Was ist eine integrierte SIM (iSIM)?

22.08.2023
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Zusammengefasst: Ein integriertes Subscriber Identity Module (iSIM) ist eine SIM-Karte, die in ein dediziertes manipulationsgeschütztes Element (Tamper Resistant Element, TRE) auf dem System-on-Chip (SoC) integriert ist und alle Funktionen einer eingebetteten SIM (eSIM) bietet. Während eine MFF2-eingebettete SIM-Karte auf die Leiterplatte gelötet werden muss, sind iSIMs eine dedizierte Komponente des Chips. Sie sind auch die kleinste SIM-Karte, die derzeit verfügbar ist, und messen nur 1 mm mal 1 mm - ein Bruchteil der Größe einer MFF2, die bereits viel kleiner ist als herkömmliche SIM-Kartenformate.

Kleinere Komponenten ermöglichen es den Herstellern, kleinere Geräte zu bauen. Die integrierte SIM gibt den Herstellern die größtmögliche Flexibilität bei der Gestaltung von Mobilfunkgeräten. In Zukunft werden iSIMs voraussichtlich das dominierende SIM-Kartenformat in der Verbraucherelektronik und dem Internet der Dinge (IoT) sein.

Es ist auch erwähnenswert, dass iSIMs entwickelnden Unternehmen einige Einsparpotenziale bieten. Während das drahtlose Modul selbst teurer sein kann als herkömmliche SIMs, da es einen Chip-Personalisierungsschritt beinhaltet, fallen die Kosten für SIM-Hardware und SIM-Slots weg, was zu niedrigeren Herstellungskosten führt (da alles bereits im Chipset enthalten ist und nicht zusammengesetzt werden muss). 

iSIM vs. eSIM vs. SIM

Mit so vielen SIM-Varianten kann es leicht zu Verwirrung kommen, insbesondere bei einem Vergleich zwischen iSIM und eSIM. Sobald man sie jedoch nebeneinander sieht, werden die Unterschiede deutlicher. Die iSIM ist im Grunde nur das neueste SIM-Kartenformat. 

Traditionelle SIMs (1FF, 2FF, 3FF, 4FF) befinden sich auf einer Kunststoff-SIM-Karte, die einen spezifisch dimensionierten Steckplatz erfordert und in das Gerät eingesetzt werden muss. Sie sind bewusst herausnehmbar, was sie aber auch anfälliger für Diebstahl und Beschädigung macht.

Eine eSIM ist etwas komplexer. Zunächst ist der Begriff "eSIM" mehrdeutig: Seit Jahren wird er sowohl für das einbettbare SIM-Kartenformat (MFF2) als auch für die Technologie verwendet, mit der SIM-Zugangsprofile Over-the-Air (OTA) gewechselt werden können. Diese Fähigkeit wird technisch durch eine eingebettete Universal Integrated Circuit Card (eUICC) ermöglicht, die tatsächlich jedem SIM-Kartenformat hinzugefügt werden kann. Die synonyme Verwendung von eSIMs und eUICCs verwischt die Grenzen, so dass jedes SIM-Kartenformat eine eSIM sein kann, auch wenn es nicht einbettbar ist. Neben dem einbettbaren Formfaktor MFF2 gibt es jetzt auch zusätzliche eingebettete Formfaktoren wie USON-8 oder WLCSP.

iSIMs sind für eUICCs ausgelegt, obwohl die erste Generation von iSIM-fähigen Chipsets keine OTA-Profiländerungen unterstützt. Aber wenn man eine integrierte SIM mit einer eingebetteten SIM (MFF2) vergleicht, liegt der Unterschied in der Größe und darin, wie sie installiert werden. Die eingebettete SIM wird auf die Leiterplatte oder das Modul des Geräts gelötet, während die integrierte SIM einen dedizierten Platz auf dem SoC (Teil des Moduls) hat. Beide SIM-Karten-Typen sind physisch nicht zugänglich (im Gegensatz zu traditionellen SIM-Karten) und somit besser vor äußeren Einflüssen geschützt. 

Welche Vorteile hat eine iSIM?

Es gibt bereits Millionen von IoT-Geräten, die traditionelle SIM-Karten und eSIMs in vielen verschiedenen Bereichen verwenden. Das Internet der Dinge (IoT) mit Mobilfunkverbindung hat bereits Logistik, Transport, Landwirtschaft, Gesundheitswesen, Fertigung, Einzelhandel und andere Branchen revolutioniert. iSIMs bieten erhebliche Vorteile für Mobilfunkgeräte. Sie sind kleiner und robuster als jede andere SIM-Karte auf dem Markt, bieten Kostenvorteile und eröffnen neue Einsatzmöglichkeiten.

Die iSIM wird die Mobilfunktechnologie in neue Anwendungsbereiche bringen, die kleine Geräte erfordern. Mobilfunk war von Anfang an eine der beliebtesten IoT-Konnektivitätslösungen, und MFF2s sind immer noch relativ neu und bereits klein genug. In den meisten Fällen werden iSIMs daher bestehende mobile Anwendungen nicht revolutionieren, sondern weiterentwickeln.

"Das Rad" wurde bereits erfunden, mit der iSIM kann es aber weiter optimiert werden

1. Keine Installation erforderlich

Ob Hersteller einen SIM-Kartensteckplatz und SIM-Karten einbauen, oder MFF2s auf die Leiterplatte löten, die Installation der SIM-Karten stellt logistische Herausforderungen dar und verlängert die Fertigungszeit. Da eine iSIM bereits auf Ihren Modulen vorinstalliert ist, entfallen diese Arbeitsschritte, was Zeit und Geld spart. 

2. Kleinere SIM-Karten bedeuten kleinere Geräte

Letztendlich ist der bedeutendste einzigartige Vorteil einer iSIM, dass sie der kleinste SIM-Kartenformfaktor ist. Jede Generation von SIM-Kartenformfaktoren war erheblich kleiner als die vorherige, und diese neueste Generation ermöglicht es den Herstellern, die kleinsten IoT-Geräte aller Zeiten herzustellen. Sicherheitsgeräte könnten schwerer zu erkennen sein. Es könnte einfacher sein, extrem dünne IoT-Geräte in Fertigungsprozesse und Lieferkettenlogistik zu integrieren. Und es könnte mehr Möglichkeiten für Hersteller geben, IoT-Funktionen in andere Systeme zu integrieren.

3. Integrierte Komponenten bieten einen besseren Schutz

In einigen Anwendungen könnte eine traditionelle SIM-Karte durch Vibrationen oder Stöße beschädigt werden oder den Kontakt zur Leiterplatte verlieren. Wie eine eSIM (MFF2) muss auch eine iSIM nicht in einen Steckplatz eingesetzt werden, sodass sie weniger äußeren Einflüssen ausgesetzt und somit auch weniger anfällig für Erschütterungen ist. Sie ist auch manipulationssicher. IoT-Geräte mit herausnehmbaren SIM-Karten sind attraktive Ziele für Identitätsdiebstahl, da eine Person mit physischem Zugriff auf das Gerät die SIM-Karte entfernen und in einem anderen Mobilfunkgerät verwenden kann. Wenn die SIM-Karte jedoch in die anderen Komponenten integriert ist, ist es weitaus schwieriger, sie zu entfernen, ohne sie unbrauchbar zu machen.

Wer bietet heute iSIM an?

Integrierte SIM-Karten sind immer noch eine neue Technologie, und es gibt nur sehr wenige verfügbare Chipsätze, die iSIM unterstützen, hauptsächlich von Sony Altair. Diese Chipsätze unterstützen NB-IoT/LTE-M und 2G und werden in drahtlosen Modulen von Hauptherstellern wie Quectel, Murata, Sercomm und Sierra Wireless verwendet. Die Chipsätze bieten derzeit keine kompatiblen eUICC-Profilaktualisierungsfunktionen. Sobald der Konnektivitätsanbieter auf der iSIM bereitgestellt ist, kann er nicht geändert werden.

Für einen Konnektivitätsanbieter ist es notwendig, mit einem SIM-Kartenhersteller zusammenzuarbeiten, der iSIM-kompatible Profile bereitstellen kann. Der SIM-Technologiepartner von emnify für iSIM ist Kigen, der als erster mit Sony Altair integriert wurde.

Es wird erwartet, dass ab 2022 und 2023 neue Chipsätze von anderen Anbietern verfügbar sein werden. Diese Chipsätze werden eUICC-kompatibel sein. Sobald der Chipsatz verfügbar ist, muss er vom drahtlosen Modulhersteller integriert werden.

Mit emnify bekommen Sie die SIM-Karten, die Sie benötigen

Obwohl die iSIM noch nicht im großen Maßstab implementiert wurde, sprechen Sie gern bereits mit einem unserer IoT-Experten, um mehr über unsere iSIM-Angebote mit unserem Partner Kigen zu erfahren. Sie haben auch eine Reihe anderer Optionen in Bezug auf SIM-Kartenformate. Die globalen IoT-SIM-Karten von emnify sind in allen traditionellen Formaten und dem MFF2 erhältlich, und Sie können ihnen auch eSIM-Funktionen hinzufügen. Diese netzwerkagnostischen SIM-Karten ermöglichen es Ihren Geräten, sich mit über 540 Netzwerken in mehr als 180 Ländern zu verbinden.

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