nuSIM: Unsere innovative iSIM-Lösung

Für IoT Endgeräte sind Herstellungskosten, Energieeffizienz, Baugröße und die allgemeine Komplexität entlang der Wertschöpfungskette sehr wichtige Parameter. Auch die SIM, als unverzichtbarer Bestandteil des Endgerätes, hat Einfluss auf diese Faktoren, der sich optimieren lässt: Durch die integrierte nuSIM entfällt ein separates Bauteil, entsprechend optimieren sich Kosten, Energiebedarf, Design und Logistik. Für die Deutsche Telekom sind dies Erfolgsfaktoren im IoT-Markt.

Die nuSIM ist die iSIM-Lösung der Deutschen Telekom, bei der die SIM-Funktion direkt in die Mobilfunkhardware des IoT-Geräts integriert ist. Herkömmliche SIMs – etwa klassische SIM-Karten oder fest verlötete MFF2-SIM-Chips – sind dagegen separate Bauteile im Gerät und benötigen zusätzlichen Platz auf der Leiterplatte. Mit nuSIM entfällt dieses separate Bauteil. Das spart Platz, reduziert die Anzahl der Komponenten und vereinfacht das Gerätedesign.

Ja. Während eine eSIM den Wechsel, die Aktivierung und die Löschung von SIM-Profilen over-the-air ermöglicht, ist nuSIM als iSIM-Lösung der Deutschen Telekom gezielt auf die Anforderungen von IoT-Geräten ausgerichtet und reduziert die SIM-Funktion auf die dafür benötigten Funktionen. Dadurch ist nuSIM weniger komplex und eignet sich besonders für IoT-Anwendungen, bei denen kein Wechsel zwischen verschiedenen SIM-Profilen erforderlich ist. Die SIM-Funktion ist bei nuSIM direkt in die Mobilfunkhardware des Geräts integriert.

Ganz einfach: Es gibt noch keine standardisierte SIM-Lösung, die allen Anforderungen und Einschränkungen des stark wachsenden Low-Cost-IoT Segments genügt. Zudem sind Standardisierungs-Organisationen nicht unbedingt für unkomplizierte und schnelle Ergebnisse bekannt. Beides waren entscheidende Aspekte für uns, eine eigene Lösung auf den Markt zu bringen.

Die nuSIM ist für IoT optimiert und enthält daher nur SIM-Funktionen, die für diese Anwendung wesentlich sind. Im Zuge einer stringenten Verschlankung wurden etwa der Over-the-Air-Zugang, das SIM-Toolkit, die Unterstützung von Java Card Applets sowie nicht benötigte Teile des SIM-Dateisystems entfernt. Die Folge: Überschaubare Komplexität, geringer Speicherbedarf und sehr kleine Profile.
Eine weitere Besonderheit: nuSIM zielt von vornherein auf ein offenes und diverses Ökosystem, in dem die neue Technologie von möglichst vielen Partnern getragen wird, die mit ihren Produkten eigenständig am Markt agieren. Daraus entstehen Wettbewerb und die notwendige Wahlfreiheit für unsere Kunden.

Bereits die Chiphersteller können ihren Bauelementen mit der integrierten nuSIM einen klaren Mehrwert geben. Bei den Modulherstellern führt dies zu kleineren und energie-effizienteren Produkten und sie können direkt mit Mobilfunk-Netzbetreibern zusammenarbeiten, um bereits auf der Modul-Ebene das gewünschte SIM-Profil zu integrieren. Für die Gerätehersteller ergeben sich Designvorteile und es entfällt der gesamte Aufwand für Lagerung, Logistik und Handhabung separater SIM-Karten. Und der End­kunde profitiert, wenn neue Geräte „out-of-the-box“ funktionieren.

Mit nuSIM können Hardware-, Logistik- und Produktionskosten entfallen, die bei klassischen SIM-Lösungen durch die separate SIM und deren Integration entstehen. Da die SIM-Funktion direkt in die Mobilfunkhardware integriert ist, werden beispielsweise keine separate SIM-Karte und kein SIM-Karten-Halter benötigt. Auch Aufwände für Beschaffung, Lagerung und Handhabung der physischen SIM in der Produktion können reduziert werden. Insbesondere bei großen Stückzahlen können sich daraus Kostenvorteile ergeben.

Alle Netzbetreiber innerhalb der Deutschen Telekom bieten künftig die nuSIM an. Darüber hinaus erhielten wir nach der Vorstellung des nuSIM Konzeptes viele Anfragen von Netzbetreibern aus der ganzen Welt. Auch unsere geschätzten Wettbewerber sind herzlich willkommen. Setzen Sie sich gerne mit uns in Verbindung oder sprechen mit den nuSIM Partnerfirmen. Diesen steht es frei, die nuSIM ohne Umweg über die Deutsche Telekom zu vermarkten.

Eine Reihe von verbindlichen Spezifikationen beschreibt die Funktion der nuSIM, die Schnittstellen für das Laden der Profile und die krypto­grafischen Sicherheitsprozesse. Dies schafft die Grundlage dafür, dass jedes nuSIM-Profil von jedem nuSIM Data Preparator auf jeden nuSIM-Chip geladen werden kann. Die Einhaltung der Spezifikationen wird natürlich überprüft. Dafür hat der nuSIM Partner COMPRION, ein etablierter Anbieter von SIM- und eSIM-Testsystemen, eine umfangreiche Testsuite entwickelt.

nuSIM eignet sich besonders für kostensensitive IoT-Anwendungen mit kleinen, stromsparenden Geräten, die direkt einsatzbereit sein sollen. Dazu zählen beispielsweise Asset Tracking, Smart Parking, Smart Waste sowie weitere Sensor- und Monitoring-Anwendungen. Besonders relevant ist nuSIM, wenn Geräte in großen Stückzahlen eingesetzt werden und der Endnutzer den Mobilfunkanbieter nicht selbst auswählen oder wechseln muss.

Prinzipiell ist die nuSIM mit jeder Mobilfunktechnologie kompatibel. Doch viele Vorteile der nuSIM beruhen auf ihrer reduzierten Funktion, so dass wir die Anwendung klar bei NB-IoT und LTE-M sehen, sowie in Multi-Mode Kombinationen mit 2G. Es wird jedoch spannend sein, wie sich nuSIM weiterentwickelt.

Wie bei der eSIM werden die Betreiberdaten als kleine, verschlüsselte Datei – dem sog. Profil – bereitgestellt und auf den Chip geladen. Bei der nuSIM wird das jedoch bereits zum Zeitpunkt der Modul- oder Geräteherstellung erledigt. Danach ist das Gerät sofort einsatzbereit.

Mit der nuSIM Loader Application beziehen Modul- und Gerätehersteller nuSIM-Profile in für Massenproduktion erforderlichen Mengen und verwalten diese bis zum Ladevorgang. Dazu fordert die Loader Application die Profile vom Data Preparator an, der sie im Auftrag eines Mobilfunk­betreibers zuvor erstellt hat. Der Data Preparator verschlüsselt nun die Profile und übergibt sie der Loader Application, wo sie gespeichert und dann zu einem unabhängigen Zeitpunkt auf die Chips geladen werden. Erst dort werden die Profile entschlüsselt und installiert. Der gesamte Bereitstellungs­prozess ist durch moderne kryptographische Verfahren durchgängig gesichert, ähnlich wie beim Download von eSIM-Profilen.

Der Partner, der das Profil lädt – in der Regel der Modul- oder Gerätehersteller – muss die nuSIM Loader Application in seine Produktionsumgebung integrieren und betreiben. Dafür stellt die Deutsche Telekom eine quelloffene Referenzversion kostenlos zur Verfügung. Interessenten können dieses Tool unter eigener Marke nach Bedarf weiterentwickeln und vermarkten.

Ähnlich wie ein eSIM-SMDP(+) erstellt der Data Preparator im Auftrag eines Netzbetreibers die nuSIM-Profile für einen bestimmten Kunden (Modul- oder Geräte­hersteller) und speichert sie, bis die passende Anfrage von der Loader Application des Kunden eintrifft. Dann überträgt er die Profile gesammelt und individuell verschlüsselt an die Loader Application, wo sie zur weiteren Verwendung gespeichert werden.

Jeder eSIM-SMDP(+) Betreiber kann relativ einfach Data Preparator für die nuSIM werden, denn die Prozesse zur Profilerzeugung und -bereit­stellung sind an die der GSMA eSIM angelehnt. Interessierte Firmen können sich dazu gerne an uns wenden.

Ja, die nuSIM kann in jeder Lebensphase ein Profil erhalten. Wenn bereits ein Profil geladen ist, ersetzt das neue Profil einfach das bestehende. Dies ist auch im laufenden Einsatz möglich, etwa als Bestandteil von Firmware-Updates (FOTA) oder über Mobile-Device-Management (MDM), z.B. mittels des OMA Lightweight M2M (LwM2M) Standards. OMA SpecWorks hat dazu zwei nuSIM-Objekte standardisiert, welche die nuSIM und die nuSIM-Profile als Datenelemente abbilden, die von einem LwM2M Server verwaltet werden können. Ein Profilwechsel im Feld wird damit eine Aufgabe des Device Managements, unter Beibehaltung aller notwendigen Sicherheitsaspekte. Die Realisierung dieser optionalen Funktion erfolgt zusammen mit den Modul- und Geräteherstellern.

Jede nuSIM Implementierung wird unabhängig getestet und vom TÜViT zertifiziert. Die Bereitstellung der Profile erfolgt mit Ende-zu-Ende Verschlüsselung und durch GSMA-SAS-akkreditierte Data Preparator Partner.