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eSIM 中国移动 2018 年 6 月 中国移动物联网 eSIM 技术与业务合作白皮书 1 前 言 自移动网 络诞生 以 来，SIM 卡承担 终端 侧的网络 鉴权角色 。 近年 来随着通 信技术 和 相关垂直 行业的 飞 速发展， 业界对 SIM 卡提出更 多 新 的需求 ，eSIM 应运而生。eSIM 除具 备嵌入式 、 可空 中 换号 、尺 寸 更小 等特征 外， 还 为产业链 各方提 供 了更为灵 活的 业务 模式 。 本册白皮 书由中 国 移动提出 ， 旨在 分析 eSIM 对物联 网行 业 的核 心价值概 念 、 物联网 eSIM 典型应用场 景 ， 明确 中国移 动 物联网 eSIM 端到端技 术要求 ， 提出 中国 移动物联网 eSIM 合作策 略 。 本白皮书 主 要产品领 域为物 联 网领域， 不涉及 个 人类消费 领域。 中 国移 动愿 意携 手产 业界 各方 合作 伙伴 ，共 同促 进物 联网 eSIM 产业生态 的健康 发 展，互利 共赢。 中国移动物联网 eSIM 技术与业务合作白皮书 2 目 录 前 言 . 1 1 中国移 动对 eSIM 的理 解 . 4 1.1 eSIM 定义 . 4 1.2 eSIM 给物联网行 业带 来核心价 值 . 5 2 物联网 eSIM 典型应用 场景 . 6 2.1 物联 网可穿 戴 . 6 2.2 车联 网 . 6 2.3 智能 门锁 . 7 2.4 金融 支付 . 7 2.5 智能 抄表 . 7 2.6 智能 消防 . 8 3 中国移 动物联 网 eSIM 端到端技 术要求 . 9 3.1 端侧 . 9 3.1.1 卡 . 9 3.1.2 通信 芯片 . 11 3.1.3 终端/模组 . 11 3.2 平台 侧 . 12 3.2.1 OneLink （连接管理 平台） . 12 3.2.2 物联 网 eSIM 写卡 平台 . 13 3.2.3 物联 网 eSIM 芯片 管理平台 . 13 4 中国移 动物联 网 eSIM 合作策略 . 15 4.1 合作 对象及 合作流 程 . 15 4.1.1 卡商 . 15 4.1.2 基带 芯片厂 商 . 15 4.1.3 模组 合作伙 伴 . 15 4.1.4 终端 合作伙 伴 . 16 4.1.5 行业 客户 . 16 中国移动物联网 eSIM 技术与业务合作白皮书 3 4.1.6 国际 运营商 . 17 4.2 中国 移动物 联网 eSIM 产品 合作策 略 . 18 4.3 配套 环境 . 18 5. 结束语 . 19 中国移动物联网 eSIM 技术与业务合作白皮书 4 1 中国移动对 eSIM 的 理 解 1.1 eSIM 定义 近年来， 物 联网行 业对 SIM 卡提出 耐 高温、 抗震 动、 防 腐蚀、更 小巧 等严 苛的环 境 适应要求 。 在这 种 背景下， 业界 在 传 统可插拔 SIM 卡基础上 推出eSIM 卡（Embedded SIM, 嵌入式SIM 卡） ，eSIM 可集成 在终端上 ，具有 较 强的环境 适应性 和 更长的使 用寿命 。 除 具 备传 统 SIM 卡 网 络 鉴权 功能 外 ，同 时 具备 以下 三 个特 点 的 SIM 产品，中国 移动 定义 为eSIM 卡。 - 嵌入式 ：SIM 卡硬件 与终端/ 模 组高度 集成， 运行更 加稳 定， 有 效避免机 卡分离 带 来的风险 ； - 空中写号 ： 具备 空中写卡 、 换号能 力， 满足国 内业务 快速开通 及 国际进 出口场 景 下 写入当 地 运营 商 码号 的需 求 ； - 小尺寸 ： 相比 可 插拔 SIM 卡最小 尺 寸 （12.3mm 8.8mm) ，eSIM 尺寸更小 ，从而 为 终端/ 模组厂 商提供 更大设计 空间。 图1 SIM 卡尺寸 规 格演进 中国移动物联网 eSIM 技术与业务合作白皮书 5 1.2 eSIM 给物联网行业 带 来 核 心价 值 降成本 ： 终端/模组内置eSIM 后无需卡 槽 、 卡托 ， 可节省 该 部分 的 物料成 本 及相 应 的 PCB 成本。 更小体积 ： 传统 SIM 卡限制了终端 的 空间和设 计 ，eSIM 可有效 节省空间 ， 合作 伙 伴在产品 设计中 可 为主板、 电池预 留 更多空间 ， 有 效 增加产 品续航 时 间和性能 。 提高可 靠性 ： 集成 eSIM 的终端 在 抗震 动、 耐高 温 等方 面 表现更 为出色 ， 延长了 终 端的使用 寿命， 且 可 避免 因 机卡分 离 而造成的 SIM 卡盗用风险 。 提升业务 灵 活性 ：eSIM 卡 的出 现，不仅 简化了 终端的生产 、运 输、 库存 及销售 流 程， 而且 为用户 办 理通信服 务提供 便 利， 弥补 了传 统渠道需 要面对 面 开通的短 板。 中国移动物联网 eSIM 技术与业务合作白皮书 6 2 物联网 eSIM 典 型 应 用 场 景 面向物联 网市场 ，eSIM 的应用前景 广阔 ，根据 IHS Markit 统计 预测, 全球将 在 2021 年达 到 10 亿的 eSIM 连接数。物 联网 eSIM 将广 泛应用于 物联网 可 穿戴、 车联 网、 工 业互联网、 智能家 居 、 金融、 交 通、智慧 城市等 各 个领域 。 2.1 物 联 网 可 穿戴 随着用户 对 物联 网 可穿戴产品 （如： 位置追踪、 运动健身 、 医疗 健康 等） 小 型化 的 需求 日益 强烈， 集 成传统物 联网 SIM 卡的产品 已无 法满足 市 场需求 。 通过集成 物联 网 eSIM 卡，物联网 可穿 戴产品省去 卡槽 、 卡托， 这 为产品 设计带 来 了更多可 发挥空 间 。 另外， 空中写 号功能 也为终 端 合作伙伴 提供了 更 灵活的运 营管理 模 式。 2.2 车联网 传 统 物联 网 SIM 卡 长期工作 在恶 劣环境 下 易氧 化、 松动 ， 预置 SIM 卡要求跨国 汽车 制造 企业 在生产 装 配时就明确 车辆 的 销售国， 给 客户的管 理运营 带 来不便。 物联网 eSIM 卡可满足 抗高温 、抗震 动 、 耐氧化 的 要求 ， 解决了 汽车制造 企业的 后 顾之忧 。 同时， 物 联网 eSIM 卡对车辆 生产时的 销 售国不做 限定， 码号 可根据客户 自身 实 际情况通 过空中 写 号方式灵 活 再分配。 中国移动物联网 eSIM 技术与业务合作白皮书 7 2.3 智能门锁 传统门锁 主要基 于 WiFi/ZigBee/LORA 等方式实 现联网 功 能，稳 定性不足 ，且网 络 容易被入 侵。 智能门锁 集成物联网 eSIM 后， 使用移动 蜂窝网 络 进行 远 程通信 ， 数据传输 更 加安 全 ， 且具备电 信级接 入能力。 另 外，eSIM 的空中写号 能力 也为 智能门 锁 产品从出 厂到部 署 提供了便 捷性。 2.4 金融支付 传统金融 支付终 端 主要 使用 可插拔 物 联网 SIM 卡， 易 发 生 SIM 卡 被挪用、 终端被 “ 切机”等 风险。 物联网eSIM 卡方案 实现了 “ 机 卡一体 ” ， 避免了 可 插拔 SIM 卡带 来的风险， 终端合 作伙伴亦 可采用 资 费与终端 捆绑模 式 进行销售， 简 化了用户 采购流 程 。 当终端 出现故 障 时， 用户 可通过 物 联网 eSIM 空 中 写号服务 完成 号码 向新终 端的 迁 移， 保证原 有业务 绑定 关系不 变。 2.5 智能抄表 以 电表 为例， 用户存 量表 存在“ 入户难 、电 量数据 抄读效 率低、 电量采集 不够精 细 化、电费 核对工 作 量大”等 一系列 问 题。 集成物联 网 eSIM 的智能抄表 终端提 高 了在“恶 劣工作 环 境”下 的适用性， 行业客 户 可通过 远程方 式 采集电量 信息， 简 化了电费 核对 及信息采 集等工 作 。 另外， eSIM 能够有 效防止通 讯层面 对 抄表业务 的 影响，如 ： 人为 取出 SIM 卡导致数 据 无法 上传 。 中国移动物联网 eSIM 技术与业务合作白皮书 8 2.6 智能消防 传统物联 网消防 终 端采用可 插拔物 联 网 SIM 卡进行通 讯， 易出现 SIM 卡被盗用 的 风险 。 终端合作 伙伴可 直 接采购具 备通讯 能 力的物联 网 eSIM 模组（或 eSIM 卡）进 行终端 产品设计 ，通过 机 卡绑定方 式杜绝 可 插拔 SIM 的 缺点， 降 低了产品 的 生产成 本 ，简 化 了实施安 装流程 。 中国移动物联网 eSIM 技术与业务合作白皮书 9 3 中国移动物联网 eSIM 端到端技术要求 3.1 端侧 3.1.1 卡 结合功能 要求、 尺 寸大小、 规 格等级 、 产业支持 情况等 方面， 中 国移动 物 联网 eSIM 卡 包括国 内款、 国 际款 两大 类 共 5 个 型号 的产 品 （参见表2-1 ） ，覆盖 消费、 工业、 车 规 三个使用 等级 。 国内款：为降 低 终端/ 模组生产 的 综合成本 ， 促 进整个物联 网产 业的规模 化发展 ， 国内款 eSIM 卡采用 更轻量级 、 更低 成 本的中国 移 动企业标 准， 为 USIM 复合卡， 支持Milenage 算法， 支 持五 元组转换 成三元组 ，可用 于 GSM/LTE/NB-IoT/eMTC 等不同网络 制式 下的终端 ， 支持 空中 写卡、 便 于 业务快 速部署 ， 详细技术 要求参见 中国移动 用户 卡 企业标 准 。 国际款 ： 为降 低技术 合作门 槛， 实现 与全球不 同运营 商 的互联互 通，国际款eSIM 卡采用GSMA SGP.02 标准。针 对出口 场 景，中国 移 动提供 eSIM 卡供终端 厂商集 成，待 产 品实际部 署后切 换 至海外当 地 运营商Profile ； 针 对进口场 景， 终端 在海外生 产、 境内 使用， 中国 移动通过 自建 SM （Subscription Management ，签约 管理 ） 平台，待 产品在境 内实际 部 署后切换 至中国 移 动 Profile 。 国际 款 eSIM 卡应 支持中国 移动定义的 Profile （ 具体 技 术要求参 见 中 国 移动物联 网 eUICC Configuration ） 并预置 中国移 动指定证 书。 中国移动物联网 eSIM 技术与业务合作白皮书 10 表 2-1 中国移动物 联网eSIM 卡产品体系 产 品类 型 技 术标 准 产 品形 态 注 1形态 尺寸( 单位：mm) 国内款 企业标准 注 2贴片卡 56 贴片卡 22 eSIM 芯片 注 3- 国际款 GSMA SGP.02 注 4贴片卡 56 贴片卡 22 注1：环境使用等级详细指标见表 2-2 注2：中国移动物联 网eSIM 卡企业标准： 1) 中国移动用户卡硬件技术规范 2) 中国移动用户卡 COS 技术规范 3) 中国移动用户卡应用基础能力技术规范 4) 中国移动物联网专网写卡技术规范 注3：eSIM 芯片 （全称： 物联网 eSIM 通信芯片） 是集成 eSIM 功能及蜂窝物联网 通信单元的芯片，终端无需再单独集成 eSIM 卡。 注 4：国际款 eSIM 卡 除满足 SGP.02 技术要求外，还应满足中国移动物联网 eUICC 卡技术要求及中国移动物联网 eUICC Configuration 中 Profile 的 相关要求。 表2-2 eSIM 卡 环境 使用等级 指标 指标 消 费级 工 业级 车 规级 温度 -25+85 -40+105 I 类：-40+105 II 类：-40+125 擦写次数 10 万 50 万 100 万 数据保存 时间 10 年 10 年 17 年 应用行业 建议 尺 寸 要 求 高 的 物 联网可穿戴等 交通运输、 物流管 理、 气象监测 、车 辆监控等 汽车行业 除上述较 为成熟 的 eSIM 卡产品外 ，中 国移动 愿 携手产 业 各方 共中国移动物联网 eSIM 技术与业务合作白皮书 11 同 进行TEE SIM 、SSP 等新型eSIM 卡 技术 的研究 。 3.1.2 通信芯片 物联网eSIM 通信芯 片 集成eSIM 功能及 蜂窝物联 网通信 单 元，用 于中国移 动 GSM/LTE/NB-IoT/eMTC 等不同网络 制式下 的 终端和模 组 ， 其中的 通 信芯片 支持 eSIM 功能，应符 合以下技 术要求 ： - 支持ETSI TS 102 223 定义的SIM Toolkit 功能 - 支持3GPP TS 23.040 （或3GPP TS 24.341 ）定义的 SMS-PP MO 、SMS-PP MT 短信 功能 3.1.3 终端/模组 物联网eSIM 终端/ 模组应遵 循中国 移 动GSM/LTE/NB-IoT/eMTC 等 制式下终 端/ 模组 的 基本要求 ，此外 还 应支持下列 eSIM 相关 功能 。 3.1.3.1 集 成国 内款 eSIM 卡 的终 端/ 模组 集成国内款 eSIM 卡终端/ 模组的 技术要 求： - 支持ETSI TS 102 223 定义的 SIM Toolkit 功能 - 支持3GPP TS 23.040 （或3GPP TS 24.341 ）定义的 SMS-PP MO 、SMS-PP MT 短信 功能 3.1.3.2 集成 国 际款 eSIM 卡 的终 端/ 模组 集成国际款 eSIM 卡终端/ 模组的 技术要 求： 中国移动物联网 eSIM 技术与业务合作白皮书 12 - 支持ETSI TS 102 223 定义的 BIP 协议及其相关 APDU 命令 - 支持ETSI TS 102 223 定义的 SIM Toolkit 功能 - 支持3GPP TS 23.040 （或3GPP TS 24.341 ）定义的 SMS-PP MO 、SMS-PP MT 短信 功能 - 符合GSMA SGP.02 v3.2 （及以 上 版本 ）关于终 端/ 模组的 技术 要求 3.2 平台侧 中国移动 物联网eSIM 业务平台 支持 各类 国内款及 国际款eSIM 卡 的接入 ， 同时为 合 作伙伴提 供功能 丰富 、 可灵活 定制 的 接口 ， 支 持各 类 业务合 作模式 。 图2 中国移 动 物联 网eSIM 业务平台 3.2.1 OneLink （ 连 接 管 理 平 台 ） OneLink 平台 为 行业 客户分配 专用账 号， 提供 包括 物联网eSIM 卡中国移动物联网 eSIM 技术与业务合作白皮书 13 在内各类 物联卡 的 在线状态 查询、 故 障诊断、 阀值告 警 等服务， 灵活 满足行业 客户的 各 类需求。 针对国际 进出口 场 景， 连接管 理平台 还负责与 国外运 营 商 （或代 理服务机 构） 的 eSIM 管理平 台对接 ， 实现 Profile 下载、SM-SR 切 换等功能 ，接口 定 义参见 中国移 动 OneLink 平台国际 eSIM 合作技 术要求 。 3.2.2 物联网 eSIM 写卡平台 中国移动 物联网 eSIM 写卡平台 （含 SM-DP 、SM-SR 及国内 写 卡模 块 ） 负责eSIM 卡 数 据的准备 及空中 下载 ， 同时支 持中国 移 动国内款 、 国际款 物 联网eSIM 卡。 - 国内：eSIM 写卡平 台 为国内款 eSIM 卡提供空中 写号、 换 号服 务，使得 行业客 户 在产品部 署时更 加 灵活、便 捷。 - 国际： 中 国移动 SM-DP 及SM-SR 均已通 过GSMA SAS 认证 ， SM- DP 可安全存储 自有 及合作运 营商的 Profile 数据， 中 国 移动 SM-SR 可以与其它 SM-DP 互联、 也可与 其它 SM-SR 实现切换 ， 提供物联网 eSIM 卡的远程管 理服务 。 中国移动 SM 平台的 对 接要求参 见中 国 移动物联 网 eUICC Configuration 中 SM 平台配置 要求部分。 3.2.3 物联网 eSIM 芯片管理平台 物联网 eSIM 芯片 管理平台 对物联 网 eSIM 通信芯片 和码 号资源中国移动物联网 eSIM 技术与业务合作白皮书 14 进行全生 命周期 管 理，该平 台按照 物 联网 eSIM 芯片流转 过程进行 设 计，实 现 eSIM 芯片管理平 台与 OneLink 、物联 网 eSIM 写卡 平台 、 OneNET 的高度集成 ， 并从制 度建设 层 面对物联网 eSIM 运营流程进 行 梳理、规 范，有 效 打通物联网 eSIM 运营 中各环 节 流程 。 该平台可 向物联 网 eSIM 芯片产业 链上 下游公司 提供各项 管理功 能， 全面 支持卡 商、 芯片制造 商、 代 理商 、 模组商 、 终 端设备 制造商、 最终客户 的 eSIM 芯 片业务管 理需求 ， 实现 eSIM 芯片/ 模 组生产及 流 转 （含 销售、 出入库 等） 、 码号 开通、 空 中写卡 、 账务 信息 管理、 码号 资源回收 的闭环 管 理。 中国移动物联网 eSIM 技术与业务合作白皮书 15 4 中国移动物联网 eSIM 合作策略 4.1 合 作 对 象 及合 作 流 程 4.1.1 卡商 国内款 eSIM 卡及 用于出口 设备中 的 国际款 eSIM 卡 均 由中国移 动提供， 卡商 与中 国移动 采 用现有 合 作模式， 即 中国移动 向卡商 采购 符合本白 皮书技 术 要求的 物 联网eSIM 卡 。 进口设备 中的 eSIM 卡由海外 运营商 （ 或海外客 户）发放 ，与中 国移动合 作时需提供 卡商GSMA SAS 认证及eUICC 卡功能 测试证明 材 料 ，并通 过中国 移 动 Profile 兼容性 及端到端 业务测试 。 4.1.2 基 带 芯 片 厂商 中国移动 与基带 芯 片厂商合 作研发 内 置 eSIM 功能 的 eSIM 通信 芯片 并提供 eSIM 及 OneNET 等连接服 务，eSIM 通信芯 片 由中国移 动 向终端/ 模组 合作伙 伴提供。 4.1.3 模 组 合 作 伙伴 合作模 式一： 中国 移动 各 省 公司 、 物 联网公司 向模组 合 作伙伴提 供 物联 网 eSIM 卡 （ 模组合作 伙伴 须 单 独向芯片 原厂采 购 通信芯片 ） ， 双 方签 署合作 协议 并 完成 产品功 能验证 ，由 模组合 作伙伴 完 成 eSIM 模组产品 的生产 、 交付。 合作模 式二： 中国 移动各省 公司 、 物 联网公司 向模组 合 作伙伴直中国移动物联网 eSIM 技术与业务合作白皮书 16 接提供 物 联网eSIM 芯片 （已含 通信芯 片） ， 双 方签署 合作 协议 并完 成 产品功能 验证， 由 模组合作 伙伴完成 eSIM 模组产品的 生产 、交付。 4.1.4 终端 合 作 伙伴 合作模 式一： 中国 移动各省 公司 、 物 联网公司 向终端 合 作伙伴提 供 物联网 eSIM 卡 （ 或物联网 eSIM 芯片 ） ，双 方签署 合作协 议 并完成 产品功能 验证， 由 终端合作 伙伴完成 eSIM 终端产品的 生产 、交付。 合作模 式二： 终 端合 作伙伴直接 从模 组 合作伙伴 采购集 成 中国移 动 eSIM 卡（或 物联 网 eSIM 芯片） 的模 组并完成 eSIM 终端 产品的生 产、交付 。 4.1.5 行业客户 在传统 SIM 卡 合作 模式 中 ， 行业客 户 通过运营 商线下 渠 道（如 ： 客户经理 、 实体 营 业厅等） 获取 SIM 卡， 再通 过人工 方 式将 SIM 卡放 置到终端 设备中 ， 时间周期 长、人 力 成本高 。 对于集 成 eSIM 的终端 可省略SIM 卡 采购 流程 及安 装环节 ， 缩短 业务 上线运 行 周期 。 中国移动物联网 eSIM 技术与业务合作白皮书 17 采购终 端产品 向运营 商采购 物联卡 与移 动运营商签署 合 作 协议 终端 激活使用 采购eSIM 终端产 品 向 终端中插入SIM 卡 终端激 活使用 传 统SIM 卡 合 作 模 式 传 统SIM 卡 合 作 模 式 物 联 网eSIM 合 作 模 式 物 联 网eSIM 合 作 模 式 与移动运 营商签 署合 作 协议 图3 传统合 作流程 与采用 eSIM 后简化 流程对比 4.1.6 国际运营商 中国移动 提供三类合作模式， 以满足 不同业务 场景需 求 ， 合作运 营商可根 据自身 特 点选择适 合的模 式 ： - 直连模 式 ： 海外运 营商直接 与中国 移 动合作， 双方 均 拥 有完整 的SM 平台 ， 当用 户 选择 本地 运营商 通 信服务时 ， 双 方执 行SM- SR 切换， 移交物联网 eSIM 管理权 ，由 新运营商 完成 Profile 下载和激 活 。 - 代理模 式 ： 海外 运营 商通过eSIM 代理商 与中国移 动合作， eSIM 代理商建 立符合 GSMA 标准要求的 SM 平台并完成 系统对 接 。 - 委托模 式 ： 海外运 营商直接 与中国 移 动合作， 提 供码号 数据并 委托中国 移动 eSIM 平台执行 下载。 中国移动物联网 eSIM 技术与业务合作白皮书 18 4.2 中国移动物联 网 eSIM 产品合作策略 合作主 体 ： 中国 移 动各省公 司、物 联 网公司 提 供物联网 eSIM 卡 产品 ，中 移物联 网 公司提供 eSIM 技术及运营服 务。 合作流 程 ： 合作 伙 伴 可在开 发 、 生产 、 部署和使 用等各 环 节与中 国 移动开 展合作 ，终 端/ 模组 企业根 据自 身产品 特征及 目标 市场 ， 选 择适 合的 eSIM 卡（或 eSIM 通信芯片 ） 产品 。终端/ 模组合 作伙伴 按 要求提 交 eSIM 产品 信息及相 应测试 认 证报告， 并由 中 国 移动 组织 产 品 的软、 硬 件测试， 测试合格 录入中 国 移动物联 网联盟 产 品库以及 终 端 产品库 ，经中 国移 动评审 录入集 团营 销管理 系统并 享受 补贴政 策 ， 由各个省 公司进 行 产品推广 营销。 4.3 配套环境 中 国 移 动 为 合 作 伙 伴 产品 开 发 及 生 产 阶 段 提供 完 善 的 物 联 网 eSIM 配套环 境 、 协 助解决各类 型问 题， 合作伙伴 可便捷 获 取 各类物 联 网eSIM 资源、 快速 对接 eSIM 产品 ： - 云端开 发服务 ：用户 通过中 国移动 物 联网 eSIM 开发者网 站 可 在线获取 各类技 术 文档 及开 发套件， 登 录测试平 台 申请 测 试资 源、 自助 进行开发 调测； - 产品生 产测试 ： 中 国移动 提 供现网 测 试卡， 支 持终端 设 备生产 阶段的联 网功能 测 试； - 产品检 测 ：中国 移 动 提供全 方位 的 eSIM 产品检测服 务， 通过 测试的 eSIM 产品将 进入中国 移动物 联 网联盟的 eSIM 产品 库 。 中国移动物联网 eSIM 技术与业务合作白皮书 19 5. 结束语 在合作伙 伴的共 同 推动下 ， 中国移 动 物联网 eSIM 业务实 现了快 速普及 、 规模发 展 。 面临新 的市场 需 求和发展 机遇 ， 中 国移动有 信心 与 eSIM 产业链 合作 伙伴携手 跨入 “ 大 连接”时 代，共 同 促进 物联 网 市场蓬勃 发展 、 共 创物联网 eSIM 生态辉煌 。