借助NB-IoT、LTE-M与eRedCap（加强型RedCap），实现将来毗连中物联网的可扩大性与安全性。

按照GSMA数据，截至2025年末，全世界电信行业的NBIoT及LTEM低功耗广域网（LPWAN）活跃毗连数已经到达10亿。这一里程碑标记着挪动运营商、硬件厂商，以和尺度构造于已往十年中连续战略协作的结果，配合构建了一个同一、可互操作的年夜范围呆板类通讯基础。

GSMA首席技能官AlexSinclair暗示： 低功耗物联网毗连数到达10亿，充实证实了连续的财产协作所能取患上的成绩。这表现了整个行业于尺度化、互操作性及持久价值方面的配合承诺，也为下一阶段的年夜范围物联网增加奠基了基础。

跟着该方针的实现，蜂窝物联网已经从初期观点演进为一个可于全世界部署、具有高度可扩大性的贸易化平台。

十年前，行业因多种彼此竞争的技能路径及纷歧致的实现方式而出现碎片化状况，严峻限定了企业年夜范围推广联网装备的能力。缭绕蜂窝LPWAN形成的行业共鸣，为开发者及运营商提供了决定信念，使其可以或许推进并持久维持全世界化部署。

NBIoT与LTEM的协同效应

蜂窝物联网生态体系以两种互补性技能为焦点：窄带物联网（NBIoT）及LTECatM1（LTEM）。它们是最早专为物联网设计的蜂窝收集技能，并作为4G尺度的一部门，由3GPP于Release13中正式引入。

这两种收集尺度均采用授权频谱，可以或许提供高靠得住性、广笼罩能力及超长电池续航，同时还有撑持低成本的硬件模组，具有面向将来收集进级的演进能力。

图1：全世界NBIoT与LTEM的结构图片来历：GSMA

然而，这两种技能所满意的运营需求各不不异。NBIoT针对于部署于难以笼罩区域的静态传感器举行了优化，例如，室内深度、地下情况或者广漠野外等场景。这种传感器凡是只传输体量较小、布局简朴的数占有效载荷（datapayloads）。

比拟之下，LTE‑M合用在需要更高数据速度及更年夜数据负载的挪动装备与传感器。它还有撑持SMS（短动静办事）及有限的语音传输能力。两种技能均撑持按期举行空中（OTA）固件更新。

向5GeRedCap的战略转型

跟着电信运营商预备慢慢裁减传老旧的2G及4G基础举措措施，整个行业正向5G收集演进，此中eRedCap技能正成为永生命周期物联网装备的新尺度。

eRedCap基在3GPPRelease18尺度，定位在高机能5G与超低功耗窄带物联网之间的中间层级。它可以或许为数据密集型运用提供所需的更高吞吐能力，例如，工业主动化、进步前辈可穿着装备和AI驱动的消费类终端。同时，比拟完备的5G新空口（5GNR），eRedCap于成本及功耗方面更具上风。

索尼半导体以色列公司首席履行官Nohik Semel暗示： 物联网的将来显然正缭绕eRedCap会聚。它既能提供面向将来互联装备所需的机能，又能保留财产所依靠的效率及持久可用性。对于在计划将来10至20年产物线路的装备制造商而言，eRedCap是鞭策从4G迈向周全5G世界的要害技能。

采用撑持半双工频分双工（HD-FDD）的eRedCap技能，可降低射频繁杂度，并进一步削减成本敏感型装备的功耗。

市场阐发师猜测，到2030年，eRedCap装备的出货量可能冲破5,000万台。这一增加趋向源在两方面驱动因素：一是及时边沿毗连需求的连续增加，二是4G收集慢慢退网将促使运营商同一收集架构，并从头分配稀缺的频谱资源。

从eSIM到iSIM

传统的可拆卸SIM卡限定了企业级物联网的部署范围，缘故原由是于成千上万甚至数百万漫衍式资产中，对于传统SIM卡举行治理、追踪以和物理改换，会带来显著的物流及经济成本障碍。

与此同时，运营商于封闭传统2G收集方面仍面对挑战，因年夜量已经毗连装备（包括智能电表、报警体系和安全门禁终端）至今仍依靠这些收集运行。

此外，实体SIM卡还有会增长装备体积，使其轻易遭到情况因素影响，且存于被盗的危害，从而带来安全隐患。eSIM经由过程永世焊接于装备内部解决了这些问题，使装备的总体占用空间缩小到NanoSIM的几分之一。

然而，集成式SIM（iSIM）经由过程将SIM功效直接嵌入装备主SoC的专用安全区域，从底子上转变了装备架构，使其可以或许与主处置惩罚器及蜂窝调制解调器协同运行。

这类集成使iSIM比尺度eSIM缩小98%，为设计高度紧凑装备的制造商开释出名贵的芯片空间。取缔自力芯片可将待机功耗降低多达70%，显著延伸现场装备的电池续航时间。

图2：撑持NBIoT、LTE-M与iSIM的ALT1350SoC图片来历：SonySemiconductors

从制造角度来看，iSIM将微节制器、射频收发器及SIM操作体系集成到单一硬件组件中，将总体物料清单（BOM）从三个部件缩减为一个。按照Counterpoint市场猜测显示，2021年至2030年间，搭载iSIM的装备出货量将到达70亿台，凸显了其快速突起的势头。

OTA与SGP.32尺度

长途SIM配置（RemoteSIMProvisioning）充实开释了eSIM及iSIM硬件的潜力，使企业可以或许经由过程空中方式长途更新收集运营商配置文件，无需人工干涉干与。

从汗青上看，GSMA制订了两项重要规范：面向呆板对于呆板通讯的SGP.02，以和面向消费类装备的SGP.22。初期的M2M尺度严峻依靠SMS路由及繁杂的办事器集成，形成为了僵化的、供给商锁定的架构，不仅需要于装备部署前就告竣收集互助和谈，还有严峻限定了装备于全世界规模内的动态漫游能力。

消费者框架虽然经由过程用户界面解决了上述部门问题，但它依靠人工操作，这对于在部署于偏远地域、无界面的物联网传感器而言其实不可行。

2023年，GSMA推出了专门针对于物联网装备的SGP.32尺度，以弥合先前尺度之间的差距，实现批量长途配置SIM配置文件，而无需依靠短信或者直接用户交互。

SGP.32体系的一个要害构成部门是eSIM物联网长途治理器。它答应运营商长途启用、禁用、删除了及下载数千台装备的收集配置文件。物联网配置文件助手吸收号令并直接更新芯片。

配置文件状况治理操作采用加密认证机制，确保只有经授权的实体才能长途修改装备的毗连状况。总体能力使企业可以或许于部署完成后动态切换毗连办事提供商、优化收集成本，并防止遭到运营商锁定的限定。

全世界笼罩、安全性与出产

对于在企业级物联网而言，一致的全世界笼罩能力及数据安全性是至关主要的焦点要求。跟着LTEM及NBIoT漫游和谈的不停扩大，装备可以或许于差别国度之间无缝运行，无需举行区域化硬件改换，也没必要采用繁杂的多SIM配置方案。

一个典型的例子是当前年夜大都新车型中所采用的eSIM。于欧洲，所有新出厂的乘用车及卡车都被要求配备蜂窝通讯体系用在紧迫呼叫办事（eCall）。汽车制造商经由过程eSIM满意这一法例要求，使终端用户可以或许于其地点市场自立选择运营商，随后将办事凭据下发至eSIM，从而完成办事激活。

从安全角度来看，eSIM及iSIM均作为尺度化的硬件信托根（RootofTrust），用在对于装备举行蜂窝收集身份认证，并保障与云基础举措措施之间的数据传输安全。

遵照IoTSAFE等尺度可以或许确保端到真个数据秘要性，这一点至关主要，由于企业正依靠传感器数据来驱动AI模子并实现物流主动化。

表1：物联网安全运用的加密能力对于比图片来历：GSMA

经由过程遵照GSMA安全认证系统（SecurityAccreditationScheme）等严酷的合规流程，整个生态体系可以或许确保于制造、配置文件天生和定阅治理等环节切合严苛的国际安全尺度。

跟着装备出货范围不停扩展，制造商已经对于其出产流程举行现代化进级以连结高效运作。GSMA的SGP.41及SGP.42尺度对于工场内配置文件写入流程举行了规范，使原始装备制造商（OEM）可以或许于工场装置线上，将挪动收集的SIM配置文件安全地直接加载到装备中。

这类方式使制造商可以或许出产同一的全世界库存单位（SKU），并于发货前按照目的地定制响应的区域收集凭据。经由过程依据装备的终极部署所在举行预配置，制造商可确保装备于现场上电时便可实现靠得住的即开即用毗连，同时还有能降低供给链繁杂性并削减运营与物流成本。

经由过程挣脱碎片化、专有化的技能系统，并采用NBIoT、LTEM以和行将到来的5GeRedCap等尺度化和谈，电信行业已经经为年夜范围企业数字化转型构建起一个高度不变的技能平台。

行将到来的6G与卫星毗连

跟着硬件形态从物理SIM卡演进到高度集成的eSIM与iSIM架构，并联合SGP.32尺度所带来的矫捷OTA能力，全世界装备治理中持久存于的物流与成本障碍如今已经获得有用解决。

行将到来的6G挪动通讯收集将于这些技能基础之长进一步成长，并引入蜂窝非地面收集（NTN），从而实现真正意义上的全世界无缝毗连。

这些技能前进彼此叠加，确保了年夜范围呆板类通讯（mMTC）所依靠的基础举措措施不仅具有高度可扩大性，同时也拥有极高的安全性。

本文翻译自国际电子商情姊妹平台EETimes，原文标题：OneBillionCellularIoTLPWANConnections

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