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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
© 2018 Arm Limited3
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.
© 2018 Arm Limited4
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
© 2018 Arm Limited66
demarcation
通信方法プロトコル多種
© 2018 Arm Limited7
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
© 2018 Arm Limited8
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
© 2018 Arm Limited9
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
© 2018 Arm Limited10
ユースケースに応じて通信方法を選択
on the right in a better format
© 2018 Arm Limited1111 Confidential © Arm 2018 11 Confidential © Arm 2018 11 Confidential © Arm 2018
IoT通信の大規模な実現化へのチャレンジ
通信方法
プロトコル多種
国・地域ごとのオペレータ
複数の契約
グローバル接続を統一化
any device with any protocol
複数のプラットホーム使用
管理の断片化
© 2018 Arm Limited12
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
© 2018 Arm Limited13
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
© 2018 Arm Limited1414 Confidential © Arm 2018 14 Confidential © Arm 2018 14 Confidential © Arm 2018
IoT通信の大規模な実現化へのチャレンジ
通信方法
プロトコル多種
国・地域ごとのオペレータ
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
複数のプラットホーム使用
管理の断片化
© 2018 Arm Limited1515
demarcation
国・地域ごとのオペレータ複数の契約
© 2018 Arm Limited1616 Confidential © Arm 2018 16 Confidential © Arm 2018 16 Confidential © Arm 2018
IoT通信の大規模な実現化へのチャレンジ
通信方法
プロトコルさまざま
国・地域ごとのオペレータ
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
複数のプラットホーム使用
管理の断片化
© 2018 Arm Limited17
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
© 2018 Arm Limited18
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.
© 2018 Arm Limited19
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
© 2018 Arm Limited20
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
© 2018 Arm Limited21
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
© 2018 Arm Limited22
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.
© 2018 Arm Limited23
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
© 2018 Arm Limited24
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
© 2018 Arm Limited25
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
© 2018 Arm Limited26
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
© 2018 Arm Limited2828 Confidential © Arm 2018 28 Confidential © Arm 2018 28 Confidential © Arm 2018
IoT通信の大規模な実現化へのチャレンジ
通信方法
プロトコル多種
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
© 2018 Arm Limited2929
複数のプラットホーム使用管理の断片化
© 2018 Arm Limited30
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
© 2018 Arm Limited31
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
© 2018 Arm Limited3232 Confidential © Arm 2018 32 Confidential © Arm 2018 32 Confidential © Arm 2018
IoT通信の大規模な実現化へのチャレンジ
通信方法
プロトコル多種
国・地域ごとのオペレータ
複数の契約
複数のプラットホーム使用
管理の断片化
一元的管理単一インターフェース
© 2018 Arm Limited33
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
© 2018 Arm Limited34
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
© 2018 Arm Limited35
• 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
© 2018 Arm Limited36
• 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
© 2018 Arm Limited37
• 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
© 2018 Arm Limited38
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
© 2018 Arm Limited39
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
© 2018 Arm Limited4040 Confidential © Arm 2018 40 Confidential © Arm 2018 40 Confidential © Arm 2018
IoT通信の大規模な実現化へのチャレンジ
通信方法
プロトコル多種
国・地域ごとのオペレータ
複数の契約
複数のプラットホーム使用
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
© 2018 Arm Limited41
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
© 2018 Arm Limited42
Thank You
Confidential © Arm 2018 42
Thank You
Confidential © Arm 2018 42 Confidential © Arm 2018 42