當今的智慧型運輸系統(ITS)與車載資通訊(Telematics)產業蓬勃發展，為保護駕駛人、改善交通流量、簡化道路收費作業及增進車輛操作而設計的新奇技術不斷推陳出新。根據美國智慧型運輸系統雜誌(ITS America)預測，2015年美國智慧型運輸系統市場市值可望達730億美元。創新的車載資通訊技術不僅數量眾多，且內容多元，但這些技術都有個共同的需求，那就是可靠安全的無線通訊。
強化車載資通訊效能 車規M2M模組大展身手
同樣的情況也適用於愈來愈多的固定路旁解決方案，這類解決方案同樣須仰賴蜂巢式通訊技術來進行數據連線。蜂巢式機器對機器(M2M)技術比固網通訊容易實行，且隨著行動網路營運商(MNO)的費率逐漸降下，傳統行動資通訊解決方案以及廣布的固網智慧型運輸系統解決方案也越來越普及，加上涵蓋的地理範圍擴大，實行這項技術的商業環境比起以往更適合。
儘管嵌入蜂巢式通訊解決方案涉獵的範圍很廣，但由於汽車和智慧型運輸系統產業有著嚴格的標準，對元件品質和耐久性的基本要求大體上是相同的，因此即使在極惡劣的條件下，也要確保可靠性。所有元件須能耐受差距很大的溫度範圍，在此一關鍵的前提下，才能確保在極寒冷的冬天或如沙漠般的炙熱天候，也能擁有可靠的通訊。
舉例而言，商用車不論寒冬或酷暑，幾乎每天不停歇運轉，顛簸路況造成的強震和高潮濕度，可能對車隊管理或車載資通訊裝置造成毀損，因此這時車用元件必須非常堅固耐用才能通過考驗。車載資通訊解決方案的所有通訊模組和元件必須經過特別設計和謹慎挑選，才能保證裝置的壽命，承受嚴苛的路況。
過去由於電子元件的選擇有限，車規等級的資通訊系統和行動電話都是配備相同的塑膠SIM卡。在預期消費者日常正常使用的前提下，手機設計的操作年限只有幾年，而我們都知道，手機不小心掉地或接觸極端濕熱會使得SIM卡存取失敗。
直到最近，車載資通訊裝置為了能長久使用，開始把相關元件設計得十分堅固，但當中的消費型SIM卡連結卻是相當脆弱的一環，不過已有設備製造商推出專用的機器辨識SIM卡模組，同時搭載先進的通訊模組，以此克服通訊M2M解決方案中消費者SIM卡耐久性有限的問題。
取代傳統SIM卡 機器辨識SIM卡模組受青睞
如圖1所示，先進的機器辨識SIM卡模組有著與傳統電話SIM卡相同的基本功能，即支援個人化訂閱資訊，可接受遠端更新，同時確保安全性並提供行動網路業者驗證，且能為軟體應用提供執行環境。然而，機器辨識SIM卡模組設計的特別之處在於，即使在惡劣的資通訊環境條件下，仍能確保長使用壽命。
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| 圖1 各種機器辨識SIM卡模組 |
此外，機器辨識SIM卡模組配備特定的作業系統，利用高階記憶體管理技術，能確保資料保留更長時間。由於車載資通訊解決方案內容各異，且垂直市場需求不同，一般傳統的SIM卡既無法應用，也不適當。機器辨識SIM卡模組有兩種基本規格，分別有不同的功能特色；一種是與傳統SIM卡很相似的M2M傳統式工業等級SIM卡(M2M Plug)可做為隨插即用的元件，有著增大、M2M等級的穩定性、可靠性及耐久性。另一款則是晶片式SIM卡(M2M Quda)則是固定焊接式規格，歐洲電信標準協會(ETSI)將之定義為MFF2，這種模組在工業製造時已嵌入資通訊解決方案。
焊接式晶片SIM卡提供許多優點，不僅製造容易，且安全性也提高，但卻也同時帶來一些新挑戰。一般而言，SIM卡僅為單一個電信業者生產，而SIM卡製造商則代表行動網路業者管理個人化服務。SIM卡的特定資訊，例如MSISDN和IMSI編號，是由行動網路業者對應到個別顧客，用於身分辨識及每月帳單計算。SIM卡是在出貨並安裝於車輛後，才置入資通訊裝置。傳統式工業等級SIM卡的運作方式類似，但焊接式晶片SIM卡有個困難的挑戰，因為完全個人化的晶片式SIM卡已連結到特定的行動網路業者，且通常有特定的契約，如果裝置運送給非預期的顧客，或須使用另一家通訊業者，這種晶片式SIM卡便無法移除和更換。
既然資通訊最終使用者及通訊業者在製造當時未必已確定，因此設備製造商特別為晶片式SIM卡發展後階段個人化(Late Stage Personalization, LSP)。如圖2所示，先進的機器辨識SIM卡模組後階段個人化，可讓資通訊裝置原廠設備製造商能夠在製造階段或安裝裝置期間，個別管理晶片式SIM卡的個人化流程。
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| 圖2 後階段個人化流程示意圖 |
客製車載資通訊應用 後階段個人化製造模式立大功
另外，由於行動網路業者的涵蓋地理範圍及服務費率依地區、州省和國家而有很大差異，因此以資通訊或智慧型運輸系統的部署而言，選擇偏好的電信業者至關重要，尤其是行動資通訊解決方案可用於不同地區或不同洲的業者。在整合晶片式SIM卡時，製造彈性及個別客製化是關鍵課題。
行動網路業者使用後階段個人化後，其訂閱資料下載服務可在裝置運送給最終顧客之前的製造晚期階段，或在蜂巢式裝置安裝期間進行。當用戶有了後階段個人化，即可完全自由地選擇行動通訊業者，因為在後階段個人化發生之前，裝置不屬於特定通訊業者。而晶片式SIM卡後階段個人化布建服務，讓資通訊系統製造商能夠控制每個專案或每份顧客訂單的裝置客製化流程達到雙贏的局面。
後階段個人化是透過安全的虛擬私有網路(Virtual Private Network, VPN)連線進行通訊，這個連線建立在機器辨識SIM卡模組廠商受保護的個人化中心與資通訊系統生產線之間。加密頻道通訊則是建立在機器辨識SIM卡模組廠商的個人化後端系統與機器辨識SIM卡模組中的安全控制器之間，用來為每個個別的機器辨識SIM卡模組傳輸特定行動網路業者的訂閱資訊。
後階段個人化處理可整合在裝配線生產過程中，而既有的存貨可在運送前或安裝時，可針對特定顧客或專案加以個人化。後階段個人化使用三向合作方式來設定，亦即在資通訊裝置原廠設備製造商、行動網路業者以及機器辨識SIM卡模組製造商之間設定。新布建的服務具有高度彈性，能為資通訊系統原廠設備製造商提供新產品方案和服務，並結合資通訊裝置，而後階段個人化只是全新類別的補充服務開端，這些新服務可望將專用無線裝置的設計和開發進行最佳化。
總結而言，謹慎評估焊接式機器辨識SIM卡模組原廠設備製造商，以及新的相關服務，是將這項的技術提升到下一個層次的兩大關鍵。設備製造商須選擇具專業知識的合作夥伴才能提升產品競爭力。
(本文作者為Gemalto M2M業務發展總監)