Was ist eine eSIM (eUICC-SIM) und warum verändert sie die globale Konnektivität?

Die Begriffe eSIM und eUICC werden oft verwechselt:

Eine eSIM (Embedded SIM) ist eine bestimmte physische Form der SIM-Karte (in der Regel MFF2), während eine eUICC eine fernprogrammierbare digitale Version einer eSIM oder einer herkömmlichen SIM-Karte ist.

Anstatt physisch über einen SIM-Kartensteckplatz in ein Gerät eingesetzt zu werden, wird die eSIM während der Herstellung direkt in die Hardware eingebettet. Sie sind kleiner und werden direkt auf die Leiterplatte gelötet. eSIMs bieten den Vorteil der Miniaturisierung für Geräte, die nur über begrenzten Platz verfügen, tragbar sein müssen, starken Vibrationen oder Stößen standhalten müssen, hermetisch gegen das Eindringen von Wasser abgedichtet sein müssen oder über äußerst empfindliche Leistungsbudgets verfügen. Dies bedeutet jedoch in der Regel, dass sie aus der Ferne aktualisiert werden müssen, da physische Änderungen nach der Bereitstellung aufgrund ihrer eingebetteten Natur schwieriger werden.

eSIMs sind daher nach wie vor diskrete physische SIM-Karten (im Gegensatz zu iSIMs, die sicher in GSMA-zugelassene Chipsätze mit breiterer Funktionalität integriert sind). eSIMs übernehmen alle wichtigen Sicherheitsfunktionen der SIM-Karte, einschließlich der kritischen Hardware-Isolierung, die den Zugriff auf die sicheren Anmeldedaten der SIM-Karte schützt.

Da sie auf oder in das Gerät eingebettet sind, ist es aus Gründen der zukünftigen Kompatibilität von entscheidender Bedeutung, dass die eSIM-Technologie den GSMA-Standards entspricht und von einer fernprogrammierbaren eUICC-Verwaltungsinfrastruktur unterstützt wird. Dadurch wird die Interoperabilität zwischen Netzwerken und Gerätetypen weltweit sowie die Möglichkeit gewährleistet, Profile bei Bedarf in Zukunft zu ändern.

Dadurch können IoT-Geräte beim Einschalten eine Verbindung zu Mobilfunknetzen herstellen, ohne dass SIM-Karten nach der Herstellung lokal in Vertriebszentren installiert oder ausgetauscht werden müssen (obwohl die Fernbereitstellung als Teil des Herstellungsprozesses integriert werden kann).

Die GSMA-eUICC-Standards spielen eine entscheidende Rolle bei der Harmonisierung der sicheren Fernbereitstellung dieser eingebetteten Geräte. Dies ermöglicht die Fernbereitstellung, den Zugriff auf mehrere Netzwerke und eine vereinfachte Verwaltung von IoT-Geräten in großem Maßstab.

Für Unternehmen, die in kritischen Bereichen wie Fahrzeugsystemen, Sicherheit, Gesundheitswesen, Einzelhandel und Versorgungsunternehmen tätig sind, bietet die eSIM-Technologie Zukunftsflexibilität und die Möglichkeit, sicher und effizient zu skalieren. Dies kann beispielsweise bedeuten, dass eSIMs bei der Herstellung mit mehreren regionalen Konnektivitätsprofilen in Fahrzeuge eingebaut werden. Das Gerät kommuniziert bei der Inbetriebnahme in seiner Zielregion und empfängt seine primäre Konfiguration, die es entsprechend seinen Standortanforderungen verwendet. Dies kann beispielsweise dazu dienen, die Kostenprofile für die Datennutzung in bestimmten Ländern zu optimieren oder dauerhafte Roaming-Beschränkungen zu umgehen.

Angesichts der Natur des IoT, bei dem oft eine große Anzahl von Geräten in schwer zugänglichen Fahrzeugen oder Telematiksystemen oder statisch bei Dritten, also Kundenstandorten, eingesetzt wird, ist es unerlässlich, dass die Fernbereitstellung zuverlässig ist und verwaltet wird. Ein vertrauenswürdiger Anbieter kritischer IoT-Konnektivität wie CSL führt beispielsweise wesentliche Sicherheitsstandards und -verfahren ein und befolgt diese. Kritisch, da im schlimmsten Fall eine falsche Handhabung dieser Prozesse oder ein mangelndes Verständnis der Gerätekontexte zu Problemen, kostspieligen Pannen oder Vor-Ort-Besuchen führen kann.

Die GSMA-eUICC-Standards spielen eine entscheidende Rolle bei der Entwicklung und Implementierung der eSIM-Technologie, da sie für Flexibilität sorgen. Diese Standards gewährleisten Interoperabilität und Sicherheit in der gesamten Mobilfunkbranche und für Gerätehersteller. Sie ermöglichen eine nahtlose Fernbereitstellung und -verwaltung von eSIM-Profilen auf koordinierte Weise.

Durch die Einhaltung der GSMA-Standards können Hersteller von IoT-Geräten, Dienstleister und Mobilfunkbetreiber die eSIM-Technologie zuversichtlich einführen, da sie wissen, dass Geräte verschiedener Hersteller nahtlos über Mobilfunknetze hinweg zusammenarbeiten. Dies eröffnet eine Welt voller Möglichkeiten für IoT-Geräte, vernetzte Autos und andere Anwendungen, die eine flexible und sichere Konnektivität erfordern.

Die GSMA-eUICC-Standards bilden somit die Grundlage für die breite Einführung der eSIM-Technologie. Es ist jedoch wichtig zu beachten, dass die GSMA-eUICC-Standards zwei wesentliche Unterschiede aufweisen. Damit sollen eSIM-Telefone für Verbraucher von IoT-eSIM-Geräten unterschieden werden.

Der Hauptgrund für diesen Unterschied liegt in der Notwendigkeit zu verstehen, dass IoT-Geräte andere Anforderungen an die Inbetriebnahme und den Betrieb haben als Consumer-Telefone. Während Telefone beispielsweise vom Benutzer oder Händler über den Touchscreen mit einem eSIM-Profil in Betrieb genommen werden können, ist die Fernverwaltung von IoT-Geräten mit einem viel größeren Aufwand verbunden und es müssen die fehlenden lokalen Benutzer, Benutzeroberflächen sowie die Netzwerk- und Sicherheitsbeschränkungen der meisten IoT-Geräte berücksichtigt werden.

GSMA-Verbrauchernormen: https://www.gsma.com/solutions-and-impact/technologies/esim/gsma_resources/sgp-22-v2-2-2/

GSMA-IoT-Normen: https://www.gsma.com/solutions-and-impact/technologies/esim/gsma_resources/sgp-32-v1-0/

Das sichere digitale Profil herkömmlicher SIM-Karten wird während des Herstellungsprozesses lokal festgelegt oder programmiert. Dies erfolgt gemäß den Spezifikationen des SIM-Auftraggebers. Beispielsweise wird das Profil der SIM-Karte in der Regel von dem Mobilfunknetzbetreiber (MNO) oder Mobilfunk-Discounter (MVNO) festgelegt, der den Bestand kauft. Diese SIM-Karten werden in großen Mengen hergestellt und haben in der Regel hohe Mindestbestellmengen. Wenn eine SIM-Karte für den Einsatz bei einem Kunden bereit ist, wird sie über eine Konnektivitätsmanagement-Plattform (CMP) bereitgestellt. Sie wird mit einem Kommunikationsplan konfiguriert, der die autorisierten Netzwerke, das internationale Roaming-Profil, die Kostenpläne und zusätzliche Sicherheitsfunktionen wie bestimmte APNs oder VPN festlegt. CMPs ermöglichen die Verwaltung und Änderung dieser Funktionen nach der Bereitstellung.

Diese SIM-Karten bieten zwar Sicherheit, aber um das MNO- oder MVNO-Profil zu ändern, muss die SIM-Karte physisch ausgetauscht werden. Das bedeutet, dass das Gerät erneut in die Hand genommen werden muss. Ein Verfahren, das langsam, kostspielig und in großem Maßstab oft unpraktisch ist.

eSIM ändert dies, da die MNO- und MVNO-Programmierung vom SIM-Beauftragten ferngesteuert und digital durchgeführt wird. Dies bedeutet eine größere Flexibilität, da ein Teil der Programmierung nicht an den Herstellungsprozess gebunden ist.

eUICC-fähige eSIMs bieten außerdem die Flexibilität, mehrere Netzwerkprofile auf einem einzigen SIM-Gerät zu speichern. Es ist jedoch zu beachten, dass jedes Kern-MNO-Roaming-Profil mit Kosten verbunden ist, entweder in Form einer Mietgebühr oder einer Zugangsgebühr. Das bedeutet, dass die festen monatlichen Kosten für die SIM-Karte unabhängig vom Datenverbrauch umso höher sind, je mehr Profile verwendet werden. Dies liegt daran, dass den MNOs Infrastrukturkosten entstehen und IMSI-Nummern für sie eine wertvolle und begrenzte Ressource darstellen.

Das Verständnis der besonderen Merkmale und Unterschiede zwischen IoT-eSIMs und eSIMs für Verbraucher ist absolut entscheidend, um die richtige Wahl für Ihre mobilen IoT-Konnektivitätsanforderungen zu treffen:

eSIMs für Reisen

eSIMs für IoT-Geräte unterliegen anderen Standards als diejenigen, die für Android- und Apple-iPhones oder andere kompatible Telefone oder Geräte für Verbraucher verwendet werden.

Reise-eSIMs beispielsweise entsprechen den GSMA-Standards für Verbraucher. Daher können sie vom Besitzer oder Nutzer des Telefons auf Geräten ohne eingeschränkte Benutzeroberfläche, wie z. B. Smartphones, eingesetzt werden.

Sie werden bei Nutzern, die ins Ausland reisen, als Ergänzung zu ihrem bestehenden monatlichen Mobilfunkvertrag immer beliebter. So können sie für eine kurze Auslandsreise einen speziellen internationalen, regionalen oder länderspezifischen Mobilfunkvertrag hinzufügen. Dadurch wird ihrem Smartphone elektronisch eine zweite SIM-Karte hinzugefügt, die lokal über die Einstellungen ihres Telefons oder über eine heruntergeladene Reise-eSIM-App gesteuert werden kann. Dies ist besonders wertvoll, wenn Sie in Regionen reisen, in denen Daten, SMS und Sprachdienste extrem teuer sind.

Beispielsweise kann ein britischer Telefonbenutzer mit einer britischen SIM-Karte (d. h. mit einer SIM-Karte eines britischen Anbieters oder Mobilfunknetzbetreibers wie Vodafone, EE, O2 oder 3), der in ein anderes Land reist, aufgrund seines heimischen Datentarifs mit extrem hohen Datengebühren konfrontiert sein. Stattdessen kann er ein natives MNO-Profil mit dem Zeit- und Datennutzungsplan, der seinen Bedürfnissen entspricht, bezahlen und herunterladen. Die Aktivierung der sekundären Dual-SIM-Karte bei der Ankunft in der Region (was günstiger und bequemer sein kann als eine Aufrüstung des bestehenden Tarifs). In der Regel bedeutet dies, dass der Nutzer während der Verwendung der Reise-eSIM eine neue temporäre Telefonnummer hat, aber über Mobilfunkdaten auf Telefon-App-Systemen wie E-Mail oder WhatsApp (die mobile Daten verwenden und daher Audio- oder Videoanrufe ermöglichen, ohne die Änderung der Telefonnummer mitteilen zu müssen) weiterhin leicht erreichbar bleibt.

Es ist jedoch wichtig zu beachten, dass diese eSIM-Funktion nur auf neueren kompatiblen Geräten mit eSIM-Unterstützung (eigentlich eUICC) verfügbar ist, wie z. B. Mobiltelefonen, Smartphones, Android-Geräten oder Tablets. Beispielsweise unterstützen Geräte von Apple (iPhones und iPad), Huawei, Samsung, Google Pixel und Motorola Razr sowie viele ältere oder günstigere Versionen von Mobiltelefonen oder Tablets (einschließlich älterer iPads) diese Funktion nicht.

Wichtige Vorteile von eSIM als Dual-SIM-Technologie für Mobiltelefone und Tablets

Einer der wichtigsten Vorteile der eSIM-Technologie für Verbraucher ist der Komfort, den sie den Nutzern bietet. Mit einer eSIM können Verbraucher problemlos zwischen Mobilfunknetzen wechseln und neue Tarife aktivieren. Diese Flexibilität spart nicht nur Zeit, sondern erspart auch den Aufwand, sich auf Reisen mit physischen SIM-Karten zu beschäftigen und diese zu wechseln. So ist es einfacher, die besten Angebote zu finden oder Dienste zu wechseln, ohne physische SIM-Karten austauschen zu müssen, was zunehmend schwieriger wird, da viele der neuesten Smartphones nur noch integrierte SIM-Karten verwenden.

Wie werden Verbraucher-eSIMs mithilfe von QR-Codes auf Telefone geladen?

eSIMs werden häufig mithilfe von QR-Codes und der Kamera des Geräts auf Mobiltelefonen installiert. Dadurch entfällt die Eingabe langer Zahlencodes. Der Vorgang ist unkompliziert, insbesondere wenn eine App mit leicht verständlichen Anweisungen verwendet wird. Ein QR-Code kann von einem lokalen Händler, Einzelhändler, einer Reise-App, einem Netzbetreiber oder direkt vom Mobiltelefonhersteller bezogen werden. Sobald der QR-Code vorliegt, wird über die Einstellungen des Mobiltelefons die Option zum Hinzufügen eines neuen Mobilfunkvertrags oder einer eSIM ausgewählt. Die Kamera des Telefons kann dann zum bequemen Scannen des QR-Codes verwendet werden. Das Telefon liest die Informationen aus dem QR-Code und lädt die eSIM automatisch herunter und aktiviert sie auf dem Smartphone oder Tablet (oft mit einem Bestätigungscode). Das primäre Profil kann je nach Bedarf über die App oder die Einstellungen des Telefons festgelegt, gewechselt und gesteuert werden. Die Heim-SIM-Karte wird bei der Rückgabe über einen schnellen Übertragungsprozess mithilfe der Einstellungen des Telefons oder der eSIM-App zurückgegeben.

Wie unterscheiden sich IoT-eSIMs von Reise-eSIMs?

Der Hauptunterschied zwischen IoT-eSIMs und Reise-eSIMs liegt in ihrem Verwendungszweck. IoT-eSIMs konzentrieren sich auf eine kontinuierliche und gesicherte Konnektivität für große oder mittlere Populationen von organisierten, ferngesteuerten und längerfristig eingesetzten IoT-Geräten, während Reise-eSIMs den vorübergehenden internationalen Kommunikationsbedarf einzelner Verbraucher decken, die kürzere Reisen unternehmen.

IoT-eSIMs und ihre Standards wurden speziell für Geräte entwickelt, die eine ständige Konnektivität und einen automatisierten Datenaustausch erfordern und die eine sichere Fernbereitstellung (RSP) der eSIM beinhalten müssen. IoT-eSIMs werden in erster Linie für die Maschine-zu-Maschine-Kommunikation und die Konnektivität von IoT-Geräten in Branchen wie der Automobilindustrie, dem Gesundheitswesen und der Logistik eingesetzt, in denen eine zuverlässige, widerstandsfähige und sichere, stets aktive Konnektivität für IoT-Geräte unerlässlich ist. Dies ist wichtig, da selbst IoT-Geräte mit Benutzeroberflächen wie Android-Zahlungsterminals, die über eine integrierte Kamera und einen Touchscreen sowie einen potenziellen Vor-Ort-Benutzer verfügen, RSP-Dienste erfordern. Der Grund dafür ist, dass es in den meisten Fällen höchst unwahrscheinlich ist, dass diese eSIM-Aufgabe an einen Kunden delegiert oder diesem zugänglich gemacht wird, weder zu Beginn noch auf kontinuierlicher Basis.

Die Bereitstellung einer eSIM auf einem iPhone oder Android-Telefon unterscheidet sich daher erheblich von einer IoT-eSIM. Diese unterliegen nicht nur anderen GSMA-Standards, sondern auch anderen kommerziellen Bedingungen. Beispielsweise wird ein Reisender das Reisenden-SIM-Profil nur für einen relativ kurzen Zeitraum nutzen, während IoT-Geräte oder Fahrzeuge weniger vorhersehbar sind und sich oft monatelang oder jahrelang in einem Land aufhalten. Da IoT-Geräte möglicherweise langfristig oder dauerhaft in einem anderen Land oder einer anderen Region verbleiben müssen, muss ihre fortlaufende Verbindung und damit ihr Betrieb durch legitime kommerzielle Vereinbarungen abgesichert sein. Ohne diese Vereinbarungen könnten oder würden sie von den lokalen Netzwerken ausgeschlossen oder getrennt werden und nach Ablauf ihrer „Reisegenehmigung” nicht mehr funktionieren.

IoT-eSIMs helfen dabei, permanente oder langfristige Roaming-Probleme für IoT-Geräte zu überwinden, da sie im Gegensatz zu Travel-eSIMs maßgeschneiderte Lösungen für die langfristige Nutzung bieten, die auf kommerziellen Vereinbarungen mit Netzbetreibern basieren, die die vorgesehenen IoT-Anwendungsfälle widerspiegeln. Darüber hinaus bieten sie eine bessere Abdeckung durch Multi-Netzwerk-Roaming, Funktionen für die Netzwerkzuverlässigkeit, Kosteneffizienz, den entscheidenden Schutz der Netzwerksicherheit und einen sicheren, vollständig verwalteten RSP.

Die Fähigkeit von IoT-eSIMs, dauerhafte Roaming-Beschränkungen zu überwinden, basiert oft auch auf der Möglichkeit, SIM-Karten aus der Ferne oder anhand ihres Standorts zu lokalisieren. In einigen Ländern, wie beispielsweise der Türkei oder Brasilien, ist für IoT-Geräte ein lokales SIM-Profil vorgeschrieben. Das bedeutet, dass Geräte, die in diesen Regionen landen oder verwendet werden, ein natives MNO-IMSI-Profil aktivieren müssen, um nicht gesperrt oder getrennt zu werden.

Bei CSL sind wir auf robuste und sichere kritische Konnektivität spezialisiert. Dazu gehört beispielsweise, dass Alarmsysteme, Telemedizinsysteme, Fahrzeuge und Einzelhandelsnetzwerke unabhängig von den Bedingungen online bleiben. Die eSIM-Technologie spielt dabei eine zentrale Rolle, indem sie Folgendes unterstützt:

Fernprovisionierung

Die Bereitstellung oder Aktualisierung von Konnektivitätsprofilen ohne physischen Zugriff auf das Gerät reduziert Betriebskosten und Ausfallzeiten – besonders wichtig für schwer erreichbare Installationen wie Fahrzeuge oder verstreute IoT-Sensoren.

Verbesserung des Gerätedesigns

Da kein SIM-Steckplatz mehr erforderlich ist, können Hersteller kompaktere, wasserdichte und manipulationssichere Geräte entwickeln – all dies kommt Anwendungen zugute, bei denen Miniaturisierung eine Priorität ist, wie beispielsweise bei Wearable-Technologie.

Reduzierung der betrieblichen Komplexität

Zentralisierte eSIM-Management-Plattformen rationalisieren den Betrieb und erleichtern die Skalierung von Bereitstellungen, den Wechsel von Anbietern oder die Einhaltung gesetzlicher Vorschriften.

Globales Roaming

eSIM ist ideal für Geräte, die eine einzige SKU erfordern oder in sehr unterschiedlichen Regionen oder über Grenzen hinweg eingesetzt werden, wie z. B. bei Automobilherstellern und Telematikanwendungen.

Hohe Sicherheit

Sichere RSP sind von entscheidender Bedeutung, da gesicherte Netzwerke und die Einhaltung von Standards unerlässlich sind und in jeder Phase des Prozesses Verschlüsselung eingesetzt wird.

rSIM und eSIM sind von Natur aus harmonisiert, da rSIM sowohl in Form einer eingebetteten SIM-Karte als auch als eUICC-konformes Profil eingesetzt werden kann. rSIM ist kompatibel, vollständig abgestimmt und konform mit den aktuellen und neuen GSMA-eUICC-Standards.

Die grundlegende Zusatzfunktion von rSIM ist die Fähigkeit, Netzwerkverbindungen unabhängig von den Fähigkeiten des Geräts zu überwachen. Es verfügt über eine integrierte, intelligente Funktion zur Überwachung seiner Netzwerkverkehrsverbindung und kann bei Erkennung eines Netzwerkausfalls unter konfigurierbaren Parametern zwischen Kernnetzwerkprofilen wechseln. Das bedeutet, dass rSIM eSIM- und eUICC-Fähigkeiten bietet, jedoch mit den wichtigen zusätzlichen Funktionen der Selbstüberwachung von Netzwerkverbindungen und des unabhängigen Profilwechsels über vollständig diskrete Netzwerkpfade, wenn alle primären Profilverbindungen verloren gehen.

Dies ist von entscheidender Bedeutung, da viele IoT-Geräte nicht über diese Intelligenz verfügen und der Fernzugriff auf Geräte während Ausfällen äußerst schwierig ist. rSIM ergänzt daher die Fernbereitstellung von SIM-Karten, da die SIM-Karte immer mit ihren zentralen Plattformen verbunden und zugänglich ist.

Damit das IoT erfolgreich sein kann, müssen Geräte schnell bereitgestellt werden, zuverlässig verbunden sein und während ihres gesamten Lebenszyklus flexibel bleiben. Ob es sich um Verkaufsterminals im Einzelhandel, ADAS-Systeme in Fahrzeugen oder intelligente Stromzähler handelt – eine eSIM ermöglicht eine flexible RSP-Entwicklung.

Bei der CSL Group sind wir auf sichere, intelligente Konnektivität für kritische Anwendungen spezialisiert. Unsere eSIM- und rSIM-Lösungen sind Teil eines robusten IoT-Ökosystems, das auf Verfügbarkeit, Flexibilität und globale Reichweite ausgelegt ist. Durch die Kombination von eSIM- und rSIM-Technologie mit unseren Konnektivitätsmanagement-Plattformen bieten wir:

• Globales Roaming mit lokaler Compliance
• Unterstützung mehrerer Profile mit nahtlosem Wechsel
• Zero-Touch-Bereitstellung
• End-to-End-Sicherheit über den gesamten SIM-Lebenszyklus

Das Internet der Dinge ist auch auf schnelle, sichere und zuverlässige Konnektivität angewiesen. Mit eSIM können IoT-Geräte überall eingesetzt werden und sicher funktionieren. Dies ist besonders wertvoll für Branchen wie:

• Intelligente Mess- und Energieüberwachung
• Verkaufsstellen und Zahlungsterminals im Einzelhandel
• Fahrzeug- und Automobilsysteme
• Industrielle Automatisierung und Remote-Asset-Management

Mit eSIM und rSIM gewinnen Sie Flexibilität, ohne die Kontrolle zu verlieren – eine perfekte Ergänzung zur Strategie von CSL, stets verfügbare, intelligente Konnektivität bereitzustellen. Ganz gleich, ob Sie 10 oder 100.000 Geräte einsetzen, unsere verwalteten eSIM-Lösungen sorgen dafür, dass Ihre Infrastruktur zukunftsfähig, zuverlässig und konform mit globalen und lokalen Anforderungen ist.

Bei der CSL Group sind wir führend bei der Bereitstellung von eSIM-basierten Lösungen, die geschäftskritische Konnektivität in Großbritannien, Europa, den USA, Asien und darüber hinaus unterstützen. Wir helfen Fahrzeugherstellern, Flottenbetreibern und Herstellern von Zahlungsterminals dabei, flexible eSIM-Lösungen zu implementieren, die zukunftssicher sind und nach der Bereitstellung zuverlässig gewartet werden können. Kontaktieren Sie uns daher bitte, um herauszufinden, wie eSIM Ihnen dabei helfen kann, Ihre Betriebsabläufe zu transformieren.