SIM卡在物聯(lián)網(wǎng)（M2M）的應(yīng)用

文章出處：http://botanicstilllife.com 作者： 人氣： 發(fā)表時間：2012年04月28日

　　在國際上SIM卡行業(yè)發(fā)展情況

　　首先看下數(shù)據(jù)分析，從2007年全球用戶33億一直到去年38億，今年預(yù)估42億左右。整個國際上全球移動用戶還是呈增長態(tài)勢。這里邊SIM卡的量是什么樣呢？當(dāng)然所有全球的用戶除了有一些CDMA手機(jī)，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(shù)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(yè)里面亞太和中國的位置

　　在全球SIM卡行業(yè)里面，亞洲SIM卡越發(fā)強(qiáng)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(chǎn)業(yè)和能力都是一個比較重要的影響作用?，F(xiàn)在SIM卡容量，其實當(dāng)前SIM卡如果只作為網(wǎng)絡(luò)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(xiàn)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(lián)合各家合作伙伴做了中國移動OTA的系統(tǒng)，實現(xiàn)對中國移動全網(wǎng)用戶手中SIM卡做到遠(yuǎn)程管理，包括應(yīng)用的數(shù)據(jù)，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(lián)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(fā)出128兆SIM卡，在卡上實現(xiàn)了網(wǎng)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(lián)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(lián)網(wǎng)上的應(yīng)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?qū)FID天線放在SIM卡里，實現(xiàn)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(yè)務(wù)，還有門禁的業(yè)務(wù)，這些都在信用卡里邊實現(xiàn)，并且將進(jìn)場通信的天線通裝進(jìn)去，并且能夠優(yōu)化，可以真正達(dá)到商務(wù)的水平，這是中國移動在SIM卡領(lǐng)域的工作。

　　在物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)，再說的稍微狹窄些，機(jī)器用的SIM卡行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀什么樣。其實在網(wǎng)絡(luò)世界里邊，當(dāng)前的網(wǎng)絡(luò)，中國互聯(lián)網(wǎng)用戶有3.38億，對于移動，或者說中國手機(jī)用戶有6.8億。在這個里邊網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)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(zhuǎn)10分鐘，將消耗14萬公升的汽油。還有國內(nèi)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(zhàn)，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(lián)網(wǎng)為實現(xiàn)這個目標(biāo)去做的事情。首先物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)里邊用的非常廣泛，其實上午專家介紹了，像交通、電力、農(nóng)業(yè)、城市監(jiān)管，以及用在家居里邊、環(huán)保各個方面，都可以用到物聯(lián)網(wǎng)方面的應(yīng)用。比如說在和動物溯源方面，現(xiàn)在其實在中國的某些個地方以及某些城市、某些行業(yè)，已經(jīng)在物聯(lián)網(wǎng)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(yuǎn)程電表，它能夠自己把數(shù)據(jù)傳送到后臺中心，這樣更節(jié)省了人力。同時還有定位導(dǎo)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(yùn)行情況，從而做到真正的行車無憂和安全防盜。等等這些應(yīng)用，實際上SIM卡起到一個非常關(guān)鍵的作用。擁有了SIM卡讓物體之間的通信能夠在網(wǎng)絡(luò)中傳輸。

　　從這個上邊數(shù)據(jù)來說09年以前以及以后的預(yù)測，用在機(jī)器行業(yè)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(yè)，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(tài)勢還是比較明顯的。當(dāng)然目前為止這個行業(yè)的發(fā)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(jīng)實現(xiàn)的WMMP的協(xié)議。在終端都會預(yù)裝一些SIM卡。整體來說互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展和技術(shù)還屬于起步的階段。

　　物聯(lián)網(wǎng)的環(huán)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(dāng)前的物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下對它提出一個需求，更多是在工業(yè)化環(huán)境對它產(chǎn)生一些硬件平臺、軟件平臺、分裝工藝的要求。還有對于物聯(lián)網(wǎng)情況下物與物的通信，它的發(fā)放流程將產(chǎn)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(shù)據(jù)保存時間，這張卡保存數(shù)據(jù)要求時間會更長。普通SIM卡在手機(jī)里邊平均保存時間是10年左右，在工業(yè)或者特種行業(yè)下保存時間更長，十年、十五年甚至更高。另外還有插顯次數(shù)，物聯(lián)網(wǎng)用的卡片和手機(jī)用的卡片不一樣，平常的手機(jī)可以在每天開機(jī)、關(guān)機(jī)的次數(shù)并不是很多，正常的對SIM卡的插顯只是開關(guān)機(jī)的或者位置更換的時候；但是在機(jī)器領(lǐng)域，物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，它的需求變化比較多，對插顯次數(shù)非常高。其實我們在現(xiàn)在一些行業(yè)反饋里邊已經(jīng)感受到，在這方面對SIM卡的質(zhì)量需求也比較高。還有相應(yīng)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(shè)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(dāng)前工業(yè)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(huán)境下，終端的卡片會不停的振動，會導(dǎo)致有一些接觸不良，抗震要求比較強(qiáng)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(xiàn)過放在機(jī)器里的卡片會被盜用出現(xiàn)在人的通信中。

　　對SIM卡另外一個比較大的需求關(guān)于個人化的管理，就是說對遠(yuǎn)程的發(fā)卡系統(tǒng)，或者說對發(fā)卡流程相關(guān)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(lián)網(wǎng)行業(yè)這種流程有所改變。比如說真正需求部門是由具體行業(yè)，而行業(yè)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(guān)需求集成相關(guān)的SIM卡，在集成相關(guān)SIM卡的時候，向中國移動提出來，中國移動還會找相應(yīng)的廠家制作，整個流程都會發(fā)生變化。一個重要需求就是說，很多時候這個號碼，或者說當(dāng)你擁有這個SIM卡的時候，你還不知道它會發(fā)到哪個手，而真正用的時候和你當(dāng)時制作的卡片不在一個省域了，就需要同網(wǎng)。還有卡在機(jī)器里面放很長時間才會啟用等等的需求都會體現(xiàn)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(dāng)前環(huán)境下SIM卡的研究，在去年已經(jīng)開始。在今年結(jié)合很多行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)以及結(jié)合當(dāng)前的很多需求，統(tǒng)一的制作，來統(tǒng)籌規(guī)劃整個SIM卡的技術(shù)和相關(guān)指標(biāo)。目前來說用在物聯(lián)網(wǎng)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(xiàn)有發(fā)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(yè)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(dāng)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(jìn)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(guān)要求，這里邊有兩個重要條件？一個是行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，除了3GPP的卡以外，還有半導(dǎo)體行業(yè)的要求，還有汽車行業(yè)相關(guān)的要求，這里邊做了很多參觀。

　　目前國際上對工業(yè)級SIM卡并沒有完全的標(biāo)準(zhǔn)，并不像普通SIM卡有一個3GPP的規(guī)范。我們在這里面做了大量的工作。另外還有當(dāng)前的卡片需要考慮它的生產(chǎn)能力，要結(jié)合現(xiàn)在芯片的廠家、分裝的廠家以及材料廠家、制卡商他們生產(chǎn)能力是什么樣的，這里面都有卡片的生產(chǎn)要求，其實還有對模塊做相關(guān)的要求，這里邊更多的結(jié)合行業(yè)的需求。當(dāng)然在這里面考慮的技術(shù)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(chǎn)品形態(tài)，這個也是很重要的，如果不定下來的話導(dǎo)致中國移動SIM卡會有很多種，這種運(yùn)營成本是非常非常高的，而且對產(chǎn)業(yè)鏈也帶來很多不利的影響。同時SIM卡在物聯(lián)網(wǎng)環(huán)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(lián)網(wǎng)SIM卡的應(yīng)用還沒有很強(qiáng)烈的挖掘。我想今后會更多的開發(fā)這些功能。另外在發(fā)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(jìn)去，怎么激活它。實際上中國移動在05年也是嘗試了空中發(fā)卡，但是在物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下可能會在很多情況下營業(yè)廳的人也不可能每次到各個地方，到高山上、海洋中做發(fā)卡的工作，因此就需要中國移動通信的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行發(fā)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(guān)的需求。對歐美運(yùn)營商來說還沒有體現(xiàn)出強(qiáng)烈的需求。

　　其實對于物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下這個產(chǎn)業(yè)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(biāo)，更體現(xiàn)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(jī)制，適應(yīng)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(yè)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(guān)的影響和要求。

　　在物聯(lián)網(wǎng)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(lián)網(wǎng)情況下，對機(jī)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(fā)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(biāo)識，一個是做安全服務(wù)。身份標(biāo)識是對網(wǎng)絡(luò)的健全，還可以做很多應(yīng)用的數(shù)據(jù)健全，或者說它就是一個物品的標(biāo)識等等方面。從安全服務(wù)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(jī)密的信息可以存儲在SIM卡里邊。同時SIM卡有自己的認(rèn)證能力加解決的能力。在整個互聯(lián)網(wǎng)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(fā)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(fā)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(lián)網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，提高傳輸速率和相關(guān)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(guān)藍(lán)牙等等能力，這些都是在技術(shù)上理論上可行的。實際上只要我們?nèi)ハ氲脑挘赟IM卡還可以做更多的事情進(jìn)行全面的感知。當(dāng)?shù)讓拥哪芰蜕矸輼?biāo)識能力全部具備以后，上層就會協(xié)助更多的應(yīng)用。

　　總體來說，SIM卡發(fā)展的趨勢，可以使移動通信事業(yè)在物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下更加安全、更加高效、更加智能。