物聯網SIM卡和SIM卡，真的不是一回事
【摘要】在物聯網解決方案中，裝置移動上網也需要使用SIM卡。那麼，SIM卡是什麼？各種SIM卡有什麼區別？物聯網SIM卡如何選擇？本文將為您答疑解惑。
通訊進化史
過去幾百年間，通訊技術經歷了天變地異般的發展：數百年前的古代，人們通過“烽火傳訊”、“信鴿傳書”、“擊鼓傳聲”、“旗語”等利用自然界的基本規律和人的基礎感官（視覺，聽覺等）可達性建立通訊系統。
到了19世紀中葉以後，隨著電報、電話的發明，電磁波的發現，人類通訊領域產生了根本性的巨大變革，從此，人類的資訊傳遞可以脫離常規的視聽覺方式，用電訊號作為新的載體，同此帶來了一系列技術革新，開始了人類通訊的新時代。利用電和磁的技術，來實現通訊的目的，是近代通訊起始的標誌。
到了20世紀80年代，隨著數字傳輸、程控電話交換通訊技術的應用，進入了行動通訊和網際網路通訊時代。
21世紀之後，從人與人的通訊時代，跨入了物與物的互聯、感知的智慧時代。
而本文的主角，SIM卡，自從1991年誕生後，至今還在不斷髮展，是通訊技術中不可或缺的一部分。
SIM卡進化史
大家都知道，手機上插入一張SIM卡，就可以連到運營商網路，實現打電話等通訊功能，沒有了它就是一部“裸機”，就不能接入網路運營商進行通訊服務。SIM卡作為網路運營商對於我們身份辨別的證件，其起到了重要的作用。
SIM卡（Subscriber Identity Module 客戶識別模組）實際是裝有微處理器的晶片卡，在這裡面儲存了數字行動電話客戶的資訊，加密的金鑰以及使用者的電話簿等內容，可供GSM網路客戶身份進行鑑別，並對客戶通話時的語音資訊進行加密。
它的內部有5個模組，並且每個模組都對應一個功能：微處理器CPU（8位）、程式儲存器ROM（3～8kbit）、工作儲存器RAM（6～16kbit）資料儲存器EEPROM（128～256kbit）和序列通訊單元。這5個模組被膠封在SIM卡銅製介面後與普通IC卡封裝方式相同。這5個模組必須整合在一塊積體電路中，否則其安全性會受到威脅，因為晶片間的連線可能成為非法存取和盜用SIM卡的重要線索。
SIM卡在與手機連線時，最少需要5個連線線：電源(VCC) 、復位(RST)、時鐘(CLK)、接地端(GND)、資料I/O口(I/O)。
關於SIM卡的形態，在SIM卡最初誕生之時，其實是一張和信用卡同樣大小的卡片。
這個大小的卡被稱為標準卡。但對於國內手機使用者來說，更熟悉的應該是以下三種大小的卡：
- 第二代標準的Mini卡，國內使用者俗稱的大卡。
- 第三代標準的Micro卡，俗稱小卡。
- 第四代標準的Nano卡。
這些SIM卡的功能都是一樣的，只是隨著技術發展，為了適應裝置的小型化，SIM卡也越來越小。
那在物聯網世界裡，物與物之間是怎麼感知和聯接的呢？
物聯網通過裝置上的各種感測器如溫溼度感測器、RFID標籤等感知終端來識別物體，採集資料等。並通過固定寬頻、NB-IoT、2/3/4/5G在內的多種網路，將裝置接入到華為物聯網平臺進行互聯。若裝置使用2/3/4/5G和NB-IoT網路接入，則需要通過SIM卡接入運營商網路。
而隨著物聯網的發展，裝置型別越來越多，裝置尺寸越來越小，對SIM卡外部環境的適配性要求越來越高，對SIM卡壽命的要求越來越長，對SIM卡尺寸的要求越來越小，促使SIM卡的形態從插拔式SIM卡，演進到嵌入式SIM卡和vSIM卡。
Nano卡雖然看起來已經很小了，但是它們還需要裝置具有配套的卡槽。這個卡槽的結構和走線，對於一些智慧穿戴裝置（智慧手環、智慧眼鏡等）來說還是太大了。而且插拔式SIM卡里面的使用者資訊固定不可更改，一張SIM卡就是一個使用者與運營商之間的契約，若您想要切換運營商，必須換卡。為瞭解決這些問題，eSIM和vSIM誕生了。
嵌入式SIM卡：
eSIM，也稱eUICC（embedded UICC），顧名思義，與傳統可插拔的SIM卡不同，eSIM的概念是將SIM卡直接嵌入到裝置中。eSIM的本質還是SIM卡，不過它的“卡體”是一顆直接嵌在電路板的可程式設計的積體電路，其大小比Nano還要小上幾倍。因為其可程式設計特性，eSIM支援通過OTA（空中寫卡）方式進行遠端配置，更新運營商配置檔案，實現網路切換。綜上所述，因為eSIM將SIM卡功能虛擬化和裝置整合化，使用eSIM時的SIM卡碼號的切換也將迎來全新的使用者體驗： 使用者不必再來回插拔SIM卡，而是直接通過與終端互動，通過APP或者雲端，即可在全球範圍內將終端智慧裝置連線到所選擇的當地網路，且可動態切換，使裝置可以始終處於優質網速中。通過這種方式，eSIM不但增強了整體使用者體驗，也為裝置的管理分配帶來極大便利。
vSIM卡：
即virtual-SIM，虛擬SIM卡技術。可以說，vSIM就是eSIM的進一步演進，繼承了eSIM的功能，並完全消滅了卡體，直接依託通訊模組自身軟硬體實現通訊。終端裝置擁有vSIM功能的通訊模組，配合為vSIM特殊定製的底層軟體，實現了內建加密儲存資料（IMSI、KI等）。在登陸網路、鑑權、通訊時，自動處理相應的邏輯，從而實現不需要實體SIM卡也能提供穩定的通訊體驗。
eSIM和vSIM除了進一步縮小甚至消滅了實體卡之外，它們更重要的功能是解除了使用者和運營商的直接繫結，對使用者來說，切換運營商變得和切換WIFI一樣簡單。但對運營商來說，因為使用者粘性變小了，這顯然不是一件好事，但是他們卻也在大力支援eSIM和vSIM，這又是為什麼呢？
這個原因其實我們前面已經提到了，就是物聯網。對物聯網裝置來說，傳統的插拔式SIM卡已經無法滿足其裝置上網的需求了。例如，若一個裝置需要全球漫遊，但它在漫遊過程中又需要全程聯網上報資料，那麼負責這個裝置的企業該怎麼辦？辦一張有全球漫遊功能的SIM卡？這樣的話漫遊資費就太貴了。在裝置經過的每個國家或區域辦一張本地SIM卡，每到一個新地方就換卡？這樣的話維護和運營成本又會太高。而eSIM/vSIM的空中寫卡能力則能完美解決這個問題，裝置到達每個新區域前，僅需聯網更新下配置，到了新區域後就可以使用本地資費上網了。所以，物聯網裝置生產商都會去追求這些新技術，而物聯網的海量裝置全部需要接入網路，這一塊大蛋糕運營商自然不會放過。
物聯網SIM卡如何選
不同行業對物聯網SIM卡的需求不同，我們可以總結出以下場景：
物聯網裝置除了無線流量需求外，還需要以下兩個場景流量。
- 海外流量：企業在國內生產裝置，銷售海外。使用海外流量，則需和多個海外運營商洽談，部分企業可能沒有海外渠道。典型的行業有車企（銷售海外）、物流、運輸、保健等。
- 不換卡切換運營商：因網路訊號不好或訂購套餐到期要更換運營商套餐，需要手工更換不同運營商SIM卡，人工成本高；典型的行業有新零售、運輸等。
針對以上場景，華為雲推出“全球SIM聯接”雲服務，支援實體卡、eSIM卡和vSIM卡方式，提供卡購買、卡管理、裝置接入、裝置發放能力，藉助定向流量、空中寫卡和遠端裝置發放技術，實現裝置全球就近接入公有云站點，享受當地資費，向客戶提供一站式裝置連線管理的優質服務。是不是對物聯網SIM卡已經瞭解清楚了，那就來動動手展示一下你的技術吧！華為開發者大賽——IoT創意大賽，邀請開發者基於華為雲創新物聯網相關的應用，在智慧城市、智慧園區、智慧交通、車聯網、智慧農業等場景中深挖應用場景，孵化創新應用。大獎就等你來拿！