Startseite > Embedded > Hardware > Robuste eSIM-Controller

Embedded SIM - Wachstumstreiber für M2M

Robuste eSIM-Controller

25. Oktober 2016, 11:31 Uhr | Von Eduardo Morral

▶ Diesen Artikel anhören

Fortsetzung des Artikels von Teil 1

Embedded SIM fördert Wachstum im M2M-Markt

Heute sind die meisten eingebetteten Systeme (Dinge) noch nicht vernetzt, aber bis 2020 werden mehr als 30 Milliarden dieser Systeme vernetzt sein, davon laut Schätzungen der GSMA mindestens 12 Milliarden über Mobilfunknetze. Dabei resultiert das größte Wachstum aus vernetzten M2M-Geräten. Mobilfunknetze werden verwendet, um Geräte aller Art miteinander zu verbinden (Bild 2): Maschinen in der Fertigung, automatisiertes Ablesen von Gas-, Wasser- und Elektrizitätszählern, Telemetrie bei Pkw und Nutzfahrzeugen, Ampelanlagen, Sicherheitseinrichtungen für Wohnungen oder betreutes Wohnen. Weitere interessante Anwendungen für eSIMs sind in der Logistikbranche zu finden, z.B. die Überwachung der Kühlkette. In diesem Fall werden eSIMs dazu verwendet, die Temperatur bei wärmeempfindlichen Produkten während des gesamten Transportablaufs zu erfassen. Die Firma Maersk überwacht beispielsweise bei 280.000 Kühlcontainern weltweit die Temperatur und erfasst gleichzeitig deren Positionen.

Der Mobilfunknetzbetreiber AT&T bietet z.B. Produkte an, die den Füllstand von Flüssigkeiten in Tanks kontrollieren und den Lieferanten informieren, wenn der Füllstand unter einen bestimmten Pegel sinkt. Der Aufzughersteller Otis nutzt die Live-Datenübertragung per Mobillfunk, um den richtigen Wartungszeitpunkt festzulegen.

Für Hersteller vereinfacht eSIM die Implementierung eines Mobilfunk-Modems in Industriegeräten. Für die Anwender dieser M2M-Geräte vereinfacht eSIM die Verwaltung der M2M-Geräte im Betrieb: Viele M2M-Geräte werden an entlegenen Standorten betrieben und sind oft hermetisch verschlossen, wobei während ihrer Produktion noch nicht bekannt ist, wo sie nach dem Verkauf betrieben werden, und häufig haben sie eine ziemlich lange Lebensdauer.

Qualität und Zuverlässigkeit sind entscheidend

In der Vergangenheit sind herkömmliche SIM-Karten für Endkundengeräte verwendet worden, d.h. meist waren sie nicht dafür optimiert, unter schwierigen und rauen Industriebedingungen zu arbeiten. Lieferanten bieten heute eSIMs in verschiedenen Qualitätsstufen und Bauarten an. Hersteller von Industriegeräten sollten drei Hauptaspekte prüfen, die zusammen die Zuverlässigkeit des eSIM beeinflussen: Technik, Anwendung und Umgebungsbedingungen im Betrieb.

Die in den eSIMs eingesetzen Chips können aufgrund der jeweils verwendeten Silizium-Halbleiterfertigungstechniken sehr unterschiedlich auf Betriebsbedingungen reagieren, was beispielsweise zu höheren Ausfallraten bei hohen oder niedrigen Temperaturen führt. Um die Auswirkungen der in der Produktion verwendeten Halbleiterfertigungstechnik zu verstehen, müssen die Gerätehersteller mit den eSIM-Anbietern zusammenarbeiten, um sicherzustellen, dass sie die optimal geeignete eSIM wählen.

Zusätzlich sollten sie überprüfen, dass der Anbieter die richtigen Maßnahmen ergreift, um die zugesagte Qualität zu garantieren, wie etwa Vorabprüfungen, eine strenge Prozessüberwachung und Qualitätsprüfung sowie Vorabmechanismen zum Schutz des Speichers vor übermäßiger Belastung. Das Einsatzprofil hat einen wesentlichen Einfluss auf die Gesamtausfallrate des eSIM. Zu berücksichtigen sind hier auch die aktive Betriebszeit, die Häufigkeit von Updates und die Größe des verwendeten Speichers.

Die Umgebungsbedingungen werden normalerweise durch Variablen wie Feuchtigkeit, Luftfeuchtigkeit, Korrosion, mechanische Erschütterungen und elektromagnetische Belastungen bestimmt. Doch die Variable mit dem größten Einfluss ist die Betriebstemperatur. Der Temperaturbereich herkömmlicher SIM-Karten mit –25 °C bis +85 °C ist meist nicht ausreichend. Daher werden eSIMs benötigt, die in einem Temperaturbereich von −40 °C bis +105 °C arbeiten können.