فناوری IoT سلولی یکی از اجزای کلیدی اتصال 4G و 5G است که به اپراتورهای شبکه موبایل (MNOها) و اپراتورهای مجازی شبکه موبایل (MVNOها) امکان میدهد قابلیتهای دیجیتال خود را ارتقا دهند. سیمکارت تعبیهشده (eSIM) خدمات اتصال دیجیتال امن را فراهم میکند و نقش مهمی در ارتباطات ماشین به ماشین (M2M) ایفا میکند. این فناوری توانایی ذخیره چندین اعتبار اپراتور شبکه محلی و قابلیت پیکربندی از راه دور از طریق هوا را دارد. مدیریت اتصال IoT سلولی با eSIM آسانتر میشود، زیرا این فناوری امکان بهبود مستمر فناوری و بهروزرسانی مداوم با پروفایلهای اپراتور شبکه موبایل را فراهم میکند.
“مدیریت اتصال IoT سلولی با eSIM آسانتر میشود، زیرا این فناوری امکان بهبود مستمر فناوری و بهروزرسانی مداوم با پروفایلهای اپراتور شبکه موبایل را فراهم میکند.”
فهرست مطالب
پروفایلهای MNO
در قلب هر دستگاه IoT متصل، پروفایل اپراتور شبکه موبایل (MNO) قرار دارد. این پروفایلها میتوانند از پیش روی سیمکارت تعبیهشده (eSIM) بارگذاری شوند یا پس از ارسال محصولات به مقاصد جهانی، از طریق هوا دانلود شوند. در سناریوی دوم، شرکتها میتوانند از منطق تجاری که در پلتفرم هماهنگی اتصال پیکربندی شده است، استفاده کنند تا مشخص کنند دستگاههایشان از کدام شبکه و در نتیجه کدام پروفایل اشتراک استفاده کنند.
مدیریت امن دستگاه
جزء نرمافزاری eUICC امکان پیکربندی از راه دور سیمکارت و قابلیت جابجایی دستگاه متصل بین اپراتورهای شبکه مختلف را فراهم میکند. هنگامی که دستگاه روشن میشود، eSIM با استفاده از سرویس پیکربندی از راه دور سیمکارت (RSP) به مناسبترین پروفایل MNO بهروزرسانی میشود. همچنین باید توجه داشت که دادههای پروفایل در هر مرحله از فرآیند RSP محافظت میشوند و گواهی دیجیتال در سمت دستگاه و سرور به دست میآید. این گواهی تنها با تکمیل استاندارد GSMA قابل دستیابی است.
اتصال دستگاههای IoT برای اولین بار
هنگامی که یک دستگاه eSIM در محل مستقر میشود و برای اولین بار متصل میگردد، از یک پروفایل بوتاسترپ پیشبارگذاریشده استفاده میکند که گزینههای اتصال جهانی را برای اتصال به شبکه سلولی فراهم میکند. این بوتاسترپ به دستگاه اجازه میدهد مستقیماً پس از باز شدن جعبه به شبکههای مجاز در محدوده پوشش و فناوری سلولی که دستگاه پشتیبانی میکند، متصل شود. به محض انتخاب یک پروفایل برای جابجایی، میتوان آن را از طریق پیکربندی از راه دور سیمکارت (RSP) با پروفایلهای اپراتور جایگزین کرد.
ارتباطات انتها به انتها بین دستگاه و برنامه IoT باید امن باشد. استاندارد GSMA IoT SAFE (اپلت سیمکارت برای امنیت انتها به انتها) به خوبی برای ارائه امنیت چیپ به ابر با استفاده از ریشه اعتماد سختافزاری SIM طراحی شده است. IoT SAFE از فناوری TLS یا DTLS پشتیبانی میکند و میتواند روی هر نوع SIM اعمال شود: سیمکارت فیزیکی، eSIM و سیمکارت یکپارچه (iSIM).
انتخاب فناوری سلولی مناسب
انتخاب اتصال شبکه مناسب به موقعیت دستگاه، نیازهای امنیتی، پوشش، توان داده و بودجه بستگی دارد. نیازهای IoT شما بهترین راهکار اتصال را تعیین میکند تا سازمان شما کنترل جریانهای داده هوشمند را در دست داشته باشد. این به معنای درک عمیق از برنامههای IoT و دانش دقیق از وظایفی است که در هر مرحله از استقرار باید انجام شوند.
در ادامه مرور مختصری از برخی گزینههای اتصال IoT ارائه شده است:
شبکههای سلولی نسل پنجم (5G)
5G یک فناوری نوظهور است که در سطح جهانی در حال گسترش است. این فناوری تا 20 گیگابیت بر ثانیه داده ارائه میدهد و میتواند دستگاههای زیادی را در یک منطقه محدود پشتیبانی کند. 5G با تأخیر کم، امکان اجرای برنامهها را در زمان نزدیک به واقعی فراهم میکند و از سهولت استقرار و طول عمر با eSIM بهره میبرد.
بخشهایی مانند مراقبتهای بهداشتی، امنیت، حملونقل خودکار و برنامههای صنعتی از قابلیت اطمینان بیشتر برای تحلیل سریعتر بهرهمند میشوند. 5G خصوصی همچنین حریم خصوصی، امنیت، توان داده و کنترلی را که برای صنایع نفت و گاز و IoT صنعتی مورد نیاز است، فراهم میکند. 5G، بهویژه 5G خصوصی، در کنار شبکههای کممصرف گسترده (LPWAN)، میتواند برای اتصال IoT فراگیر در مناطق شهری و دورافتاده استفاده شود.
شبکههای کممصرف گسترده (LPWAN)
LPWAN یک فناوری ارتباطی است که با مصرف انرژی کم، نرخ داده پایین و پوشش گسترده، برای بسیاری از برنامههای IoT و M2M مانند شهرهای هوشمند، ردیابی لجستیک و صنایع مرتبط مناسب است. هزینههای اتصال و عملیاتی معمولاً کمتر از سیستمهای سلولی معمولی است.
LPWAN دارای مجوز روی شبکههای سلولی عمومی اجرا میشود که از استاندارد GSM 3GPP پشتیبانی میکنند و شامل بیش از 1000 اپراتور موبایل جهانی است که به این استاندارد پایبند هستند. این فناوری اتصال برای دستگاههایی ایدهآل است که只需要 بهصورت دورهای مقادیر کمی داده ارسال کنند و از دستگاههای باتریدار استفاده میکنند که باید سالها دوام بیاورند. دستگاههای IoT با استفاده از این فناوری بهصورت دورهای بستههای کوچک داده مانند بهروزرسانیها و گزارشها ارسال میکنند. مزایای LPWAN شامل هزینه پایین سختافزار، اتصال با برد بلند و عمر باتری طولانی است.
بر اساس تحقیقات Transforma Insights، انتظار میرود فروش دستگاههای mMTC کممصرف بین سالهای 2022 تا 2032 به میزان 15 درصد افزایش یابد، که آنها را به گزینهای ایدهآل برای برنامههای IoT در ردیابی دارایی، شهرهای هوشمند، تولید و کشاورزی تبدیل میکند.
اینترنت اشیاء باند باریک (NB-IoT)
NB-IoT یک پروتکل LPWAN استانداردشده توسط 3GPP است که دستگاههای ثابت را از طریق باندهای فرکانسی استفادهنشده در شبکههای سلولی متصل میکند. NB-IoT برای ارتباطات ماشین به ماشین (M2M) سلولی طراحی شده و برای برنامههای با نرخ داده پایین نسبت به سایر فناوریهای LTE مناسبتر است.
NB-IoT کارایی انرژی دستگاههای شبکهشده را بهبود میبخشد و میتواند چندین سال عمر باتری را پشتیبانی کند. این فناوری برای استقرارهای IoT در مقیاس بزرگ که حسگرها ثابت هستند و پوشش سلولی مداوم حیاتی است، طراحی شده است. بسیاری از فروشندگان از فناوری NB-IoT پشتیبانی میکنند و توسط یک بازیگر واحد کنترل نمیشوند؛ این امر به شرکتها در بخشهای مختلف انعطافپذیری برای استقرار در مقیاس بزرگ میدهد.
LTE-M
یکی دیگر از فناوریهای LPWAN سلولی که برای برنامههای IoT توسعه یافته و از طریق eSIM مستقیماً به شبکه 4G متصل میشود. LTE-M برای موارد استفاده IoT که به پهنای باند بالاتر و تأخیر کمتر نسبت به NB-IoT نیاز دارند، مناسبتر است.
دستگاههای LTE-M ارزان هستند و عمر باتری طولانی دارند. دستگاههای متصل از طریق LTE-M میتوانند وارد “حالت صرفهجویی در انرژی” شوند که به باتریها امکان میدهد تا ده سال دوام بیاورند. LTE-M برای ردیابی ساده داراییهای وسایل نقلیه یا کانتینرها برای دستگاههایی که به منبع تغذیه ثابت نیاز ندارند، ایدهآل است. همچنین برای دستگاههای ثابت مانند کنتورهای هوشمند انتخاب خوبی است.
هزینههای اشتراک
هزینههای اشتراک بر اساس نوع شبکه، پهنای باند داده و نیازهای رومینگ تعیین میشود. eSIM میتواند با امکان “بومیسازی” دستگاه به یک پروفایل MNO محلی، هزینههای گران رومینگ را کاهش دهد.
منبع: iotforall