Se sembra che la tecnologia cellulare si stia muovendo troppo velocemente per stare al passo, è perché è vero! L'introduzione del 5G, con il 6G e oltre già in discussione, significa che c'è meno spazio nello spettro per le reti più vecchie, lasciando coloro con una flotta di dispositivi 2G e 3G a rimescolarsi per aggiornare le proprie apparecchiature. Reti specifiche per IoT come LTE Cat-M vengono implementate in un numero sempre maggiore di regioni. Approfittando di questa opportunità per aggiornare le schede SIM IoT dei tuoi dispositivi a un'architettura Multi-IMSI e ESIM hardware allo stesso tempo contribuirà a rendere i tuoi dispositivi a prova di futuro poiché la tecnologia precedente viene gradualmente eliminata e il costo di mantenimento dell'hardware obsoleto aumenta.

Cosa sta succedendo con 2G e 3G?

I vettori sono gli attori che alla fine determinano se passare o meno alla nuova tecnologia, quindi il sole sta tramontando sulle reti 2G e 3G a velocità variabili in tutto il mondo. Anche se le date variano, i principali operatori chiuderanno le loro reti 2G e 3G entro la fine del 2022. Ad esempio, negli Stati Uniti:

• AT&T disattiverà la propria rete 3G nel febbraio 2022.
• T-Mobile disattiverà la rete 3G nell'aprile 2022.
• Verizon e Sprint hanno entrambi affermato che la loro rete 3G verrà chiusa nel dicembre 2022.

I vettori sono ansiosi di abbandonare le loro reti 2G e 3G per supportare nuovi dispositivi che necessitano di maggiore velocità ed efficienza. Le date per gli operatori locali in tutto il mondo variano, tuttavia, con alcune reti che prevedono di rimanere fino al 2028.

Questo articolo esaminerà gli sviluppi più significativi in ​​ogni nuova generazione di tecnologia cellulare. Discuteremo quindi le soluzioni per mantenere sia il controllo che la flessibilità nelle opzioni per la connettività di rete in questo panorama dinamico, indipendentemente da dove si trovano i tuoi dispositivi.

Come siamo arrivati ​​qui?

Il mondo delle telecomunicazioni cellulari si è evoluto costantemente sin dal suo inizio in Giappone nel 1979. Durante questa era, il Motorola DynaTAC 8000x è diventato il primo telefono cellulare commerciale al mondo, con un peso di quasi 2 libbre e un costo odierno di oltre 10,000 dollari! Nel giro di un decennio, la tecnologia cellulare si era diffusa in tutto il mondo e stavamo per arrivare a cose migliori, più veloci e più forti. Questo è ciò che ora chiamiamo "1G".

Nel 1991, la prima evoluzione significativa—2G—si è verificata quando la tecnologia cellulare è passata al digitale, con una maggiore sicurezza, un uso più efficiente dello spettro radio e messaggi di testo SMS come sottoprodotto diventato un successo inaspettato. I vettori di tutto il mondo hanno rapidamente adottato e implementato la tecnologia 2G.

Con la rapida crescita del mercato cellulare, è entrata in scena l'International Telecommunication Union (ITU), braccio specializzato delle Nazioni Unite. L'ITU ha sviluppato un nuovo standard per le telecomunicazioni in tutto il mondo, chiamato International Mobile Telecommunications-2000. Questi standard alla fine sarebbero diventati la terza generazione della tecnologia cellulare: il 3G.

Con la proliferazione dell'IoT sono aumentati i requisiti relativi alla densità supportata delle reti. Reti 3G ha fornito velocità di trasferimento dati ancora più elevate e misure di sicurezza maggiori rispetto alle reti 2G. Questi progressi hanno portato a una massiccia espansione del mercato della telefonia mobile con l'introduzione dello smartphone: si pensi ai primi Nokia e Blackberry e, successivamente, agli iPhone. Ma oltre ai dispositivi consumer, sempre più aziende hanno visto il potenziale della connessione a Internet di dispositivi non di comunicazione.

L'ITU ha consolidato una nuova serie di standard alla fine degli anni 2000 con l'introduzione del 4G-LTE. Con velocità di download dei dati fino a 100 Mbps e supporto da otto a dieci stazioni base per km2 (rispetto a quattro o cinque per il 3G), i vettori hanno visto il mercato esplodere ancora una volta e si sono affrettati a soddisfare le richieste di dati dei clienti.

Solo spazio per così tanto

Con ogni nuova generazione di tecnologia cellulare è arrivata la sfida di soddisfare le richieste su una gamma finita di spettro di frequenze radio. I governi iniziarono ad assumere un ruolo maggiore nel controllo e nella vendita all'asta dello spazio. I vettori hanno dovuto aggiornare e distribuire nuovo hardware, software e ripetitori fisici per rimanere al passo con il gioco. Questi aggiornamenti richiedevano molto tempo ed erano estremamente costosi.

La competizione per soddisfare la domanda della più recente tecnologia cellulare significa che siamo arrivati ​​a un punto in cui alcuni paesi hanno implementato la tecnologia 5G mentre altri hanno milioni di dispositivi 2G ancora in uso. Attraverso cinque nuove generazioni, i vettori di tutto il mondo si sono mossi a ritmi diversi in base al loro modello di business individuale, alle loro risorse (hardware e spettro radio) e alla domanda dei loro clienti.

I costruttori di dispositivi IoT hanno bisogno che le loro apparecchiature funzionino ovunque senza interruzioni, spesso per molti anni, e devono essere flessibili nella scelta del fornitore di connettività, separando in modo ottimale le scelte hardware dal fornitore di connettività. Quindi, come possiamo navigare nel panorama frammentato dell'innovazione cellulare e delle crescenti scelte di tipi di accesso radio (RAT)? La buona notizia: 4G-LTE è qui per restare. I principali vantaggi del 5G sono la latenza ultra bassa e la larghezza di banda molto elevata. Per la stragrande maggioranza dei casi d'uso IoT, nessuno di questi è necessario. Alcuni casi d'uso di nicchia includono la chirurgia a distanza, la comunicazione da veicolo a veicolo o la videosorveglianza con esigenze di elaborazione cloud in tempo reale. Tuttavia, la realtà è che per l'IoT, il 5G sta ancora cercando il suo caso d'uso killer e potrebbe non trovarlo mai. Una scommessa su un modem 4G-LTE è una scommessa sicura per qualsiasi costruttore di dispositivi IoT oggi.

Come si connettono i dispositivi: sull'interazione tra modem e SIM

Qualsiasi dispositivo che desidera connettersi alle reti wireless utilizza a modem fare così. Il modulo modem interagisce con la SIM (Subscriber Identity Module), che contiene le credenziali di autenticazione di rete sotto forma di IMSI, International Mobile Subscriber Identity. Per alcuni dispositivi IoT di lunga durata con un occhio al costo del materiale, è importante prendere le giuste decisioni relative all'hardware e al profilo SIM in fase di progettazione e implementazione, anche più di quanto non lo sia per l'hardware consumer. Il cambio di operatore richiede la sostituzione della SIM in ciascun dispositivo. Per i dispositivi IoT distribuiti in remoto, ciò richiederebbe l'invio di tecnici per sostituire fisicamente l'hardware, con questi rotoli di camion che costano ovunque da $ 150 a $ 1000 +. Questo processo diventa proibitivo in termini di costi per le organizzazioni con flotte di centinaia di migliaia di dispositivi sul campo.

Se un aggiornamento del modem è inevitabile, i costruttori di dispositivi IoT sono ben consigliati di dare un'occhiata da vicino al tipo di SIM che stanno inserendo nel loro dispositivo. Oltre a lavorare con SIM locali fornite direttamente dai gestori, la maggior parte dei produttori di dispositivi sceglie SIM in roaming, singole SIM che forniscono accesso a più reti, soprattutto se i dispositivi sono distribuiti in più paesi. Ma con le SIM in roaming, i dispositivi IoT sono alla mercé del provider di casa e delle partnership di roaming che hanno. Le reti possono essere interrotte senza preavviso, il che può causare interruzioni e, nel peggiore dei casi, irrevocabili. Altre reti che sono teoricamente disponibili con un segnale sufficientemente forte potrebbero utilizzare bande radio incompatibili con il modem del dispositivo. Il provider di casa semplicemente non è incentivato a collaborare con altri operatori che offriranno la migliore esperienza, l'ultimo RAT o le velocità di trasferimento dati più elevate. Offriranno solo i vettori che hanno più senso per la loro attività.

Quindi, a prima vista, sembra che stiamo cercando una SIM che non ha bisogno di essere sostituita manualmente.

eSIM e profili SIM multi-IMSI

Le eSIM sembrano essere la salvezza. Una eSIM può contenere più profili SIM contemporaneamente che possono essere attivati ​​da remoto via etere (OTA). Ciò elimina efficacemente la necessità di scambiare SIM quando l'occasione lo richiede fisicamente. Tieni presente che l'eSIM non deve essere confusa con le SIM incorporate. Le SIM integrate (MFF2) sono semplicemente minuscoli chip SIM che vengono saldati direttamente su un circuito. Invece, una eSIM può assumere qualsiasi fattore di forma disponibile sul mercato, inclusi Mini-SIM, Micro-SIM, Nano-SIM e MFF2. eSIM si riferisce a qualsiasi componente hardware che esegue un'applicazione chiamata eUICC, come standardizzato dal GSMA, che può memorizzare più profili SIM contemporaneamente e può essere fornito in remoto.

Se la tua organizzazione sta pianificando di sostenere il costo di un rotolo di camion con un imminente aggiornamento del modem, prendi in considerazione l'aggiornamento a eSIM allo stesso tempo. ESIM è senza dubbio un modo per rendere i tuoi dispositivi a prova di futuro, riducendo al minimo la necessità di scambi di SIM fisiche in futuro. Ma non risolve alcuni degli altri mal di testa che derivano dall'IoT cellulare.

Per uno, molte implementazioni eSIM là fuori si basano sul cosiddetto profilo M2M, che richiede un server cloud per cambiare il profilo SIM. Ciò ti mette ancora alla mercé del provider, non un operatore questa volta, ma un MVNO (Mobile Virtual Network Operator) o simile che ospita questo server per i clienti. La vera indipendenza arriva con un diverso tipo di profilo eSIM, chiamato Profili dei consumatori. Questi hanno il codice di commutazione sulla SIM stessa (chiamata LPAe) o sul dispositivo (LPAd), il che significa che sono sotto il tuo controllo. Quindi, quando cerchi fornitori di eSIM, assicurati che stiano implementando i profili dei consumatori, non i profili M2M.

Ma utilizzare profili SIM individuali caricati su una eSIM eUICC significa gestire le relazioni dei singoli operatori, che vengono fornite con le proprie esperienze amministrative e strutture di fatturazione e i propri core di rete mobile, il componente critico di qualsiasi rete che autentica un dispositivo e ne gestisce il flusso di dati. Per le distribuzioni globali più grandi, questo diventa rapidamente ingestibile. La soluzione a questo risiede nei cosiddetti profili SIM Multi-IMSI. Si tratta di profili che possono, idealmente automaticamente, scambiare l'IMSI, ovvero l'identità dell'abbonato mobile che identifica la SIM rispetto a una rete, che dovrebbe, in modo ottimale, consentire l'accesso a dozzine o centinaia di reti. In sostanza, le SIM Multi-IMSI sono più SIM in roaming su un singolo profilo SIM. Essere un solo profilo SIM significa che stai lavorando con un solo provider e un core di rete mobile da integrare e testare. Pur beneficiando del livello di accesso che ti darebbero più SIM in roaming, hai a che fare con una sola SIM, una sola bolletta, un'unica esperienza amministrativa.

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Fonte: https://www.iotforall.com/2g-3g-sun-setting-how-to-future-proof-your-iot-fleet