IoT 장치에서 SIM 카드를 활용한 경계 넘기

작성 날짜: 구월 18, 2020
업데이트 날짜: 칠월 1, 2024

핸드폰을 들었을 때, SIM 카드는 아마 제일 마지막에 생각나는 것일 겁니다. 통신 업계 외부의 대부분 사람들은 이 플라스틱 조각에 대해 많이 알지 못할 것입니다. 가장 단순한 의미에서, SIM 카드는 휴대폰이 휴대폰 기지국의 범위 안으로 들어왔을 때 통신사가 당신의 휴대폰을 식별하게 도와줍니다. 이 카드들은 기기에 고유한 신원을 제공함으로써, 그것을 당신의 모바일 전화 요금제와 청구 계정에 연결할 수 있게 해주기 때문에 중요합니다. IoT 엔지니어들은 전자에 더 관심이 많고, 통신사들은 (놀랍게도) 후자에 더 관심이 많습니다.

다음 IoT 제품에 셀룰러 기능을 추가하고 싶다면 추가해야 할 몇 가지 구성 요소들이 이미 있습니다. IoT 기기에 SIM 카드를 사용하여 셀룰러 네트워크에 접근하는 것은 SIM 카드가 없는 셀룰러 기능 기기보다 몇 가지 이점을 제공합니다. 로컬 통신사와 함께 SIM 카드에서 데이터에 접근하기 위해 필요한 몇 가지 다른 구성 요소들이 있습니다. 다음 IoT 제품에서 SIM 카드를 사용하고 싶다면 필요한 필수 구성 요소들의 짧은 목록을 살펴보세요.

통신사에 구애받지 않는 IoT 기기를 위한 UICCs와 SIM 카드

이 논의의 배경을 이해하기 위해서는, 현재 업계에서 사용되는 구독자 신원 모듈(SIM) 카드가 보편적 집적 회로 카드(UICC)로 알려져 있다는 점을 알아야 합니다. 관련된 보편적 SIM(uSIM)은 접근을 위한 논리적 모듈입니다. 업계에서 만난 모든 사람들이 SIM, uSIM, UICC를 거의 바꿔가며 사용하지만, 여기서 충분한 구분을 제공하려고 노력할 것입니다.

최근 과거에는, 당신의 SIM 카드가 당신의 핸드셋을 특정 모바일 네트워크 운영자(MNO, 예: Verizon)나 모바일 가상 네트워크 운영자(MVNO, 기본적으로 더 큰 통신사의 하위 네트워크)에만 독점적으로 연결하는 데 사용되었습니다. 당신은 새로운 전화기로 SIM 카드를 쉽게 교체할 수 있었고(예: AT&T 전화기와 같이), 당신의 구독자 정보가 새 전화기에 연결되었습니다. 이는 매우 간단한 개념이지만, 특정 핸드셋에 대한 구독자/통신사 정보를 변경하고 싶을 때는 골치 아팠습니다. 당신은 새로운 통신사에 연결된 SIM 카드로 기기 내의 SIM 카드를 교체하거나, 당신의 핸드셋이 원격 프로비저닝을 지원하기를 바랄 수밖에 없었습니다.

최근의 발전은 이러한 역학을 변경했습니다: 위에서 언급한 UICCs와 가상 SIM. UICCs는 여러 통신사에 접근하기 위해 필요한 주요 자격 증명이 표준 SIM 카드에 기록되어 있는 만큼 통신사에 구애받지 않는 SIM 카드에 가장 가깝습니다. UICC에서는 접근이 소프트웨어 또는 펌웨어 수준에서 선택되며, 접근은 통신사 수준에서 검증됩니다. 가상 SIM에서는 물리적 SIM 카드가 없으며, 모든 것이 클라우드에서 저장되고 제어됩니다. 이것은 클라우드 기반 MVNO의 창출로 이어졌습니다.

나노 SIM 카드는 셀룰러 서비스가 필요한 IoT 제품에 이상적입니다.

새로운 MVNO 서비스의 이용 가능성에도 불구하고, 이러한 클라우드 기반 MVNO가 기본적으로 통신 접근을 재판매하고 있기 때문에 IoT 분야에서는 그다지 인기를 얻지 못한 것으로 보입니다. 개발자는 주요 통신사에 직접 가서 할인된 가격에 모바일 접근을 얻을 수 있습니다.

구식 방식을 고수하고 물리적 SIM 카드를 사용하는 것은 IoT 생태계 개발자에게 몇 가지 이점을 제공합니다:

장치 간에 카드를 쉽게 교체할 수 있습니다. 서비스를 장치 간에 이동하려면 애플리케이션 계층을 거치거나 가상 SIM 제공업체에 직접 연락할 필요가 없습니다. 한 장치에서 SIM을 뽑아 다른 장치에 넣기만 하면 됩니다.
물리적 UICC에 대한 더 큰 지원. 현재 여전히 네트워크 커버리지 측면에서 물리적 SIM 카드에 대한 지원이 더 큽니다.
5G 호환. 5G 네트워크에서 운영할 계획이라면, UICC는 앞으로 호환됩니다.
내장 SIM의 백업. 일부 무선 모뎀에는 모듈 내부에 내장된 SIM(일부 구성 요소 제조업체에서는 eSIM 또는 칩 내 SIM이라고 함)이 있습니다. 추가 SIM과의 인터페이스를 위해 아날로그 스위치(아래 참조)를 사용하여 연결 옵션을 확장할 수 있습니다.

별도의 SIM 카드와 기타 구성 요소를 사용하는 주요 단점은 보드 공간이 더 크고 제공업체로부터 원격 프로비저닝이 부족하다는 것입니다.

IoT 장치에서 SIM 카드를 위한 구성 요소 옵션

다음 IoT 장치에서 SIM 카드를 사용하려면 카드와 인터페이스하고 필요에 따라 데이터를 추출하기 위해 여러 구성 요소가 필요합니다. 다음은 다음 IoT 제품을 위한 몇 가지 옵션입니다.

Semtech, ECLAMP2465T

산업 IoT 개념과 디자인이 인기를 얻고 있는 가운데, Semtech의 ECLAMP2465T EMI 라인 필터는 SIM 카드의 클록, I/O, 리셋 및 전원 라인에 대한 ESD/EMI 보호를 위한 추천 구성 요소입니다. 이 구성 요소는 ±18 kV(공기) 및 ±10 kV(직접 접촉)까지 IEC 61000-4-2 레벨 4 표준을 충족하는 ESD 보호를 제공합니다. 이 IC에는 추가 ESD 보호를 위해 VCC 버스에 TVS 다이오드가 포함되어 있습니다.

ECLAMP2465T EMI 라인 필터 회로도와 종단 저항. ECLAMP2465T 데이터시트에서.

ON Semiconductor, FSA2567MPX

ON Semiconductor의 FSA2567MPX는 단일 시스템에서 두 SIM 카드와 인터페이스하기 위한 저전력 아날로그 스위치입니다. 듀얼 SIM 카드 시스템은 여러 세트의 자격 증명 사이를 전환할 수 있는 유연성을 제공합니다. 이 구성 요소는 최초의 스마트폰과 동시에 처음 출시되었지만, 장치의 베이스밴드 프로세서에서 일반 목적 I/O와 인터페이스하기 위한 권장 아날로그 스위치입니다. 이 IC는 데이터 라인의 낮은 입력 용량(10 pF)과 낮은 전력 소비(최대 1 μA) 및 최소 160 MHz 대역폭(-3 dB)을 제공합니다.

FSA2567MPX는 약 100MHz 대역폭까지 낮은 크로스토크와 높은 이득을 제공합니다. FSA2567MPX 데이터시트에서.

인피니언, SLM 97 시리즈

IoT 제품은 보안이 필요하며, 인피니언의 SLM 97 시리즈 보안 모듈은 산업 등급 솔루션의 범위를 제공합니다. 이러한 구성 요소의 응용 분야에는 eCall, 산업 IoT, V2X, 스마트 인프라 및 관련 분야가 포함됩니다. 이 모듈들은 표준 인터페이스(I2C, SPI, ISO 7816, GPIO, SWP)를 통해 AES 128/256 암호화로 통신합니다.

인피니언은 IoT 제품을 위한 내장 시스템 보안 솔루션 포트폴리오를 제공합니다.

SIM 카드가 있는 IoT 제품을 위한 기타 구성 요소

모바일 IoT 제품은 SIM 카드 외에도 셀룰러 네트워크 및 기타 프로토콜에서 통신하기 위한 여러 다른 구성 요소가 필요할 것입니다. 셀룰러 모뎀은 카드와 통신할 수 있는 인터페이스를 포함하지만, 기타 구성 요소에는 다음이 포함됩니다:

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