IoT onnectivity Must Scale & Accelerate Globally · 2020-01-06 · IoT onnectivity Must Scale &...

IoT Connectivity Must Scale & Accelerate Globally

- Here's How

西野啓介

Field Application Engineer

アーム IoTサービスグル―プ

© 2018 Arm Limited2

Pelion IoT Platform（ペリオンIoTプラットフォーム）

IoTのコネクティビティ、デバイス、データを包括的かつセキュアに管理するプラットフォーム

• あらゆる規模のIoTデバイスおよびデータを、シームレスかつセキュアに接続、管理

• パブリックおよびプライベートクラウド、オンプレミス、ハイブリッド、いずれの環境でも動作するよう設計

アプリケーション・エコシステム

(アプリケーション開発支援)

デバイス・エコシステムチップやモジュールに組み込まれたMbed OS

コネクティビティ管理サービス

デバイス管理サービス

データ管理サービス

デバイス・データ間セキュリティ

Pelion

エンタープライズ・データ＋

他のデータ


IoTデバイスは様々場所で大規模な接続が必要

color, and placement of the images on this slide.


IoT 接続管理の複雑性

Horizontally

国・地域それぞれ国々に複数の移動体通信事業者が存在

テクノロジー幅広い通信方法とデバイスの種類‘

管理異なる管理プラットホームをまたぐ

legacy CMPs

ニッチなCMPs

独自のCMPs

CMP = Connectivity Management Platform

© 2018 Arm Limited55 Confidential © Arm 2018 5 Confidential © Arm 2018 5 Confidential © Arm 2018

IoT通信の大規模な実現化へのチャレンジ

BluetoothZigBee

WiFiCellularSigFox

LoRaWAN

通信方法

プロトコル多種

プロバイダーごとにSIMプロバイダーごとに契約

ローミング費用接続構築費用

国・地域ごとのオペレータ

複数の契約

断片的な可視化断片的な制御断片的な分析

非同期のアップグレード

複数のプラットホーム使用

管理の断片化


demarcation

通信方法プロトコル多種


通信規格が幅広いSatellite

• Remote deployment

• Wide range

- High cost- Low data rate- Requires line of

sight

Cellular

• Ubiquitous standard• More network

options• Range of supported

speeds 2G/3G/4G/5G

• Realtime IP• Voice and SMS

- Comparably high power consumption

- Higher Cost

LTE-M

• New standard• Based on existing

LTE• Easier upgrade

path for MNOs• Low/medium

power consumption

• Realtime IP

- Higher module cost- Higher power draw

than NB-IoT- Not deployed

everywhere

NB-IoT

• Very low lower (Cellular LPWA)

• Lower cost modules

- Additional core network elements

- Datagram based- Limited coverage at

present


ユースケース多様LTE

35km max for GSM

LoRa

2-5km urban environment, 15km suburban

SIGFOX

30-50km rural environments3-10km urban environments

SIGFOX

140 messages per hour1 message = 12 bytes

LoRa

0,3-50 kbps

LTE

35-170kps

モバイルビデオ

セキュリティ

ウェアラブル物追跡ガスメーター環境モニター

コネクテッドカーエネルギー管理ヘルスケア遠隔管理スマートシティスマートビル


パフォーマンスと消費電力のトレードオフ

モバイルビデオ

セキュリティ

ウェアラブル物追跡ガスメーター環境モニター

コネクテッドカーエネルギー管理ヘルスケア遠隔管理スマートシティスマートビル

LTE Advanced>10 Mbps

n x 20 MHz

LTE Cat-0Up to 1 Mbps

20 MHz

NB-IOTUp to 10s of kbps

-200 kHz narrowband

LTE-M10s of kbps up to 1 Mbps

-1 MHz narrowband

Today+ Release 12 Release 13 以降 Release 13以降

パフォーマンスと移動性が増加

消費電力と複雑性が減少

ユースケースサンプル


ユースケースに応じて通信方法を選択

on the right in a better format



通信方法



複数の契約

グローバル接続を統一化

any device with any protocol


管理の断片化


エッジ

ゲートウェイ

FA機器/

製造監視

他のデバイス制御

リソース豊富

スマートメーター

自律的意思決定

主流IoTデバイス

HWを依存をなくす

制約が多い

単純なデータ前処理

パレットトラッキング

制約が厳しい

温度センサースマート電球

単純な計測


Pelionデバイス管理

資産とアイデンティティのプロビジョニングの安全

エネルギー効率の

高い接続性

エンドポイントと

ゲートウェイデバイスの管理

ファームウェアの導入と更新キャンペーン

エンドポイントとゲートウェイのアクセス管理

デバイス管理を統合

Non-IPデバイス

IPデバイス

IoT アプリ

Mbed OS デバイス管理クライアント

Secure root-of-trust on device

Zigbee

Bluetooth & Bluetooth low energy

Low Power Wide Area Networks

ゲートウェイ

WiFi セルラー Ethernet

エッジ処理

Gateway管理

マルチプロトコルデバイスとアクセス管理

データ変換

LPWAN

サーバーストレージ

ルールエンジン

Web解析

顧客アプリケーション

カスタマアプリサービス/

ビジネス価値創造



通信方法



複数の契約

プロバイダーごとにSIMプロバイダーごとに契約

ローミング費用接続構築費用


管理の断片化


demarcation

国・地域ごとのオペレータ複数の契約



通信方法

プロトコルさまざま


複数の契約

eUICC/eSIM単一SIMカードでグローバル接続を単一契約で


管理の断片化


SIMとは？Subscriber Identity Module (SIM)

• セルラーネットワークへのセキュアで、識別可能で、認証されたアクセスを提供

• モバイルネットワークに接続する際に消費者が使用するオペレーターが提供する

機器の主要な部分

• JavaCardのようなテクノロジの導入により、SIMは付加価値あるアプリケーション

の信頼できる実行環境としても使用


eUICC / eSIMによりグローバル接続が可能

1

生産段階eSIMを発行

4

reuseお客様は、eSIMプロファイルを別

のネットワークプロバイダパート

ナーに変更でき、既存のPelionア

カウントの管理を継続

2

グローバル市場に展開

顧客ニーズごとに

3 (option 1)

デバイス電源オンPelionに自動接続、サービスプラ

ンを選択、プロファイルをプロ

ビジョニング

3 (option 2)デバイス電源オン

顧客はPelionを介してeSIMをプロビ

ジョニングし、料金プランを選択

Logos serve as examples of systems that can be integrated to IoT-X. It does not necessarily mean that these are integrated offerings.


IoT接続においてeUICC / eSIMの採用が進む

エンタープライズカスタマーは、非効率的なマルチベンダ接続、高い接続コストから、より良いオプションを求めている

コネクティビティのサービスプロバイダは、ローミングベースの契約への依存を減らし、柔軟なビジネスモデルを提供したい

eSIMベンダーは、複数のプラットフォーム間でオーケストレーションを可能にすることでエンタープライズカスタマーへのカスタマーエクスペリエンスを強化したい

Enterprise

Clients

Connectivity

Service Providers

eSIM

Manufacturers


eUICC / eSIMの採用は急速に拡大すると予想される2024年までにeUICC IoT SIMに期待される強力な世界需要

eUICC IoT SIMの成長を導くセグメント（2024年のSIM追加総数）

77% CAGR for eUICC annual IoT SIM additions

753K

227M

2014 2024

50% of all IoT SIM will support eUICC

Non-eUICC

eUICC

Non-eUICC

2014 2024 17Mビルセキュリティ

18M保険

46Mスマートメーター

50M小売 POS

ヘルスモニタートラッキング

95Mコネクテッドカー

Source: All data from Machina Research


eUICC/eSIM –コネクテッドカーでのライフサイクル

1

2

34

5

6 車両が製造が完了

仕向け地に出荷

顧客に販売顧客が車両を使用

国をまたぐ

車両の再販または廃車

• グローバルブートストラップ接続テスト• eUICCが車両に割り当て

• グローバルブートストラップ接続の準備• eUICCがディーラーに譲渡された

• 該当の国のeSIMプロファイルが適用• 商品保証とインフォテインメントがアクティブ

• eSIMプロファイル使用• 安全にルーティングされたデータ• 車両メーカーが監視できる

• 新しい国が検出されました• eSIMプロファイルの変更• 接続規制の保護• コストの保護

• eSIMプロファイルが削除• グローバルブートストラップ接続が復活• 請求および追加のサービスが停止

使用例


eUICC / eSIMにより、企業向けのグローバルIoT接続が実現A Single Vendor/ Multiple Network Options

Unified Global Connectivity eUICC/eSIM

顧客は、拡張された規模のモバイルネットワークにアクセス

企業がコスト、カバレッジ、およびQoSのニーズを満たすためにeSIMプロファイルのダウンロードを管理および自動化

デバイスが常にプロファイルを受信できるようにブートストラップ接続を提供

Harness IoT. Gain insight. Unlock possibilities.


eSIMからiSIMへの進化

SIM eSIM

Mini SIM25 x 15mm

1996

Micro SIM15 x 12mm

2003

Nano SIM12.3 x 8.8mm

2012

eSIM (MFF2)6 x 5mm

2016

iSIM

iSIMFraction of mm2


BoMが

3 to 1に削減

Security island

I/O IoT AppsCPU

MEM

Keys *(OTP)

CryptoCellSecureMEM

eUICC Stack

Secure CPU

*Birth certificate and other keys

Radio &Baseband

Cordio-N

SIMからintegrated SIMへ3つのコンポーネントが

ARM security islandの例

Radio

small

CPU

MEM CryptoCell

セルラーモデムMCU

CPU

MEM CryptoCell

I/O

eSIM

or

SIM

…一つのSoCに

“integrated SIM” が security islandの中に


LPWA 例: integrated SIM / integrated UICCArm’s CryptoIsland is a good fit for that kind of secure identity use case

SoC

CryptoIsland

(running the

eUICC OS

stack)

モデム

サブシステム

アプリケーション

サブシステム

IoT デバイスNVM

無線リンク層

IoT サービス層

センサ

IoT サービス /

デバイス管理


Pelion接続管理サービスグローバル展開には、多くのMNOとの関係が必要

MNO2 Network地域２

MNO3 Network地域３

MNO1 Network地域１

Pelion接続管理サービス可用性の高い

プライベートネットワーク

お客様

単一のグローバル契約

------- 集計価格 -------

Private APN Network



通信方法



複数の契約

断片的な可視化断片的な制御断片的な分析

非同期のアップグレード


管理の断片化


複数のプラットホーム使用管理の断片化


加入者回線管理のチャレンジ

Multiple Platforms to Manage Connectivity

特定のテクノロジー（3GPPやLoRaなど）の制限

特定のCMP（ブリッジアライアンスなど）を利用す

るアライアンスの要件は、

第三者に加えて独自のプラットフォーム

High TCO

複数のCMPおよびBSSシステムの管理コスト、および

独自のプラットフォームの開発

従来のCMPベンダーが提供する重いビジネスモデル

MNOの競争力のない接続ソリューションと損失の高

い市場シェア

No Multi-MNO or eUICC Capability

複数の地域に展開し、複数のMNOからの接続を

必要とする顧客

GSMA eUICCのM2M / IoT標準のための多くのCMP

からのサポートの欠如

MNOの設置範囲外での展開をサポートできない

ために顧客が失われた

Limited Third Party Integration

MNOが、多くのCMPがサポートしていない既存のシス

テムやプロセス（CRMs、CMPs、請求など）を引き続

き使用する必要がある


通信接続の統合プラットフォームに必要なこと

Seamless Integration Massively Scalable NetworkGlobal Enterprise Enablement eUICC enabled Connectivity

接続管理サービスプラットフォーム

ネットワーク型に依存しない非IPおよびIPベースの通信プロトコルのサポート

デバイス依存しない任意のタイプのエンドポイントをどこからでもシームレスに接続できます。加入者ライフサイクルの自動化により、デバイスが常に正しく構成される

通信方法に依存しないデータは、通信プロトコルに関係なく、顧客のインフラストラクチャまたは第三者のプラット

フォームに安全にルーティング

グローバルIoTカバレッジ冗長で高性能でセキュアなパートナーネットワークへのアクセスを提供するように設計された

グローバルカバレッジ

Reduce time todevice attachmentand management



通信方法



複数の契約


管理の断片化

一元的管理単一インターフェース


接続管理を一元管理

接続管理が簡単かつ一元管理

グローバル接続の使用法に関する簡単な請求書


34

企業に多くの機能を提供: • サブスクライバライフサイクル管理

• 在庫管理

アクティベーション、ターミネーション、バー、アンバー

• eUICC / eSIMプロファイル管理• データルーティング管理• ユーザーとアカウントの階層• トラブルシューティング• ネットワークとデバイスの分析• リアルタイム監視• サポート＆ナレッジベースと統合• ネイティブiPad＆モバイル版

エンタープライズ対応のために設計されたパネル


• ブートストラップ接続でプロビジョニングされた物理eSIMを表示および報告

• リモートサブスクリプション管理の統合物理SIMカードに必要なときにプロファイルを追加/削除

• 問題のトラブルシューティングと検出のためのデバイスの監査

eSIMプロファイル


• リアルタイムのパケットごとの統計情報から生成された分析を通じて、加入者のパフォーマンスを正確にレポート• アカウント使用の詳細

• 加入者のパフォーマンス• 消費• プロトコルごとの使用法• IPアドレスによる使用

• レポートの生成とエクスポート

• 正しく動作しないデバイスをターゲットにするための統計情報

詳細なネットワークとデバイスのパフォーマンス解析


• 運用コストの削減

• デバイスの可視性が向上し、コスト削減につながる

• 障害を迅速かつ簡単に検出できるため、時間とコストを節約

• デバイス性能の向上により、顧客満足度が向上

会社の利用状況グループ化されたデバイス状況

例外検出パフォーマンスブレークダウン

詳細分析


エンタープライズ企業にってのメリット

API Drivenすべてのコネクティビティ管理サービ

ス機能は、RESTfulベースのAPIを介して

実現でき、企業は、独自のシステムお

よびサードパーティのシステムに組み

込むことができる。

詳細な課金情報

加入者レベルの課金に関する内訳詳

細。料金表/料金プラン詳細情報

分析と統計

分析と統計

IPアドレス、プロトコル、インバウ

ンド・アウトバウンドなどの使用状

況などの深く洞察

単一プラットフォーム

複数のMNO、ネットワーク、および

テクノロジーでの接続を管理する単

一のUI / APIとインフラストラクチャ

GSMA eUICC準拠

eSIMプロファイル管理および自動

化機能が第三者CMPを介して実現

低いTCO

CMP、BSSシステム、インフラスト

ラクチャ、サプライヤ関係、サポー

トプロセスを複数管理する必要性な

くし、総所有コストを大幅に削減

API


MNOにとってのメリット

複数のテクノロジー対応

複数のテクノロジのサポート

企業は、複数の形態の接続性の

要求がますます高まっていま

す。その結果、MNOは複数の

ネットワークタイプを展開

低総所有コスト（TCO)

MNOが複数のCMPを交換または統合で

きるため、コストが削減

従来のCMPベンダーと比較して、費用

対効果の高いビジネスモデル

API

機能全て、RESTful APIを介して

サードパーティのシステムと

統合することで実現

また3rdパーティAPIを利用し

てO / BSSプロセスを合理化

グローバルマルチMNO機能

事前統合されたMNOと追加の

パートナーとの総合により、

MNOは顧客に範囲外の接続性を

提供できる

深層分析

ディープパケットカウントアルゴ

リズムにより、統計およびグラフ

を通じてデータを精査したり、加

入者のパフォーマンスと個々の接

続プロファイルごとにログを調べ

ることができる

安全で柔軟なデータ配信

IIPベースの接続でも非IPベース

の接続でも、安全かつ革新的

な方法でデバイス間で安全な

データ転送を提供できる

オートメーション

ライフサイクル、料金プラ

ン、eSIMプロファイルス

ワップなど、多くの主要機

能を自動化できる

MNOのネットワークインフラ

とシステムを再利用

MNOのネットワークインフラ

とシステムを再利用

既存のMNOコアネットワーク

インフラストラクチャとO / BSS

システムを利用



通信方法



複数の契約


管理の断片化

一元的管理単一インターフェース

eUICC/eSIM単一SIMカード

グローバル接続を単一契約で

グローバル接続を統一化

any device with any protocol


アームからの提案

Creative Team: Please put the table in a more presentable

シリコンメーカー／OEM

開発者

移動体通信事業者

エンタープライズ

eSIM、 iSIMの採用を増やしていく

継続的に様々な通信規格に対応していく

eSIM/iSIM採用しグローバルカバレッジを増やし、統一接続管理サービスでパートナーを増やす

ペリオン接続管理サービスを採用

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