SIM卡在物聯(lián)網(wǎng)（M2M）的應(yīng)用

文章出處：http://www.nyfzw.net 作者： 人氣： 發(fā)表時(shí)間：2012年04月28日

　　在國(guó)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(gè)國(guó)際上全球移動(dòng)用戶還是呈增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。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(gòu)量來(lái)說(shuō)，2008年全球的采購(gòu)，整個(gè)SIM卡是31億張，其實(shí)可以看出來(lái)對(duì)于SIM卡和普通用戶并不是完全數(shù)字等級(jí)。很多時(shí)候用戶在不停的更換自己的號(hào)碼和SIM卡，所以說(shuō)SIM卡的采購(gòu)量是非常大的。在估計(jì)今年SIM卡共贏情況會(huì)在35億，2013年可能每年會(huì)供50億張卡。

　　SIM卡行業(yè)里面亞太和中國(guó)的位置

　　在全球SIM卡行業(yè)里面，亞洲SIM卡越發(fā)強(qiáng)勢(shì)。整個(gè)中國(guó)移動(dòng)來(lái)說(shuō)，中國(guó)移動(dòng)采購(gòu)的SIM卡，在08年以及07年占有五分之一的比例。對(duì)于SIM卡以及對(duì)SIM卡整個(gè)的產(chǎn)業(yè)和能力都是一個(gè)比較重要的影響作用?，F(xiàn)在SIM卡容量，其實(shí)當(dāng)前SIM卡如果只作為網(wǎng)絡(luò)健全的話，還是相對(duì)比較有限的。大概是在08年開(kāi)始，64KSIM卡占到50%左右，還有更高容量的卡。講到這兒的時(shí)候可以看到一個(gè)趨勢(shì)，本身用戶的量是實(shí)際增長(zhǎng)，電信卡需求也實(shí)際增長(zhǎng)，包括中國(guó)以及亞洲市場(chǎng)地位在上升，卡的容量在提高。從2003年左右，中國(guó)SIM卡在各省辦的怕出現(xiàn)多樣化，對(duì)SIM卡的管理亟待解決。所以在03年左右，中國(guó)移動(dòng)聯(lián)合各家合作伙伴做了中國(guó)移動(dòng)OTA的系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)中國(guó)移動(dòng)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(diǎn)播類的菜單的更新，還有一些軟件的更新等等。

　　從2007年開(kāi)始，對(duì)SIM卡的能力有了更高的要求，包括在2008年中國(guó)移動(dòng)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(lái)K級(jí)到Z級(jí)甚至G級(jí)。08年開(kāi)發(fā)出128兆SIM卡，在卡上實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)上瀏覽器的功能。到今年2009年對(duì)SIM卡有更高的要求，比如說(shuō)在09年中國(guó)移動(dòng)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(dòng)互聯(lián)網(wǎng)上的應(yīng)用。還有一個(gè)比較重大信用卡的改變，在2009年中國(guó)移動(dòng)首次在全球?qū)FID天線放在SIM卡里，實(shí)現(xiàn)了無(wú)需終端的SIM卡。比如說(shuō)可以買電影票，像明年世博會(huì)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(shí)現(xiàn)，并且將進(jìn)場(chǎng)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(guó)移動(dòng)在SIM卡領(lǐng)域的工作。

　　在物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)，再說(shuō)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(shí)在網(wǎng)絡(luò)世界里邊，當(dāng)前的網(wǎng)絡(luò)，中國(guó)互聯(lián)網(wǎng)用戶有3.38億，對(duì)于移動(dòng)，或者說(shuō)中國(guó)手機(jī)用戶有6.8億。在這個(gè)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(méi)有完全建立。比如說(shuō)一百萬(wàn)輛的轎車在道路上空轉(zhuǎn)10分鐘，將消耗14萬(wàn)公升的汽油。還有國(guó)內(nèi)比較粗放型的灌溉方式，會(huì)耗費(fèi)我國(guó)85%的水資源。這些都說(shuō)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(duì)話，需要與物體通話感知。在物聯(lián)網(wǎng)為實(shí)現(xiàn)這個(gè)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(shí)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(gè)方面，都可以用到物聯(lián)網(wǎng)方面的應(yīng)用。比如說(shuō)在和動(dòng)物溯源方面，現(xiàn)在其實(shí)在中國(guó)的某些個(gè)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(shuō)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(tái)中心，這樣更節(jié)省了人力。同時(shí)還有定位導(dǎo)航，還有汽車的堅(jiān)固（音譯）。它可以讓人們隨時(shí)隨地的知道汽車運(yùn)行情況，從而做到真正的行車無(wú)憂和安全防盜。等等這些應(yīng)用，實(shí)際上SIM卡起到一個(gè)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(gè)上邊數(shù)據(jù)來(lái)說(shuō)09年以前以及以后的預(yù)測(cè)，用在機(jī)器行業(yè)的SIM卡它的用途，可以看到兩個(gè)信息，首先到目前為止主要用在三個(gè)行業(yè)，電力、車載、交易，或者說(shuō)無(wú)線POS方面比較多。還有可以看到一個(gè)趨勢(shì)，它本身增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)還是比較明顯的。當(dāng)然目前為止這個(gè)行業(yè)的發(fā)展，還處于起步的階段。到目前為止有超過(guò)300萬(wàn)個(gè)終端，有部分終端已經(jīng)實(shí)現(xiàn)的WMMP的協(xié)議。在終端都會(huì)預(yù)裝一些SIM卡。整體來(lái)說(shuō)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(duì)SIM卡的需求

　　人與人之間的通信，對(duì)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(duì)它提出一個(gè)需求，更多是在工業(yè)化環(huán)境對(duì)它產(chǎn)生一些硬件平臺(tái)、軟件平臺(tái)、分裝工藝的要求。還有對(duì)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(shuō)對(duì)軟硬件的平臺(tái)，為什么說(shuō)是軟硬件的平臺(tái)，而不只是硬件平臺(tái)。這里邊主要提到幾點(diǎn)，一個(gè)對(duì)于數(shù)據(jù)保存時(shí)間，這張卡保存數(shù)據(jù)要求時(shí)間會(huì)更長(zhǎng)。普通SIM卡在手機(jī)里邊平均保存時(shí)間是10年左右，在工業(yè)或者特種行業(yè)下保存時(shí)間更長(zhǎng)，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(kāi)機(jī)、關(guān)機(jī)的次數(shù)并不是很多，正常的對(duì)SIM卡的插顯只是開(kāi)關(guān)機(jī)的或者位置更換的時(shí)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(duì)插顯次數(shù)非常高。其實(shí)我們?cè)诂F(xiàn)在一些行業(yè)反饋里邊已經(jīng)感受到，在這方面對(duì)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(shuō)在極高的溫度下能夠探測(cè)出來(lái)告訴SIM卡里邊的軟件。包括對(duì)芯片的影響，包括對(duì)程序的設(shè)計(jì)都有影響。還有一種需求比較多，對(duì)分裝工藝的影響，其實(shí)普通SIM卡分裝工藝都采用PVC的材料，它呢會(huì)有一些不能滿足當(dāng)前工業(yè)級(jí)的要求。比如說(shuō)抗震的要求，在車載方面，或者說(shuō)極其惡劣的環(huán)境下，終端的卡片會(huì)不停的振動(dòng)，會(huì)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(huì)有具體的要求。另外從安全角度來(lái)說(shuō)，對(duì)防盜這方面的要求。也出現(xiàn)過(guò)放在機(jī)器里的卡片會(huì)被盜用出現(xiàn)在人的通信中。

　　對(duì)SIM卡另外一個(gè)比較大的需求關(guān)于個(gè)人化的管理，就是說(shuō)對(duì)遠(yuǎn)程的發(fā)卡系統(tǒng)，或者說(shuō)對(duì)發(fā)卡流程相關(guān)的需求。簡(jiǎn)單的說(shuō)這張卡片以前是由中國(guó)移動(dòng)采購(gòu)，向誰(shuí)采購(gòu)呢？會(huì)向中國(guó)移動(dòng)采購(gòu)商采購(gòu)。采購(gòu)來(lái)干什么？會(huì)給銷售點(diǎn)然后銷售給個(gè)人用戶。在整個(gè)物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)這種流程有所改變。比如說(shuō)真正需求部門是由具體行業(yè)，而行業(yè)一般有可能會(huì)跟中國(guó)移動(dòng)談合作，也有可能找集成商。這里邊他會(huì)有相關(guān)需求集成相關(guān)的SIM卡，在集成相關(guān)SIM卡的時(shí)候，向中國(guó)移動(dòng)提出來(lái)，中國(guó)移動(dòng)還會(huì)找相應(yīng)的廠家制作，整個(gè)流程都會(huì)發(fā)生變化。一個(gè)重要需求就是說(shuō)，很多時(shí)候這個(gè)號(hào)碼，或者說(shuō)當(dāng)你擁有這個(gè)SIM卡的時(shí)候，你還不知道它會(huì)發(fā)到哪個(gè)手，而真正用的時(shí)候和你當(dāng)時(shí)制作的卡片不在一個(gè)省域了，就需要同網(wǎng)。還有卡在機(jī)器里面放很長(zhǎng)時(shí)間才會(huì)啟用等等的需求都會(huì)體現(xiàn)出來(lái)。

　　面對(duì)這些需求中國(guó)移動(dòng)解決方案是什么樣？中國(guó)移動(dòng)在當(dāng)前環(huán)境下SIM卡的研究，在去年已經(jīng)開(kāi)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(lái)統(tǒng)籌規(guī)劃整個(gè)SIM卡的技術(shù)和相關(guān)指標(biāo)。目前來(lái)說(shuō)用在物聯(lián)網(wǎng)級(jí)的SIM卡，我們叫插入式的SIM卡。這個(gè)SIM卡和普通的SIM卡模型是一樣的，這種好處是不會(huì)改變現(xiàn)有發(fā)放流程，但是里邊的芯片會(huì)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(shí)候又有一種焊接在模塊上的SIM卡。這種SIM卡帶來(lái)的好處第一可以更好的防振動(dòng)，另外一方面它的防盜用效果會(huì)更好一些，以及這種卡片會(huì)更小型化一些。也就是說(shuō)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(gè)問(wèn)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(gè)重要條件？一個(gè)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(guó)際上對(duì)工業(yè)級(jí)SIM卡并沒(méi)有完全的標(biāo)準(zhǔn)，并不像普通SIM卡有一個(gè)3GPP的規(guī)范。我們?cè)谶@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(shí)還有對(duì)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(shuō)像分裝工藝、分裝材料都會(huì)有要求。還有產(chǎn)品形態(tài)，這個(gè)也是很重要的，如果不定下來(lái)的話導(dǎo)致中國(guó)移動(dòng)SIM卡會(huì)有很多種，這種運(yùn)營(yíng)成本是非常非常高的，而且對(duì)產(chǎn)業(yè)鏈也帶來(lái)很多不利的影響。同時(shí)SIM卡在物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下，比如說(shuō)對(duì)接口的需求、通信需求，都會(huì)有不同的需求。目前為止其實(shí)在物聯(lián)網(wǎng)SIM卡的應(yīng)用還沒(méi)有很強(qiáng)烈的挖掘。我想今后會(huì)更多的開(kāi)發(fā)這些功能。另外在發(fā)卡方面做的改動(dòng)。比如說(shuō)這張卡片在中國(guó)移動(dòng)買了這張卡片以后就有了號(hào)碼，還是真正使用的時(shí)候才有這個(gè)號(hào)碼，如果使用的時(shí)候才有這個(gè)號(hào)碼，那這個(gè)號(hào)碼怎么寫進(jìn)去，怎么激活它。實(shí)際上中國(guó)移動(dòng)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(huì)在很多情況下?tīng)I(yíng)業(yè)廳的人也不可能每次到各個(gè)地方，到高山上、海洋中做發(fā)卡的工作，因此就需要中國(guó)移動(dòng)通信的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行發(fā)卡，這里面前車到很多問(wèn)題。其實(shí)我們?cè)?GPP會(huì)議上也提出來(lái)，就是相關(guān)的需求。對(duì)歐美運(yùn)營(yíng)商來(lái)說(shuō)還沒(méi)有體現(xiàn)出強(qiáng)烈的需求。

　　其實(shí)對(duì)于物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下這個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈，SIM卡包括對(duì)芯片、對(duì)卡片的要求，以及對(duì)模塊等等的要求。對(duì)芯片的要求，通過(guò)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(lái)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(duì)來(lái)說(shuō)更低一些，包括從原來(lái)的工業(yè)上，原來(lái)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(duì)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(chǔ)量都很大。但是在物聯(lián)網(wǎng)情況下，對(duì)機(jī)器的要求，對(duì)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(huì)發(fā)揮更大的作用。比如說(shuō)SIM卡一個(gè)最基本的特性，一個(gè)是做身份標(biāo)識(shí)，一個(gè)是做安全服務(wù)。身份標(biāo)識(shí)是對(duì)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(shuō)它就是一個(gè)物品的標(biāo)識(shí)等等方面。從安全服務(wù)上來(lái)說(shuō)，包括它可以安全存儲(chǔ)一些信息，物體之間的信息，或者說(shuō)比較機(jī)密的信息可以存儲(chǔ)在SIM卡里邊。同時(shí)SIM卡有自己的認(rèn)證能力加解決的能力。在整個(gè)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(gè)層次方面，對(duì)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(duì)SIM卡能力方面，同時(shí)對(duì)SIM卡底層的接口方面有兩個(gè)重要功能可以發(fā)揮，一方面它普通的模塊，無(wú)線模塊之間的接口。這個(gè)接口和普通接口是很類似的，可以做交付，還可以利用移動(dòng)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(shí)際上只要我們?nèi)ハ氲脑?，在SIM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(shí)能力全部具備以后，上層就會(huì)協(xié)助更多的應(yīng)用。

　　總體來(lái)說(shuō)，SIM卡發(fā)展的趨勢(shì)，可以使移動(dòng)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。