eSIM 物聯網產業發展新契機物聯網嵌入式 SIM(eSIM) 之發展應用與管理思維

一、前言

隨著通訊技術演進及物聯網(Internet of Things, IoT)發展趨勢，焊接於物聯網設備的eSIM(embedded SIM)因不須卡槽設計而減小空間、降低成本、能增強穩定性及安全性，滿足在嚴苛環境(如：極限溫度、濕度、劇烈震動)使用下需求，可取代傳統插拔式SIM卡，將寫入於實體SIM卡的電信門號設定檔(profile)轉為數位化，運用OTA(Over The Air，空中下載軟體技術)遠程開通之方式，下載個人化數據profile即時開通啟用，並靈活選擇所使用行動網路，實現物聯網設備批量建置連網、換網，或按需選擇國內外當地電信業者；為達到物流配置全球銷售使用，必須符合跨區域跨業者使用當地網路，而衍生出由全球移動通信系統協會(GSMA)所制定的國際標準規範，確保安全性及電信業者間能夠互聯互通。

在行動網路4G、NB-IoT與5G的物聯網應用廣泛使用eSIM作為消費性電子產品及機器對機器(M2M)IoT設備的入網認證授權，對於資料的轉換、存取、查核與管理，有其重要性與風險考量；對電信業者、設備廠與服務商所帶來的轉變與商機，如何協助產業發展與挑戰國際競爭，培植國內電信軟實力，成為一大重要目標與任務。繼去年Apple推出採用eSIM的智慧手錶與智慧手機之後，可預期帶動今年eSIM物聯網設備的蓬勃發展，尤其在穿戴式裝置、平板電腦與智慧型手機等消費性電子產品，及關鍵基礎設施如水、電、瓦斯表，智慧醫療或工具機等M2M設備。財團法人電信技術中心(以下簡稱本中心)將探討eSIM應用管理之新思維，並兼顧平衡推動發展。

二、eSIM之應用及國際發展趨勢與合作

對於全球化大量物聯網設備的建置連線部署，若採用目前的SIM卡實作可能產生漫遊費用或必須人工換卡之操作，而且插拔式SIM卡之使用期無法達到設備10年以上的生命週期，故發展出具有抗高溫、濕度、腐蝕、震動、電磁干擾，低耗電……等物理及電氣特性的嵌入式SIM卡(eSIM )焊接於通訊模組的電路板上，並且必須兼具機動性高可即時開通啟用或動態變更連網的功能。而根據不同服務應用模式eSIM設備區分如下(圖1 )：

• (一)消費性電子產品(consumer)： 如手機、手錶，當消費者向電信業者申請網路服務時，可透過掃描所領取的QR code(行動條碼)或於未來從電信業者APP，藉由產品的使用介面(UI)設定，從開通系統Subscription Manager (SM)下載profile訂閱服務(pull方式)。
• (二)IoT機器對機器(M2M)：如車聯網、智慧路燈，由終端設備廠／服務提供商向電信業者訂閱服務時，由後端SM平臺設定直接傳送profile安裝於產品的eSIM完成網路開通，設備端不須人為操作設定(push方式)。

國際發展趨勢與合作

由GSMA所提出的 Remote SIM Provisioning(RSP)規範，對這兩種模式的遠程eSIM卡開通制定統一標準，從晶片SAS-UP認證、SM平臺SAS-SM認證到晶片、平臺與電信業者系統間的加密、界接介面標準，都有完整技術規範及測試、檢驗、營運準則，在傳輸的安全性、系統的相容性、功能的互通性上有其遵守之重要性，並確保達到國際水平進而增加合作機會。

藉由這樣的機制，物聯網eSIM產品可選擇開通當地電信業者profile網路，避免漫遊；亦可因應網路品質退化、或為流量資費最佳配置，而選擇更換電信業者網路，動態即時開通啟用，以確保服務品質不中斷。這些優勢對要求可以plug即play, power on即online的”CaaS(Connectivity as a Service)-連接即服務”的行動物聯網商業模式是一大誘因。

而這也廣泛應用於四大類eSIM物聯網應用(圖2)，已在車聯網獲得檢驗、規模性發展和商用，繼歐盟在去年3月立法強制規定新車安裝eCall「自動緊急撥號服務」後，eSIM即為車商採用解決跨境網路的難題；在國內也積極導入智慧電表、智慧路燈等應用，進而推展至瓦斯表、智慧醫療設備及工具機，陸續採用eSIM方案，解決布線困難及符合移動性之使用。

根據市場研究機構IHS Markit的報告，預估到2021年eSIM總出貨量將增至9.86億(圖3)，而最新SIMalliance預估2018~2024年亞洲eSIM市場年均複合成長率(CAGR)將達23%(表1)；若以臺灣生產製造業出口量與人口數預估以每人擁有的eSIM設備兩倍計算，推估5年內國內將達1,500萬台eSIM設備量。這樣的趨勢成長勢必帶來現有產業生態的改變及競合與主管機關政策管理的新思維。

年 地區	2018年	2019年	2020年	2021年	2022年	2023年	2024年	CAGR% (2019-2024)
北美地區	47.1	56.8	68.6	83.3	102.4	128.2	164.2	23.60%
歐洲	43.5	50.7	59.3	69.7	83.1	100.7	125.2	19.80%
亞太地區	17.5	21.0	25.2	30.4	37.2	46.3	59.1	23.00%
其他地區	5.8	7.0	8.3	10.0	12.2	15.1	19.2	33.40%
Total	113.9	135.5	161.4	193.4	234.9	290.3	367.7	22.10%

年 地區	北美 地區	歐洲	亞太 地區	其他 地區	Total
2018年	47.1	43.5	17.5	5.8	113.9
2019年	56.8	50.7	21.0	7.0	135.5
2020年	68.6	59.3	25.2	8.3	161.4
2021年	83.3	69.7	30.4	10.0	193.4
2022年	102.4	83.1	37.2	12.2	234.9
2023年	128.2	100.7	46.3	15.1	290.3
2024年	164.2	125.2	59.1	19.2	367.7
CAGR% (2019-2024)	23.60%	19.80%	23.00%	33.40%	22.10%

資料來源：Global eSIM Market Research Report: Forecast to 2024

電信業者在eSIM物聯網產業鏈仍扮演重要主導角色，與SM平臺提供商合作負責訂閱服務的運營、客戶契約管理、制定嵌入eSIM的引導程序(Bootstrap)、提供網路服務的profile下載之用；而設備廠/物聯網應用商除生產/提供設備使用及管理之外，選擇合作之電信業者，更可透過業務簽約管理面對終端用戶，跨業提供網路服務，提高本身產品價值，使其加值轉型創造更多商機。

這種雙方2B2C合作又互補之關係產生新型態商業模式多方共贏的生態圈。更進一步利用eSIM具備遠程開通管理之特性，可與國外電信業者合作，進行業者間SM系統整合，讓出口設備廠／應用服務商結合產品與當地網路提供更完整方案，增強國際競爭力，進而培養國內電信軟實力及商務談判、業務行銷、研發設計之技術人才。

這整個運行機制的核心是引入eSIM遠程訂閱服務配置的SM開通管理平臺，兼具高規格機房維運標準及嚴格資安等級系統：SM-DP(subscription manager – data preparation)管理電信profile及SM-SR(subscriptionmanager – secure routing)管理設備eUICC/eSIM等機敏資訊，是掌握整個產業鏈與技術之關鍵，也是與國外合作最重要之要素(圖4)。

三、從傳統SIM卡轉變到eSIM之管理考量

雖然eSIM成為終端設備預裝的一部分，而不再是單獨的硬體SIM卡，屬於獨立載體、可靈活開通、切換電信網路，具有便利、安全性、抗干擾等優勢，但對於採用eSIM晶片之規格可不再受電信業者所掌控，改由直接向eSIM卡廠訂製，這對設備廠而言仍是陌生的領域。

而面對中國大陸自行研發的各種不同eSIM標準，實存潛在資安風險與整合性的問題，必須由監管機關制訂防範與遵循準則，讓各相關業者了解不同技術的潛在資安風險前提下，更能確保守護國家關鍵基礎設施、物聯網應用及人民資訊安全，並輔導產業與國際接軌讓技術經驗與時俱進。

eSIM vs.傳統SIM卡使用上是類似的，完成終端入網鑒權等功能，都可做為mobile ID身份識別或金融行動載具身份認證之用，針對物聯網應用在提供網路服務時，也必須遵守身分驗證(Know Your Customer, KYC)機制，以維護客戶關係與服務安全性。

傳統SIM卡綁定只能用單一電信業者網路，從生產、訂製、發行、開通、使用到終止都在業者掌控之中，而今eSIM應用整個生命周期分散於各個產業鏈角色，對其所應防護的風險、避免的亂象是屬於業者自律或管理機關應規範的議題，可說明如下：

• (一)技術標準規範：分為GSMA標準eSIM方案及非標準eSIM方案-不須經過GSMA認證(如：ETSI、CCSA、TAF規範)，主要為中國大陸所採用。
  國內應規範使用符合GSMA標準認證的eSIM卡商、晶片、平臺與物聯網設備檢驗標準，由GSMA可信證書發行方(Certificate Issuer, CI)為平臺之間、平臺與晶片卡之間確保安全傳輸並相容互通國內外業者。同時經過檢驗保障設備不受非法訪問、植入惡意程式及竄改等攻擊威脅。
• (二)平臺管理規範：OTA遠程傳輸容易增加資訊遭攔截、洩密之風險，平臺也易遭受拒絕服務、竊取資訊等網路攻擊，所以GSMA對機房、系統、介面、認證、加密等都有一定標準與管理；但卻也無法避免人為蓄意的破壞或無可監管的傷害，如： 跨國採證困難，數據被利用等。一旦所存取資訊被盜用時，有可能造成設備遭鎖機、追蹤或竊聽，而影響到人身安全，造成無法彌補之傷害。

目前各國對於eSIM規範準則綜整如表2。 本中心密切關注發展所需，希冀平衡有效規管及積極協助物聯網產業的提升。

對於電信業者長期經營的龐大客戶營運經驗，足以服務多元化的物聯網應用、擁有的跨國漫遊協議可幫助國內產業發展跨國市場；本中心針對eSIM技術統一，垂直應用市場整合，甚至建立跨產業的eSIM物聯網平臺，進行評估規劃期望以完善的法規助益業務推廣、及保障資訊安全，同時積極參與國際電信交流，推銷國內電信相關物聯網產業與技術合作。

國家	現況說明
美國	採用eSIM業者以租用符合GSMA技術規範平臺提供服務 No SIM Lock
歐盟	採用eSIM業者以租用符合GSMA技術規範平臺提供服務 資料在地化政策 歐盟EC規定3/2018起強制車商安裝採用eSIM開發的eCall 自動緊急撥號服務
新加坡	針對eSIM(M2M)已訂定「禁止永久性漫遊」在其電信設備註冊指引(guide)中 針對eSIM之No SIM Lock政策目前進行研擬修訂中(第一階段諮詢已於8/2018月結束)
中國大陸	正擬定技術規範中-遠程管理平臺(SM)技術要求 資料在地化政策(網絡安全法) 禁止永久漫遊
韓國	韓國電信業者對eSIM使用者加收2,750韓元（約80元新台幣）的手續費，引起輿論不滿。
巴西	禁止永久漫遊
印度	根據India UL提供網路者必需把network nodes and elements放於國內；Airtel被控訴把SM elements與eSIM inventory information放於國外。 限制M2M eSIM通話與數據所使用之號碼(這些限制不適用於對警察，消防，救護車等緊急號碼的呼叫)。

四、結語

eSIM將在現有行動通訊4G、NB-IoT及未來5G掀起風潮，所使用的電信用戶數據視為國家關鍵基礎設施的核心數據，除制訂技術標準、加強eSIM設備檢驗、完善法規管理之外，更可從政府採購案做起，如智慧城鄉計畫，讓產業遵循，落實統一標準，建立資訊安全環境，積極宣傳提高企業和用戶防護意識，引導鼓勵電信物聯網產業創新投入研發工作，提升eSIM安全水平及服務品質，和培養國際行銷及法務相關人才。

在政策監管的範圍內，讓發展不受限制，加強國內電信業者之間的聯合及溝通合作，在一些重大的舉措(如eSIM手機商用部署規定及eSIM規範檢驗方案)都能採取相對一致的行動，提供業者公平競爭達到電信資源有效分配及管理，並與國際發展並駕齊驅。