corso degli anni, le dimensioni delle schede SIM sono diminuite, il che ha comportato evidenti vantaggi hardware, come lo spazio aggiuntivo. Le iSIM sono un sistema sviluppato di recente su un chip installato insieme al modem e al processore. Infine, SoftSIM è una SIM software al 100% installata su hardware già esistente nei dispositivi.

Provisioning remoto

Il Provisioning è l'atto di installare i dati iniziali e il software di cui un dispositivo ha bisogno per iniziare a funzionare. Per una scheda SIM, questo è essenzialmente la programmazione del profilo dell'operatore di telefonia mobile nella memoria del chip affinché la SIM sia pronta a connettersi alla rete cellulare.

L'emergere di nuovi dispositivi IoT che richiedono la connessione alla rete cellulare, sta portando ad una rivalutazione del provisioning della SIM per permettere loro di avere connessioni abilitate da remoto. Per comprendere il provisioning remoto della SIM (RSP), è utile prima vedere come funziona il provisioning per le SIM tradizionali.

Una scheda SIM tradizionale viene preprogrammata per l'accesso alla rete dell'operatore scelto, memorizzando il profilo dell'operatore di rete. Questa preprogrammazione viene eseguita come parte della produzione della scheda in un processo indicato come personalizzazione. Una volta inserita la SIM nel telefono, basta seguire le istruzioni per iniziare a effettuare chiamate o a utilizzare i servizi dati.

Nel caso delle schede eSIM, un gestore delle sottoscrizioni consente di gestire in modo sicuro e da remoto i profili. In questo caso, il meccanismo RSP è disponibile in due versioni.

- La prima è una soluzione per consumatori che offre al dispositivo cellulare di un utente finale la possibilità di richiedere o estrarre i profili richiesti, su domanda dell'utente.
- La seconda è una soluzione M2M (Machine to Machine), in cui il proprietario di una flotta può inserire un profilo SIM e i dati necessari ad un dispositivo sul campo. Questo è compatibile con numerose implementazioni IoT cellulari.

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