eUICC結合隨需供應服務　嵌入式系統簡化聯網設定

用戶識別模組(SIM)及機器辨識模組(MIM)，又稱通用積體電路卡(UICC)，可識別及驗證行動網路營運商(MNO)的個別裝置和使用者，是手機等聯網裝置不可或缺的元件。這些元件傳統上是個別MNO的專屬特色，決定偏好的載體後，由最終使用者插入聯網裝置。

然而，諸如用於車載資通訊(Telematics)應用等的工業及專業的機器對機器(M2M)裝置，以及愈來愈多的消費性聯網裝置，皆需要在製造過程即於裝置內結合嵌入式SIM或MIM的優勢。因此，嵌入式通用積體電路卡(eUICC)的製造及物流程序更加複雜，因為部署的最後階段不再須要加入SIM。也因此，eUICC卡需要更多以較少數量生產的載體特定變體裝置，經銷及倉儲物流也更為複雜(圖1)。

圖1　UICC與eUICC比較

全球行動通訊系統協會(GSMA)為了因應此項挑戰，最近已具體指定結構，可使MNO用戶設定檔以安全遠距空中傳輸(OTA)方式提供至eUICC。但為了下載最終使用者偏好之MNO的完整用戶設定檔，須要首創啟動連結解決方案。此外，也需要先進的用戶管理系統，以便無限制地安全下載完整的MNO設定檔，包括所有的安全認證在內。

根據GSMA定義的結構，須使用eUICC充分封裝的安全網域，才可清楚區隔各個MNO的設定檔。加上此項複雜性，許多解決方案為了連接不同的國家或地區，使用不同的MNO網路做全球部署。這便須要可在其運作的國家辨識eUICC的自動遠距供應流程，MNO設定檔才能夠下載及啟動。

已有廠商用根據最新GSMA規格，提供裝置製造商和解決方案提供者使用的新隨需供應服務，滿足前述所有要求。裝置製造商僅用一個eUICC/MIM做為單品，大幅改善生產流程。解決方案提供者在裝置經部署及啟動後，可將地區偏好之連結供應者的部署予以簡化及充分自動化。隨需供應服務徹底改革手機聯網裝置的生產和部署，在簡化製造流程的同時，也讓MNO服務更具彈性。

M2M機器辨識模組要求嚴苛

多數人熟知的SIM卡，自1990年代起便成功地用來驗證無數行動網路用戶。將所選的連結服務供應者的SIM卡與裝置實際結合，已被大眾所接受，也容易操作。但隨著新的聯網裝置、機器、車輛和物品數量的逐漸成長，這項實務方式在許多使用情況下也非絕對適合，這對想要提供聯網服務的業者是一項新的挑戰。

相較於消費者裝置，專業及工業聯網裝置的連結要求不同，特別是關於解決方案壽命、環境耐久性和穩健性。舉例來說，許多工業M2M解決方案壓縮或密封為耐水和防塵，並加固使其禁得起極度震盪和衝擊。打開密封裝置插入或更換SIM卡是不明智的，因為這樣會造成損害或產生保固問題。此外，在車輛壽命期間保固的聯網車載資通訊裝置，比放入皮包或口袋攜帶二、三年的智慧手機還需要不同類型的SIM解決方案，在下個世代也許便有可用的技術。

愈來愈多的新聯網裝置，包括個人導航系統及車隊管理裝置，都有與工業M2M裝置類似的要求，希望能提供連結作為解決方案整合的部分，使最終使用者無須選擇偏好的載體或套裝服務。

傳統的裝置，對於許多SIM卡相關問題，只要最終使用者更換或清除/重插入SIM卡，便可以快速地解決。通常鑲嵌或嵌入機器內的聯網裝置則不是如此。通常這些裝置在室外或遠距地點運作，SIM的相關問題完全可癱瘓解決方案的運作。對於一些新聯網裝置，因SIM與裝置密切結合，使用者最終無法直接接觸。

對於所有嵌入式SIM，若發生SIM相關問題，後果的代價可能很高，包括車輛或裝置召回或耗時及昂貴的實地服務修繕。智慧電表更換SIM的成本可能高達100歐元，而汽車可能高達數百歐元。因為衝撞、震盪、溼度、溫度及長時間持續運作，都會對SIM產生壓力，許多原始設備製造商(OEM)現在結合耐震MIM，確保裝置具備高度可靠性及延展使用期。針對M2M和工業應用的要求，特別將MIM發展為可焊接晶片或插卡。

不論選擇SIM或M2M級的MIM，聯網裝置在工廠必須先充分裝配及測試，然後再包裝及配銷(圖2)。因此eUICC(不論是SIM或MIM)必須在製造階段便與裝置結合。但一旦將MNO特定SIM或MIM插入或焊接固定，裝置便直接連結一個特定的載體和使用案例，正常下不可用於其他專案。再次重申，當專案延誤或製造完成後發生生產估計變動時，後果可能十分昂貴。

圖2　MIM運作流程

產業界面對的迫切挑戰是為大量製造嵌入式MIM/SIM裝置找到解決方案，可直接從起源將裝置連接至特定的客戶專案和/或連結供應者。在容易度和彈性方面，裝置的裝配必須無任何客製化，使用單一MIM/SIM為單品。嵌入式MIM/SIM須為MNO獨立元件，對任何行動網路營運商都可經空中傳輸安全地配置。

GSMA規範日益嚴謹

全球行動通訊系統協會於2013年底發表「GSMA嵌入式SIM規格」，定義空中傳輸提供行動網路營運商用戶嵌入式SIM遠距提供及管理的技術架構，可因應整體結構及eUICC元件的技術規格。嵌入式SIM結構使完整的MNO設定檔得以安全下載，以及設定檔得以啟動。

主要的行動網路營運商，以及包括金雅拓(Gemalto)在內的eUICC銷售商，在2012年及2013年期間展現此項新SIM技術在聯合概念性驗證上的功能。根據這項經過工業證明的解決方案，在較晚階段，MNO的獨立eUICC可遠距提供任何MNO設定檔。

安全性從開始便一直是GSMA結構工作的中心。根據GSMA規格，須在eUICC使用充分密封的安全網域內才可清楚區隔不同MNO的用戶設定檔。相較於傳統在安全受保護的個人化中心內的SIM製造模式，對於遠距提供MNO設定檔，eUICC應要提供相同水準的安全性。 幾項eUICC關鍵規格已有定義，藉以對在安全個人化中心、用戶管理平台和eUICC本身之間欲交換的資料予以驗證及加密。目前，GSMA根據常用標準對eUICC安全證明方面的保護設定檔進行順利。對遠距供應流程中的相關元素，也進行安全認證標準(SAS)。

隨需供應服務應運而生

為了協助整個工業開始使用eUICC，廠商提供專用的啟動隨需供應服務(OPS)，替裝置製造商和解決方案提供者提供進行安全空中傳輸供應流程的能力。隨需供應服務使全球最初連結，可下載操作設定檔。因此，在客戶部署的所有情況下提供全球取得eUICC與OPS設定檔。

生產大量工業級聯網裝置的裝置製造商，現在能夠嵌入已準備好運作隨需供應服務的eUICC。專用OPS基礎設施能夠連上全球所有OPS的eUICC，從隨需用戶管理員直接向eUICC傳送要求，以進行用戶設定檔下載。聯網裝置的唯一前提是，手機通訊模組必須透過持有人獨立協定支援HTTP通訊。金雅拓的Cinterion 3G和4G模組，以及其他主要銷售商的此類模組，皆透過承載獨立協定(BIP)支援的設定檔下載。

運作流程完善　製造商/MNO皆受益

目前，解決方案提供者或企業在各國或地區選擇本身偏好的MNO夥伴，簽署合約協議，以便為欲部署的聯網裝置提供操作連結服務。以金雅拓為例，該公司的OPS解決方案需有產生偏好MNO用戶設定檔所必要的對應輸入檔，以及MNO特定安全認證。資料處理輸入用戶管理員資料備製(SM-DP)元素後，該公司歸還對應的輸出檔至對應的MNO，即在準備核心網路元素，此元素將給予新用戶連結服務。

當解決方案提供者選擇多樣MNO為不同國家或世界地區提供連結時，可根據解決方案提供者的部署要求管理隨需供應服務。當解決方案提供者向裝置製造商購買新的聯網裝置時，一旦在世界任何地方開啟，隨需供應服務便能自動偵測裝置的網路附件。隨後，OPS自動識別裝置打開或部署的國家，決定該地區偏好的載體，然後依解決方案提供者預先決定的部署政策在eUICC下載及啟動MNO設定檔。成功下載及啟動操作設定檔後，裝置將連上偏好的網路及新的MNO設定檔。從這一刻開始，裝置就像插進裝置內的傳統MNO特定SIM或MIM一樣地運作(圖3)。

圖3　隨需供應服務運作流程

有了隨需供應服務協助，無線技術利害關係人皆可自GSMA嵌入式SIM規格建議中獲益。裝置製造商可利用嵌入式焊接MIM改善裝置的可靠性和品質，在製造期間沒有客製化的影響。裝置製造商生產可供所有客戶使用及具所有MNO的單一裝置，藉以改善流程及成本效益。企業和解決方案提供者大幅簡化配銷物流，毋須運送不同的變體裝置至特定地區供給各類偏好的MNO。解決方案提供者也簡化MNO夥伴的自動安全部署，部署亦無需複雜的過程。

MNO亦受益良多，消弭直接的SIM成本及採購、訂購、存貨處理和客戶配銷等相關間接成本。MNO可充分專注於提供連結服務給客戶的核心能力。客戶訂購OPS裝置時，MNO次日即可提供連結服務，毫無SIM物流相關的延誤。這使MNO可快速達到客戶的部署需求，對大客戶提供較大的彈性，亦使MNO可非常有效率地以最高服務水準服務中小型客戶。

(本文作者為金雅拓隨需連結聯網服務及合夥關係主任)