eSIM技术和产业发展趋势研究（2024年）

一、eSIM技术介绍 1二、全球eSIM发展历程 2 2 4三、全球eSIM产业发展现状 9 9 图1eSIM消费设备款型数量统计(单位：款) 9图2全球eSIM智能手机款型数量统计(单位：款) 图3eSIM物联网连接预测(单位：十亿) 图5截至2023年6月按地区划分的为智能手机提供eSIM服务的服务提供商 图7M2MeSIM架构 图8ConsumereSIM架构(LPA在设备中) 图9IoTeSIM架构(IPA在设备中) 26 图11M2MeSIM合规性测试与认证 30图12ConsumereSIM合规性测试与认证 表3支持eSIM智能手机的国家数量 表4为智能手机提供eSIM服务的运营商数量 1鉴权密钥等SIM卡数据信息直接通过空中下载的方式从运营商的除了增加设备与卡的实时管理方法和手段外，可以更方便地更新社会环境发展，eSIM技术和产品减少了对自然资源的消耗(硅、电子、塑料封装)、减少碳排放(生产、运输),并降低对环境的污染。eSIM载体的实现方式有多种，包括eU入式通用集成电路卡)、TEE(TrustedExecutionEnvironment可信执行环境)、eSE(EmbeddedSecureElement嵌入式安全元件)和iUICC (IntegratedUICC集成式通用集成电路卡)等。其中eUICC作为GSMA主推的eSIM技术解决方案，拥有完整的标准体系以及支撑这2(一)技术探索阶段嵌入到设备中，实现无需物理SIM卡的通信。这个阶段的研究人员主要关注eSIM的硬件设计、软件开发、安3eSIM技术因其潜在的商业价值和广泛的应用前持。电信运营商可通过eSIM技术实现设备和卡数据的远程数字化管44.标准制定：国际标准组织推动eSIM标准化(二)商用推广阶段1.企业服务：eSIM商用初期企业积极响应52.产业发展：多领域深入探索eSIM,多产品类型满足市场需求6用解决方案，包括AT&T、DoCoMo、软银、德国电信等，主导远程本等国家的车企因为统一生产、方便出口的需求开始积极推动eSIM电表等物联网设备上。2016年3月，沃达丰与捷德合作推出eSIM管理解决方案，重点发展智能电表和智能汽车业务。2017年3月，日本企业软银启动eSIM卡平台建设，以帮助新兴物联网产业的发展，作为软银国际布局的重要一环。从2018年初开始，捷德与宝马、英特尔、德国电信和AT&T共同研发并提出使用eSIM为用户提供娱乐和欧贝特与奔驰、菲亚特的eSIM联网汽车业务也已在欧洲应用，并与宝马、特斯拉开展eSIM合作。金雅拓推出的ODC解决方案也与多决方案，并在2018年11月获得了GSMA认证。2018年12月，英飞7其他物联网企业等；欧贝特的SM-SR(订阅管理安全路由)服务已在全球销售部署了90+的订阅管理平台，目政府积极推动基于eSIM的紧急通信。2018年3月起，欧盟开始ERAGLONASS,俄罗斯联邦也从2020年开始实行类似标准。巴西、土耳其、印度和阿联酋等国家也在研究制定具有地方特定要求的法律法规。eSIM技术在帮助汽车制造商灵活应对政策变化方面发挥了关键作用。此外，俄罗斯相关监管机构在2019年9月份的中俄通信与信息技术分委会第十八次会晤上，对eSIM技术和中国的相关监8如空客公司选择物联网联网解决方案提供商Transatel为其开放数据截至2020年底，全球可商用的eSIM消费类设备类型达到了110种，包括智能手机(40%)、智能手表、电脑和平板电脑，有超过100业务。根据TrustedConnectivityAlli2020年TCA成员总计报告的eSIM出货量同比增长了83%。而2019年，该同比增长率仅为50%。此外，TCA报告显示2020年eSIM配置文件被下载到设备上的次数同比增长超过了300%。9三、全球eSIM产业发展现状(一)eSIM典型设备发展现状1.消费设备场的主要份额，其中智能手机占比最大，占截至2023年6月发布的如图1所示，截至2023年6月，支持eSIM技术的智能手机、(1)智能手机自2019年以来，全球支持eSIM技术的智能手机销量稳步上升，从年增加了150%¹。图2全球eSIM智能手机款型数量统计(单位：款)eSIM技术在智能手机领域的普及程度日益提高，其中三星、谷歌和苹果提供了广泛的eSIM机型组合，小米和诺基亚在2020年也(2)智能手表智能手表是eSIM技术在消费电子领域中的重要应用。随着越来越多的制造商为智能手表增加蜂窝连接功能健康监测到安全追踪，甚至作为独立设备的多种任务。eSIM技术的非常契合手表行业的需要。苹果、三星、OPPO、华为等品牌都已在其蜂窝手表中采用了eSIM技术。2022年上半年，在全球销售的支持(3)平板与笔记本电脑都已推出配备eSIM功能的产品。2023年1-6月，全球市场中已有28款启用eSIM的平板电脑(2020年全年为18款),其中苹果目前共有20款支持eSIM的平板电脑。随着应用场景的逐渐扩展，预计eSIM2.物联网2023年底，物联网领域的eSIM连接数量接近2亿个。随着5G的高速度和低延迟特性将为物联网设备带来更好的网络体验，而GSMA报告《eSIM在中国：未来之路企业普遍认同：eSIM技术的采用对于推动未来5到10年的物联网市场发展至关重要。eSIM在中国的发展预期显示，汽车(联网和自动驾驶汽车)、物流和能源及公用事业(智能计量)这三个垂直行业将Ncte.6SIMprojpctonsaso3.工业互联网(二)eSIM产业链发展现状1.芯片和卡商企业(1)高通(2)捷德使用了捷德移动安全的eSIM芯片(eUICC),并通过捷德的(3)紫光展锐通话功能。在2023年的MWC展览会上，紫光展锐展示了最新的支持eSIM技术的5GCPE产品——VN009,以及雁飞eSIM模组——(4)紫光同芯(5)东信和平是国内首个获得GSMA个人消费电子领域和台产品，全球20多家运营商、虚拟运营商、终端设备制造商已上线(6)武汉天喻类物联网终端或消费类电子设备提供“芯片+eSIM管理+连接服务”2.设备企业根据Counterpoint预测，eSIM设备出货量将以每年24%的速度(1)苹果年，苹果推出支持eSIM和实体SIM卡的蜂窝网络型号的iPad(除中国外),标志着其正式进入eSIM市场。苹果于2017年在全球推出了搭载eSIM的AppleWatchSeries3。2018年9月12日，苹果宣布除Max和iPhoneXR将包括eSIM(除中国大陆外)。2022年，苹果从美国版本的iPhone14系列中移除了SIM卡托盘，使eSIM成为将设备连接到移动网络的唯一方法。苹果公司在中国推出支持eSIM和实体SIM、仅支持eSIM的蜂窝网络型号的iPad时间分别是2023年10月和2024年5月。(2)三星本土运营商合作，推广eSIM服务。此外，三星还参与了eSIM技术(3)谷歌在Android操作系统中原生支持eSIM技术，使任何基于Android操作系统的设备制造商都能在其产品中整合eSIM。为了进一步推动支持eSIM技术在其应用和服务中，还推出了GoogleFi这一虚拟移(4)华为华为智能手表WATCH2/3/4系列及WATCHB7系列支持eSIM香港等近20个国家和地区的运营商服务，WATCH4系列支持奥地(5)小米成了eSIM技术，并在其MIUI操作系统中提供了对eSIM技术的支3.运营商截至2023年6月，全球有近400家移动服务提供商在至少116个国家推出了智能手机商用eSIM服务，与2018年12月相比增长了图5截至2023年6月按地区划分的为智能手机提供eSIM服务的服务提供商(仅限MNOs)(1)移动网络运营商化的eSIM解决方案，包括汽车、航空、物联网等领域，以满足NTTDocomo重点发展汽车、智能电表等领域的eSIM应用，日本首个基于GSMA标准的eSIM解决方案是中国联通2019年3月29日率先在中国范围内开通eSIM,与苹联通提供了丰富的数据套餐选择，满足不同用户的需求。在2023(2)虚拟移动网络运营商Isobar是一家提供全球数据解决方案的MVNO,通过eSIM为国Ubigi是一家提供全球eSIM服务的MVNO,旨在为用户提供简263主要为海外华人家庭提供互联网综合通信服务，为全球商旅(3)全球服务提供商可以使用eSIM卡，将GoogleFi作为一项独立服务或与其他提供商 通过其eSIM服务提供预付费和后付费数据计划，允许用户在旅行期随着全球eSIM产业的快速发展，越来越多的企业加入了eSIM传统的电信卡自2G-GSM引入SIM卡技术、实现人(SIM)机分离后，得益于技术和集成化工艺的发展，电信卡尺寸从规格逐步发展演变到4FF规格。移动通信系统现阶段主要使用2FF-4FF尺寸的可插拔式UICC卡，其卡操作和存储的标准工作温度范围间的需求，还对智能卡其他的耐严酷等级、读写需求、物理可靠功耗、尺寸和成本等方面也提出了新的需求。因此，国际标准组织M2MeSIM是第一个eSIM解决方案。2013年，GSMA发布第一版M2MeSIM标准，包括整体架构SGP.01和技术要求SGP.02。架构●SM-DP+:负责创建、下载、远程管理(启用、禁用、更新、删除)和保护运营商凭证(配置文件)。由于它封装了M2M文件时，通知LPA;设备LPA会在需要时轮询中的配置文件；配置文件的下载使用TCP/IP协议；为了将消息推送到设备和eUICC,可用的方案之一是使用“SM-DS”,以便设备可以随时随地进行检查，以查看是否有任何的配置文件或管理操作等待从ConsumereSIM解决方案简化了配置文件的管理，切换运营商方或不支持TCP/IP功能，注定ConsumereSIM解决方案无法覆盖大多数物联网设备。因此物联网市场需要新的eSIM解决方案来解决旧的2022年，GSMA发布IoTeSIM解决方案的架构标准SGP.31,eSIM架构优点，解决M2MeSIM应用过程中遇到的问题和应用场景●方案不依赖SMS,不需要承担SMS成本；●方案不依赖设备BIP协议，支持各类终端能力要求●支持各种物联网协议(CoAP、MQTT、https等)。(二)国际标准化进展1.全球移动通信系统协会(GSMA)导的消费电子及物联网领域的eSIM技术标准，市场上成功应用也大GSMA已建立了较为完善的eSIM标准体系，涵盖了M2M和Consumer的技术解决方案，以及判断产品是否符合技术规范的合规eSIM标准图10GSMAeSIM标准体系表1eSIM标准体系-技术解决方案ArchitectureforEmbeddedU来源：博鼎实华(北京)技术有限公司全面的互联互通、安全审计和安全认证机制，保护了eSIM服务的互andIoTDeviceProtectionTestSpecification来源：博鼎实华(北京)技术有限公司其中，eUICC将通过eUICC安全认证(至少CCEAL4+)、SAS-UP认证以及功能互操作测试；SM-DS/SM-DP/SM-DP+将通过SAS-SM认证和功能互操作测试；ConsumereSIM设备需要通过功能互操图11M2MeSIM合规性测试与认证图12ConsumereSIM合规性测试与认证2.欧洲电信标准协会(ETSI)TCA成员包括为消费者、物联网设备提供安全连接解决方案的领先(三)国内标准化进展领域eSIM相关标准主要在CCSATC10组(物联网工作组),消费电子领域相关标准主要在CCSATC11组(终端技术工作组)。eSIM相相应标准(平台+终端+卡+安全交互)为参考依据，同步按照国际标国内eSIM产业发展由电信终端产业协会(TAF)eSIM●YD/T3515-2019支持远程管理的嵌入式通用集成电路卡●YD/T3198-2016支持远程管理的嵌入式通用集成电路卡(eUICC)技术要求(第一阶段)●YD/T2926-2021嵌入式通用集成电路卡(eUICC)远程管理平台技术要求(第一阶段)●YD/T3514-2019嵌入式通用集成电路卡(eUICC)平台测试方法(第一阶段)●YD/T4512-2023面向物联网设备的嵌入式通用集成电路卡(eUICC)安全能力技术要求●YD/T4513-2023面向消费电子设备的嵌入式通用集成电路●YD/T4640-2023面向消费电子设备的支持●YD/T4641-2023面向消费电子设备的远程SIM配置平台技●TAF-WG4-AS0025-V1.0.0:2018基于TEE的eSIM技术要求标准组织之间的合作和协调，确保了eSIM技术标随着eSIM技术的发展，越来越多的国家开始支持eSIM设备。截至2023年6月，智能手机商业eSIM服务已在116个国家推出4。目前，美国、德国、日本、印度、英国、法国、意大利、巴西、加拿大、墨西哥、俄罗斯、韩国、澳大利亚、西班牙、印度尼西亚、土耳其、荷兰、沙特阿拉伯、瑞士等国家，都已推出了智能手机的eSIM商业服务。时间2018年2019年2020年2021年2022年2023年根据GSMA提供的数据显示，截至2023年6月，全球共有86亿个移动连接(不包括许可的蜂窝物联网),其中四分之三用于智能手机(其余用于基本/功能手机或纯数据设备)。在为智能手机推出eSIM服务的116个国家中，移动连接的总数为59亿。已有近400个运营商已经为智能手机推出了商业eSIM服