IoT es el próximo desarrollo en la vida moderna, que evoluciona a través de la era actual de teléfonos inteligentes, tabletas y dispositivos portátiles. Los automóviles conectados, los auriculares inteligentes, los traductores de IA, los sistemas de asistencia personal basados en realidad aumentada, el seguimiento de vehículos, la videovigilancia respaldada por IA y muchas otras aplicaciones integradas pasarán a formar parte de nuestra existencia. Estos miles de millones de “cosas” necesitan conectividad a Internet y la tecnología 5G será una importante solución de conectividad. La mayoría de los dispositivos de IoT dependerán de la comunicación de máquina a máquina (M2M), con poca o ninguna interacción con los usuarios humanos.
La SIM integrada (eSIM) o la tarjeta de circuito integrado universal integrada (eUICC) es una tarjeta SIM (Módulo de identidad del suscriptor) que está integrada en un dispositivo y no se puede quitar de él. A diferencia de las tarjetas SIM tradicionales, la eSIM no se puede intercambiar de un dispositivo a otro. En cambio, es programable y se puede aprovisionar de forma remota. La SIM integrada está destinada a su uso en dispositivos IoT que utilizarán redes 5G, principalmente para la comunicación de máquina a máquina. La eSIM casi puede reemplazar las tarjetas SIM tradicionales en teléfonos móviles y tabletas, ya que es posible cambiar de operador en la eSIM simplemente reescribiendo la SIM integrada en nuevas configuraciones de software.
¿Qué es la eSIM?
eSIM es una especificación global de GSMA, la asociación global de alrededor de 800 operadores móviles en todo el mundo. A diferencia de las tarjetas SIM de plástico, la eSIM está integrada en dispositivos móviles y de IoT y, como tal, no se puede quitar de ellos. Para cambiar de un proveedor a otro, el usuario final simplemente deberá actualizar la configuración del software inalámbrico. En comparación con las tarjetas SIM tradicionales, las tarjetas eSIM integradas son muy robustas ante entornos extremos como temperatura, humedad, resistencia al agua, vibraciones, etc. y, por lo tanto, son los más adecuados para la conectividad a Internet en dispositivos IoT. Como especificación global, eSIM sigue las mismas especificaciones de seguridad que las tarjetas SIM convencionales.
Por qué eSIM
eSIM es específicamente útil en el escenario de IoT. Esta especificación es un desarrollo progresivo simultáneo a la aplicación de redes móviles 5G para el Internet de las Cosas, y ofrece varias ventajas. Algunos de los beneficios clave de usar eSIM/eUICC para aplicaciones de IoT son los siguientes:
- Conectividad global : la especificación eSIM se considera adoptada globalmente. Esto permitirá a los fabricantes diseñar e implementar “cosas” que puedan conectarse a la infraestructura de Internet desde cualquier lugar y en cualquier momento. Será posible que los dispositivos de IoT se contraten y entreguen instantáneamente por aire (OTA) a cualquier proveedor de servicios de comunicaciones (CSP) local cuando sea necesario. Si se implementa un dispositivo móvil o de IoT en una ubicación cambiante, es posible cambiar instantáneamente el CSP para otorgar acceso ininterrumpido a Internet al dispositivo.
- Flexibilidad : la eSIM permitirá a los usuarios finales (consumidores y empresas) cambiar instantáneamente de CSP o configurar servicios disponibles bajo un contrato con su CSP actual en cualquier momento. Esta flexibilidad de configuración y aprovisionamiento instantáneos proporcionará verdadero poder a los usuarios finales y permitirá que los dispositivos IoT funcionen con total flexibilidad.
- Universalidad : la especificación eSIM permitirá a los fabricantes integrar una única eSIM global en IoT y dispositivos móviles. La eSIM debe estar operativa en todo el mundo, independientemente de la ubicación geográfica del dispositivo, el fabricante y el proveedor de servicios de comunicación (CSP). Esto establecerá un estándar de conectividad celular universal para IoT y dispositivos móviles.
- Arranque de conectividad : los dispositivos IoT se implementan a escala. El proceso de conectar nuevos dispositivos conectados a la infraestructura de Internet se llama bootstrapping. La puesta en marcha de millones de dispositivos conectados debe estar completamente automatizada y estandarizada. Con las SIM tradicionales, ni la instalación ni la inicialización se pueden automatizar. eSIM resuelve este problema y eventualmente hace que los dispositivos IoT nazcan para conectarse, configurarse, administrarse, protegerse y estar listos para la nube automáticamente.
- Inicialización del dispositivo : la eSIM será extremadamente útil en la administración y seguridad del dispositivo. Estas SIM integradas pueden conectarse automáticamente a una red segura y permitir que el dispositivo se autogestione conectándose a un servidor/nube.
- Robustez : en comparación con las tarjetas SIM tradicionales, la eSIM es resistente a factores ambientales extremos como temperatura, vibraciones y humedad. Se pueden integrar en dispositivos muy compactos sin ningún problema de tamaño o modelado físico del dispositivo.
Desventajas de la eSIM
eSIM ofrece muchas ventajas en el caso de aplicaciones IoT. Sin embargo, la eSIM puede tener algunas desventajas, especialmente en el caso de dispositivos de consumo. La eSIM, al estar integrada en el propio dispositivo, puede provocar graves problemas de privacidad cuando se utiliza en dispositivos móviles de consumo. El usuario final mantiene el control total del dispositivo ante el fabricante y los proveedores de servicios. La configuración y actualización automáticas pueden provocar una violación de la privacidad y seguridad de los dispositivos y de los usuarios. La privacidad y seguridad de los dispositivos IoT con eSIM no se pueden garantizar hasta que la especificación se adopte universalmente en todo el mundo.
Aplicación eSIM y caso de uso
Los ingenieros pueden elegir entre una variedad de tecnologías y protocolos para habilitar la comunicación M2M en un dispositivo IoT. Un factor importante en la selección de protocolos y tecnologías es el alcance de la comunicación. Por ejemplo, es posible que un dispositivo de consumo solo requiera conectividad a unos pocos metros de un punto de acceso. En este caso, Bluetooth o Wi-Fi son suficientes para que el dispositivo se conecte a la infraestructura de Internet. Bluetooth puede facilitar la conectividad a Internet a un dispositivo a una distancia de 10 a 100 metros de un punto de acceso, y Wi-Fi puede facilitar la conectividad a Internet a una distancia de 32 metros de un enrutador.
Cuando un dispositivo IoT requiere acceso más allá de este rango o el dispositivo es móvil, la conectividad celular es el único recurso para garantizar el acceso a Internet para un dispositivo IoT/M2M. El tamaño de celda típico de una red móvil es de 16 a 30 km, donde la red celular opera como una red de área amplia (WAN). Es fácil que un dispositivo se conecte a una red celular mientras migra de un celular a otro. Incluso es posible que los dispositivos móviles se conecten a una red satelital. Por tanto, la red celular garantiza la conectividad global a un dispositivo IoT/M2M.
La conectividad global, el arranque automático y el aprovisionamiento inalámbrico (OTA) son los factores clave involucrados en la implementación de eSIM en aplicaciones de IoT.
eSIM x tarjetas SIM x chip SIM
eSIM es la solución preferida para el acceso a Internet mediante dispositivos IoT/M2M que necesitan acceso global, robustez y manejo remoto. Es importante comprender en qué se diferencia la eSIM de las tarjetas SIM e incluso de las SIM con un chip integrado. Las SIM con chip integrado a menudo se confunden con la eSIM.
Para conectarse a un operador (operador de red móvil/proveedor de servicios celulares), un dispositivo necesita una tarjeta SIM. Las tarjetas SIM vienen en cuatro formatos o tamaños: 1FF, 2FF (Mini-SIM), 3FF (Micro-SIM) y 4FF (Nano-SIM). 1FF ahora está obsoleto, mientras que 2FF a 4FF todavía dominan el uso de las tarjetas SIM de plástico. Estas tarjetas SIM se pueden conectar a dispositivos móviles/IoT. Como las tarjetas SIM de plástico son extraíbles, no son físicamente robustas y no es posible automatizar su suscripción.
El chip SIM no se diferencia mucho de una tarjeta SIM normal. El chip SIM es una tarjeta SIM normal sellada al vacío en una carcasa que se puede soldar a un dispositivo para permitir la conectividad móvil. Dado que el chip SIM está soldado al circuito de un dispositivo, no es manual quitarle la SIM. Gracias al sellado al vacío, la SIM gana mayor vida útil y robustez frente a temperatura, humedad, vibraciones y golpes. El chip SIM está disponible en formato MFF2, que es cuatro veces más pequeño que el Nano-SIM.
eSIM es una tecnología SIM completamente diferente, que no debe confundirse con el chip SIM. La eSIM viene en todos los formatos existentes: 2FF, 3FF, 4FF y MFF2. La eSIM está integrada en los circuitos de los dispositivos móviles/IoT. Otra diferencia clave entre las tarjetas eSIM y las tarjetas SIM con chip es el aprovisionamiento remoto de SIM. La eSIM es esencialmente capaz de aprovisionar SIM remota de acuerdo con la arquitectura estándar especificada por GSMA. Para aplicaciones de consumo y M2M, eSIM sigue diferentes arquitecturas. El chip SIM no es capaz de aprovisionar SIM de forma remota.
Se están desarrollando otras tecnologías SIM, como nuSIM, iSIM y soft SIM. Sin embargo, estas tecnologías SIM no tienen mucha aceptación, ya que estas tecnologías no están certificadas y pueden presentar amenazas a la seguridad. eSIM parece ser la única solución viable para la conectividad externa global para dispositivos IoT/M2M.
En el próximo artículo, analizaremos la arquitectura eSIM para soluciones de consumo y M2M.
