eSIM技术和产业发展趋势研究（2024年）

(2024年) 中国信息通信研究院泰尔终端实验室博鼎实华（北京）技术有限公司2024年7月 版权声明 本报告版权属于中国信息通信研究院，并受法律保护。转载、摘编或利用其它方式使用本报告文字或者观点的，应注明“来源：中国信息通信研究院”。违反上述声明者，编者将追究其相关法律责任。 前言 eSIM技术以其数字化特性，为设备提供了一种无需物理SIM卡的连接方式，简化了设备配置和网络切换过程。它在物联网设备、智能手表、智能家居、车载系统等领域展现出广泛的应用潜力，特别是在远程管理和频繁更换网络的场景中。eSIM技术通过远程SIM配置，提高了设备的灵活性和安全性，降低了物流和制造成本，推动了智能设备和数字生活的发展。 本报告首先详细介绍了eSIM技术，梳理了从技术探索到商用推广的全球eSIM发展历程，随后从芯片企业、设备企业、运营商等多个角度出发，全面介绍了全球eSIM产业的发展现状。之后，阐述了全球eSIM技术的具体发展情况，并深入分析了美国、日本、中国及欧洲主要国家的eSIM应用情况。最后，提出了对全球eSIM发展趋势的展望。 希望本报告内容，能够协助推动全球eSIM技术推广与市场发展。 目录 一、eSIM技术介绍....................................................................................................1二、全球eSIM发展历程...........................................................................................2（一）技术探索阶段.............................................................................................2（二）商用推广阶段.............................................................................................4三、全球eSIM产业发展现状...................................................................................9（一）eSIM典型设备发展现状...........................................................................9（二）eSIM产业链发展现状.............................................................................12四、全球eSIM技术发展现状.................................................................................21（一）eSIM技术演进.........................................................................................21（二）国际标准化进展.......................................................................................27（三）国内标准化进展.......................................................................................31五、全球典型国家eSIM应用情况分析.................................................................33（一）美国...........................................................................................................34（二）日本...........................................................................................................35（三）欧洲国家...................................................................................................35（四）中国...........................................................................................................36六、全球eSIM未来发展趋势展望.........................................................................36 图目录 图1 eSIM消费设备款型数量统计（单位：款）.....................................................9图2全球eSIM智能手机款型数量统计（单位：款）.........................................10图3 eSIM物联网连接预测（单位：十亿）...........................................................12图4为智能手机提供商业eSIM服务的移动服务提供商的数量.........................17图5截至2023年6月按地区划分的为智能手机提供eSIM服务的服务提供商（仅限MNOs）.............................................................................................18图6 SIM卡演进........................................................................................................22图7 M2M eSIM架构.................................................................................................23图8 Consumer eSIM架构（LPA在设备中）.........................................................24图9 IoT eSIM架构（IPA在设备中）.....................................................................26图10 GSMA eSIM标准体系....................................................................................28图11 M2M eSIM合规性测试与认证.......................................................................30图12 Consumer eSIM合规性测试与认证...............................................................30图13 eSIM智能手机连接数.....................................................................................37 表目录 表1 eSIM标准体系-技术解决方案..........................................................................28表2 eSIM标准体系-合规性测试与认证..................................................................29表3支持eSIM智能手机的国家数量......................................................................33表4为智能手机提供eSIM服务的运营商数量.......................................................34 一、eSIM技术介绍 eSIM（embedded SIM）是SIM卡发展的一种新形态，eSIM技术实现了卡硬件载体与卡数据的分离。作为近年来SIM卡领域重要的创新演进，eSIM与传统插拔式SIM卡相比，在物理形态上发生了改变，由传统的可插拔式转变为集成于终端内、与终端不可分离，用户鉴权密钥等SIM卡数据信息直接通过空中下载的方式从运营商的eSIM管理平台传输到终端进行存储、激活和使用，即运营商对eSIM有管理权，且通过eSIM保持与用户的联系。用户可以根据自身需求，通过远程管理的方式下载和更新不同运营商的卡文件。eSIM卡无需插拔且性能相对稳定，简化了业务订阅和连接管理，在一定程度上可提升用户使用体验。对于设备制造商，eSIM减少了空间占用，设备可以利用这些空间来实现更多的功能或制造更小的设备。对于运营商，除了增加设备与卡的实时管理方法和手段外，可以更方便地更新eSIM技术能力和服务，更便捷地把业务扩展到新兴数字市场。对于社会环境发展，eSIM技术和产品减少了对自然资源的消耗（硅、电子、塑料封装）、减少碳排放（生产、运输），并降低对环境的污染。 eSIM载体的实现方式有多种，包括eUICC（Embedded UICC嵌入式通用集成电路卡）、TEE（Trusted Execution Environment可信执行环境）、eSE（Embedded Secure Element嵌入式安全元件）和iUICC（Integrated UICC集成式通用集成电路卡）等。其中eUICC作为GSMA主推的eSIM技术解决方案，拥有完整的标准体系以及支撑这些技术解决方案落地的全生态系统，是目前主流的实现方式。 eSIM的应用起源于物联网。由于物联网特殊的应用场景和复杂的应用环境，要求智能卡能够承受更宽泛的工作温湿度，要支持更长的持续工作时间、更强的读写需求、物理可靠性、更小的功耗和尺寸、更低的成本等，eSIM技术由此应运而生。eSIM的物理形态具有硬件防篡改、耐高温、抗震动、小型化集成化等特点，贴合了物联网的特殊环境使用需求；同时其支持卡数据远程下载和管理卡文件数据的方式，也解决了需要下载和切换不同运营商间卡数据的应用需求，如无人值守或跨区域使用的场景等。eSIM的加密和完整性保护技术可实现设备生产和使用流程中数据的加密存储和传输，从而保证整个生命周期中数据的安全性和完整性。 二、全球eSIM发展历程 全球eSIM的发展经历了从初期的技术探索，再到商用推广，并逐步实现全球化普及的过程。 （一）技术探索阶段 在探索阶段，eSIM技术的主要研究方向是如何将SIM卡的功能嵌入到设备中，实现无需物理SIM卡的通信。这个阶段的研究人员主要关注eSIM的硬件设计、软件开发、安全性等问题。但早期eSIM技术不够成熟，面临着尺寸、耐用性和兼容性等