[Man講座]淺談 eSIM: 始於 Google Pixel 卻由 iPhone 發揚

Nokia X30 5GNokia G60 5G 兩款新產品加入 eSIM 功能,不少讀者問及何謂 eSIM 及其原理,還有優點、缺點,Man 一直打算為此寫一篇專題文章解答以上疑問。坊間有人誤解 eSIM 源自 iPhone,事實上 Google Pixel 2 才是第一部引入 eSIM 技術的智能手機,此誤解應該與 iPhone 憑市占率的影響力有關。

eSIM 全寫為 Embedded SIM,直譯嵌入式 SIM 卡,Apple 稱之數碼 SIM 卡,另有人翻譯為虛擬電話卡。此創舉允許用戶無須插入傳統實體 SIM 卡,掃描 QR Code 即可下載 SIM 卡設定檔案,從中導入電訊商戶口資料,讓手機連接流動網絡。

 

eSIM 發展史: 始於 Pixel 2,由 iPhone 弘揚

Ask more of your phone: Google Pixel 2

2017年: Google Pixel 2 登場,成為全球首款支援 eSIM 技術的智能手機
2018年: iPhone XS 系列支援 eSIM,帶領 iPhone 步進 eSIM
2019年: Moto Razr 成為全球首款純 eSIM 手機,不支援傳統實體 SIM 卡
2022年: iPhone 14 系列美國版本不再支援傳統實體 SIM 卡,改為純 eSIM 配置

 

eSIM 等於 SIM 卡晶片完全消失?

坊間對 eSIM 技術常見誤解不外乎 SIM 卡實物已經徹底消失,事實上 SIM 晶片從未被消滅,由外部置入卡片改為嵌於手機內部電路板上,負責 eSIM 功能運作,故名內嵌式。比起傳統 SIM 卡,eSIM 好處在於晶片面積比傳統 SIM 卡細小得多,亦省去換卡、找 SIM 卡針的煩惱。

對電訊商而言,eSIM 可以減省生產、包裝及運送實體 SIM 卡之成本,同樣有助減輕資源耗用,降低未來棄置 SIM 卡數量,對生態環境有益。換個角度,eSIM 的出現有機會導致 SIM 卡生產工業息微。

 

為何 SIM 卡如此重要?

圖片來源: Wikipedia

了解 SIM 卡的存在意義,不如由英文全寫開始了解。

Subscriber Identity Module 代表 SIM 卡主要目的為儲存電訊商用戶之身分,與用家個人身分無關,正好解釋為何轉台需要轉換新 SIM 卡。

自 GSM 以後的通訊網絡,撇除緊急通話,一部手機必須依靠 SIM 卡與流動網絡建立連線。首先電訊商系統需要辨別裝置背後用戶身分,否則網絡系統完全無法控制與管理電訊服務。

SIM 卡儲存一組獨一無二的身分資訊,透過手機天線與網絡系統溝通後,讓後者批准是否容許裝置進入網絡 (例如網絡商A只容許網絡商A客戶和合作 MVNO 之客戶進入),再根據用戶資料庫指配電話號碼 (SIM 卡本身不會儲存電話號碼)、決定有權進入的網絡類型 (例如拒絕 4G 月費客戶連接 5G 網絡),以及設定各種服務 (例如網速限制、優先次序、VOLTE)。除此之外,辨別身份對紀錄用戶使用情況尤其重要,就如數據用量、通話分鐘,否則網絡商完全欠缺根據作記帳收費。

用簡單生活例子理解的話,會所(網絡)不可直接從會員(手機)外貌辨別身分,必須先檢查會員卡(SIM 卡),核實後請會員進入會所,然後根據會員名冊(用戶資料庫)查詢所屬會藉級別,決定會員可使用的會所服務,再紀錄各項消費。

由此可見,SIM 卡存在價值是儲存電訊商用戶身分,而卡片本身只是一個載體。隨著科技演進,有沒有其他方法記載用戶身分並取代外置實物 SIM 卡?

 

傳統 SIM 卡與 eSIM 真正分別

圖片來源: Everything RF

傳統 SIM 卡是一張內置 SIM 晶片的小型硬卡片,晶片內部非常複雜,配備 CPU、ROM、RAM、EEPROM、I/O 電路五大部分,可謂五臟俱全,類似信用卡的 EMV 晶片。傳統 SIM 卡不只儲存電訊商用戶識別資訊,同時肩負多項保安任務,亦可儲存一定數量的 SMS 和聯絡人資料。

隨科技進步,SIM 卡儲存短訊和聯絡人兩大功能已經變得可有可無,現今手機儲存空間足以輕鬆存入數以萬計的資訊,所以 SIM 卡最終意義還是儲存用戶身分。SIM 卡和讀卡零件無疑佔用手機內部空間,雙卡雙待機種更甚,故此業界先後三次裁減 SIM 卡不必要部分,研發出 Mini SIM、Micro SIM、Nano SIM,希望騰出更多供其他硬件使用。

現時 Nano SIM 已經成為市場主流 SIM 卡尺寸,不過科技界對改良 SIM 卡從未停步,加上智能穿戴裝置興起,這類小巧裝置既需要 SIM 卡達成流動網絡連線,卻無法提供足夠空間存放卡片。然而 Nano SIM 早已達到尺寸極限,沒有多餘面積供刪減。面對種種難題,最後 eSIM 因而誕生,完全改寫 SIM 卡運作原理。

承上文,eSIM 本體屬內嵌於手機電路板的晶片,與傳統外置 SIM 卡不同,eSIM 晶片本身沒有包含固定用戶身份資訊,而傳統 SIM 卡出廠時已經綁定一組用戶身份,出廠後不可變更。於是 eSIM 用家需要從網絡商資料庫下載 SIM 卡設定檔,把用戶身份寫入 eSIM 晶片,不過每次安裝之前必須向網絡商申請 QR Code (或須收費),下載又需要網絡連線 (一般使用 Wi-Fi),可見設定過程確比傳統 SIM 卡複雜麻煩,打開卡槽放置 SIM 卡恐怕還是最簡單方便的辦法。

與傳統 SIM 卡不同,eSIM 晶片不會永久綁定一組用戶身份,可以隨時刪除和更改,甚至可以儲存多組用戶身份,方便用家隨時更換,可說是一大優點。另外 Apple 推出 eSIM 快速轉移技術 eSIM Quick Transfer,讓 iPhone 使用者把 eSIM 資料從舊 iPhone 轉移到新 iPhone,無須索取 QR Code 重新下載。

 

eSIM 應用的兩個階段,第一階段未能節省手機空間

圖片來源: Wikipedia

智能手機應用 eSIM 可分為兩個階段:

  1. eSIM 與傳統實體 SIM 卡槽並存,用家自行選擇 SIM 卡形式
  2. 只提供 eSIM,不再設實體 SIM 卡槽

目前大多數支援 eSIM 技術的智能手機仍停留於第一階段,eSIM 與實體 SIM 卡並存,用家可自行選擇 SIM 卡形式,包括最新 Nokia X30 5G、Nokia G60 5G,自由度最高。與此同時,部分手機廠商選擇單實體 SIM 卡配單 eSIM 組成雙卡雙待,取代雙實體卡槽,算是第一階段延伸。

值得留意,第一階段仍保留傳統 SIM 卡卡槽,根本未有節省手機機身空間,反而讓一般消費者逐步認識和接受 eSIM 技術,畢竟要改變多年習慣實在不易,第一階段為第二階段鋪路。

至於第二階段,做法等同強制要求手機用家使用 eSIM,完全淘汰實體 SIM 卡,正式省去 SIM 卡槽所佔用空間。受空間所限,不少智能手錶採用純 eSIM 設計,惟非本文探討主題。

介紹美好理想過後,又要回歸現實,全面實現第二階段簡直困難重重,下文將會分析 eSIM 仍未全球普及之原因。綜觀市場,eSIM 推出五年以來只有極少量手機採用純 eSIM,2019年 Moto Razr 搶先成為全球首部純 eSIM 電話,其後 Rakuten Mini 嘗試在日本打響純 eSIM 頭炮。

今年 iPhone 14 系列美國版本則踏出重要一步,大膽改為純 eSIM 設計,相信市場反應將影響 Apple 日後會否於其他市場推行純 eSIM 設計,日後舉動或引來其他手機廠商仿效。一旦成事,絕對是第二階段成功不可或缺的之催化劑。

 

為何 eSIM 未能全面流行

eSIM 技術能否流行,甚或取代傳統 SIM 卡,取決於兩大因素,一為裝置,二為網絡商。

先說兼容裝置,目前主要以中階、高階機種為主,市面上大部分低階手機仍未兼容 eSIM 技術,Man 認知中較為便宜的 eSIM 選擇只有 Nokia G60 5G ($2298),相信距離全面支援依然相當遙遠。此外 Apple 對香港市場的奇怪取態同樣令人莫不著頭腦,僅為 iPhone XS、iPhone SE 2、iPhone SE3、iPhone 12 Mini、iPhone 13 Mini 提供 eSIM 功能,換言之整個 iPhone 14 系列的香港版本完全不支援 eSIM,使 eSIM 流行香港變得遙不可及。

裝置以外,eSIM 功能固然需要網絡商配合,更新網絡系統與設備,現時香港四大電訊商 (csl.、Smartone、3hk、中國移動香港) 的流動網絡皆支援 eSIM 技術,大多數月費計畫客戶可以使用,不過未全面對所有儲值卡、副品牌、MVNO 客戶開放此功能,對 eSIM 普及帶來阻力。

除此之外,部分電訊商就 eSIM 服務收費,每次索取 QR Code 均收取一定服務費。比起免費的實體 SIM 卡,收費絕對變成 eSIM 一大缺點,無疑減退用家轉用 eSIM 之意欲,某程度上令 eSIM 停滯不前。

綜合上述因素,不難得出 eSIM 使用率未必在數年內追上傳統 SIM 卡的結論。

 

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