Wie Internet-Geräte einfach und sicher mit dem Mobilfunknetz verbunden werden

Alle Jahre wieder: An den Tagen um Weihnachten holen weltweit Hunderttausende Menschen ihr neues Smartphone aus der Geschenkverpackung und wollen es natürlich gleich in Betrieb nehmen. „Dazu muss jedem Gerät eine eigene Zugangsberechtigung zugeordnet werden, mit der es sich eindeutig authentifizieren und im Netzwerk anmelden kann. Bei den modernsten Geräten müssen die Nutzerinnen und Nutzer dafür keine separate SIM-Karte mehr kaufen. Wenn die sogenannte eSIM (embedded SIM) bereits eingebaut ist, kann die Aktivierung ganz einfach nach dem Einschalten des Geräts gewissermaßen ferngesteuert erfolgen – in wenigen Sekunden“, erläutert Steffen Frenck, Head of Strategy & Marketing für den Bereich Connectivity bei G+D. Anschließend wird der Netzzugang über die ganze Nutzungsdauer hinweg abgesichert erfolgen. Kleingeräte wie Smartphones, Tablets, Haustier-Tracker und Fitnessuhren stehen für das Marktsegment Consumer IoT – und hier sind Stoßzeiten wie Weihnachten der Härtetest im Hinblick auf die Generierung und Zuordnung der Zugangsberechtigungen für Mobilfunknetzwerke in aller Welt.

eSIM-Technologie und ihre Anwendungsmöglichkeiten

Giesecke+Devrient besteht ihn seit der Erfindung der eSIM mit Bravour: Wir sind Weltmarktführer – bei diesem Service sowie den Betriebssystemen für eSIMs – und bieten rund um die Uhr das Konnektivitäts-Management für Millionen von Geräten in Echtzeit über deren gesamten Lebenszyklus hinweg an. Unsere eSIMs und eSIM-Betriebssysteme werden von führenden Geräteherstellern (z. B. Google und Samsung) eingesetzt. Und über 200 Mobilfunk-Netzbetreiber (MNO) nutzen unseren Service, digitale Zugangsberechtigungen zu erzeugen und diese den Geräten für sichere und leistungsstarke Konnektivität zu übermitteln.

Beispielsweise vertraut NTT DOCOMO, einer der weltweit führenden Mobilfunkbetreiber aus Japan, auf unsere Plattform und erhält so skalierbare Leistungen, um auch in Spitzenzeiten Millionen von Kunden und Kundinnen gleichzeitig unterstützen zu können. NTT DOCOMO attestiert G+D eine außerordentliche Leistungsfähigkeit.

Wachsender Bedarf an IoT-Lösungen im Enterprise- und Industrieumfeld

Doch das IoT geht weit über den Consumer-Bereich hinaus und wächst in atemberaubendem Tempo: Etwa 40 Prozent der Tag für Tag neu installierten IoT-Geräte sind inzwischen kleine bis mittelgroße gewerbliche Maschinen und Geräte (Enterprise IoT) bzw. industrielle Großanlagen (Industrial IoT). Der Ausbau des leistungsstärkeren 5G-Netzes wird diesen Trend auch im Mobilfunkbereich noch beschleunigen; laut der Branchenvereinigung GSMA soll es bis zum Jahr 2024 in Summe bereits 14 Milliarden internetfähige Geräte weltweit geben, die mobil verbunden sind. „Insbesondere im Marktsegment des Enterprise IoT wird die Technologie immer mehr eingesetzt, da sie erhebliche Vorteile in Sachen Flexibilität und Effizienz bringt“, betont Frenck. G+D ermöglicht Kunden hier ganz neue, attraktive Geschäftsmodelle: Da kommunizieren dann z.B. Waschmaschinen der Linie Miele@home mit Hilfe einer eSIM sicher mit der Cloud, laden Software-Updates herunter, passen die Waschzeiten an die Verfügbarkeit günstiger Stromtarife an oder bestellen Waschmittel nach.

Ein weiteres Beispiel: Seit 2018 muss in fast allen Ländern jedes neu zugelassene Kraftfahrzeug eine mobilfunkbasierte automatische Notruffunktion haben (eCall). Die eSIM sorgt auch hier für sichere Konnektivität: Unsere eSIM-Management-Technologie ermöglicht dabei z.B. das Aktivieren bzw. Laden der im Zielland des Fahrzeugs benötigten Netzbetreiber-Subskription. Darauf aufbauend kann der Fahrzeughersteller zahlreiche weitere Services anbieten. BMW eröffnet seinen Kunden neben den Telematik-Diensten sogar die Möglichkeit, ihren eigenen Mobilfunkvertrag auf eine zweite eSIM im Fahrzeug zu übertragen, um beispielweise Streaming von Multimediadaten etc. zu ermöglichen. Bei dieser Dual-SIM Dual-Active Lösung ist G+D ebenfalls Technologieführer.

Im Enterprise und Industrial IoT Bereich spielen nicht nur die hohe Leistungsfähigkeit und Zuverlässigkeit der Rechenzentren von G+D eine zentrale Rolle. Spezielle Applikationen und Algorithmen können auf der eSIM gespeichert und ausgeführt werden, z.B. um Daten zu verschlüsseln und sicher zu übertragen. Das kann z.B. für zukünftige Anwendungsfälle wie dem des autonomen Fahrens oder des autonomen Maschinenparks einer Industrie-4.0-Fertigungsstätte unabdingbar sein. Die Verschlüsselung erfolgt nach etablierten Sicherheitsstandards und verhindert, dass Daten von Cyberkriminellen abgefangen bzw. manipuliert werden. Zudem vermindert die verschlüsselte Kommunikation die Möglichkeit eines Cyberangriffs auf das Gerät erheblich. Das heißt: „Selbst wenn es zum Beispiel ein Hacker in ein 5G-Campus-Netzwerk eines landwirtschaftlichen Betriebs geschafft hat, kann er nicht so ohne weiteres dessen Systeme und zentral gesteuerten Maschinen manipulieren“, beruhigt Frenck. Zusätzliche Sicherheit kann z.B. durch eindeutige Erkennung eines Gerätes sowie des zugeordneten Cloud-Services geboten werden.

Campus-Netzwerke als Schlüssel für vernetzte Unternehmen

Das 5G-Mobilfunknetz, das derzeit ausgebaut wird, kann riesige Datenmengen in Echtzeit übertragen und ist zehn- bis zwanzigmal schneller als der bisher leistungsfähigste Standard 4G. Dies wird Campus-Netzwerken zum Durchbruch verhelfen. Darunter versteht man in sich geschlossene, nicht öffentliche Netzwerke beispielsweise von Industrieunternehmen, Städten, Kliniken, Logistikanbietern, Hochschulen oder Energieversorgern. Auch innerhalb dieser Campus-Netzwerke können Geräte, Maschinen und Anlagen miteinander verbunden werden und ihre Daten sehr schnell und – u.a. dank Sicherheitslösungen von G+D – verlässlich austauschen. Doch von außen hat niemand Zugriff. Schon jetzt gibt es allein in Deutschland etwa 90 Anträge für entsprechende Netz-Lizenzen.

Unsere mehrfach ausgezeichnete SIGNiT^®-Lösung bietet Schutz gegen Manipulation von Daten eines IoT-Gerätes: Eine SIM-Karte signiert dabei jedes einzelne IoT-Datenpaket unmittelbar nach seiner Entstehung und verkettet es mit den vorherigen via Blockchain-Technologie. Dadurch kann die Integrität der Daten zu jedem späteren Zeitpunkt zweifelsfrei geprüft werden. 

Anwendungsbeispiele für die SIGNiT^®-Lösung:

• Stromerzeuger: Jahresabrechnungen basieren auf Daten, die von Stromzählern (Smart Meter) per Internet gesendet werden
   
• KFZ-Versicherungen: Versicherungsprämien hängen von der Fahrweise und Kilometerleistung ab, die Sensoren im Fahrzeug direkt übermitteln
   
• Lufthansa Industry Solutions: Transportgüter in Luftfrachtcontainern werden in Echtzeit überwacht, und Beschädigungen sowie die Verursacher können ermittelt werden.

Veröffentlicht: 31.03.2021