Karta SIM

Ewolucja karty SIM – od pełnowymiarowej przez mini i mikro do nano

Karta mini-SIM

(c) Teque5 z angielskiej Wikipedii, CC BY 3.0

Chip karty SIM

Opis styków

Karta SIM (ang. subscriber identity module), moduł identyfikacji abonenta – karta mikroprocesorowa początkowo wielkości karty kredytowej (85 × 54 mm), później znacznie zredukowana (25 × 15 mm, mini-SIM), zmniejszona (15 × 12 mm, mikro-SIM), zminimalizowana (12,3 × 8,8 mm, nano-SIM) i w postaci układu scalonego wlutowanego w płytę główną urządzenia oznaczonego symbolem MFF2 (5 × 6 mm, Embedded SIM), z wbudowaną pamięcią i mikroprocesorem. Ostatnie rozwiązanie karty Embedded SIM tzw. eSIM na ten moment jest stosowane tylko w dwóch urządzeniach Apple Watch 3, Samsung Gear S2. W 1982 roku powołana została organizacja GSM (Grupe Speciale Mobile). Jej celem było stworzenie wspólnego systemu komunikacji w ramach Europejskiej Wspólnoty Gospodarczej. Karta SIM służy do identyfikacji abonenta za pomocą numeru IMSI (który jest odpowiednikiem numeru IMEI) oraz numeru seryjnego karty SSN, która pozwala na przechowywanie pewnej niewielkiej ilości danych w pamięci EEPROM (współczesny przodek pamięci flash), na przykład wybranych kontaktów z telefonu lub SMS-ów, natomiast system karty sim jest przechowywany w pamięci ROM. Karta SIM nie jest bezpośrednio powiązana z telefonem, jest jednak niezbędnym elementem do wykonywanie podstawowych operacji. Zastosowano również kod PUK, który jest przypisany do karty, wprowadzenie cyfrowej kombinacji po 3 nieudanych próbach wpisania kodu PIN umożliwia odblokowanie telefonu.

Typowa karta SIM składa się z:

• procesora
• pamięci RAM ~ 8 KB
• pamięci ROM – 64-512 KB
• pamięci EEPROM – do 512 KB
• układu szyfrującego komunikację z operatorem

Pełni ona niejako funkcję klucza dostępowego do sieci komórkowej. Na wewnętrznej stronie karty znajdują się pozłacane pola, czyli styki, które za pośrednictwem gniazda karty SIM łączą ją z modemem aparatu telefonicznego sieci komórkowej.

Opis styków (przykład):

1. Vcc – zasilanie
2. RST – zerowanie
3. CLK – taktowanie
4. RFU – Reserved for future use
5. GND
6. Vpp – napięcie programujące
7. I/O
8. RFU – Reserved for future use

Embedded SIM tzw. „eSIM”

Każdy konkretny egzemplarz karty ma przypisany swój odrębny 19-, 20- lub 22-cyfrowy numer identyfikacyjny ICCID (ang. integrated circuit card identifier), najczęściej wydrukowany na samej karcie SIM. Dla kart SIM dwie pierwsze cyfry numeru ICCID to 89. Numer ICCID kończy się cyfrą kontrolną obliczoną wg algorytmu Luhna.

Operatorzy różnych sieci telefonii komórkowej, sprzedając aparaty z abonamentem, zazwyczaj zaopatrywali je w tak zwane SIM-locki – blokady uniemożliwiające korzystanie w nich z kart SIM innych operatorów. W dzisiejszych czasach operatorzy raczej nie stosują blokad typu SIM-lock.

Zgodnie ze specyfikacją 3GPP, z telefonu bez karty SIM można wykonywać połączenia na numery: 000, 08, 112, 110, 118, 119, 911 i 999. Są to numery obsługiwane przez operatorów jako połączenia alarmowe: mają one wyższy priorytet podczas przydzielania zasobów radiowych, za połączenia z nimi nie są naliczane opłaty i przekierowywane są do właściwych, wskazanych przez odpowiedni urząd, centrów ratunkowych znajdujących się najbliżej miejsca, z którego wykonano połączenie. W zależności od obszaru geograficznego tylko niektóre z tych numerów są aktywne, np. w Polsce (i większości krajów europejskich) jest to numer 112, w Ameryce Północnej 911, a w Japonii 110, 118 i 119.

© Raimond Spekking / CC BY-SA 4.0 (via Wikimedia Commons)

Adapter SIM

Do dziś karty są wydawane w formacie jaki był na samym początku, czyli wielkości karty kredytowej w celu zapewnienia kompatybilności. Najdłużej był użytkowany format miniSIM. Technika poszła o krok dalej i pod naciskami Apple do użytku weszły karty microSIM i nanoSIM. Istnieją również tzw. „adaptery” kart SIM, dzięki którym każdy abonent może powrócić do dowolnego rozmiaru np. z karty nano SIM powrócić do rozmiaru microSIM.

Szczegółowe wymiary prezentuje poniższa tabela:

Rodzaje kart

System karty SIM

System, w który jest wyposażona karta SIM, umożliwia uruchamianie apletów javy w formacie java card. Karty SIM posiadają możliwość aktualizacji OTA, dzięki czemu dany operator wysyła do abonenta specjalnie spreparowaną, binarną wiadomość SMS, która nie jest wyświetlana użytkownikowi. Maksymalny rozmiar takiej aktualizacji wynosi 255 bajtów.

Dla krótkiego wyjaśnienia: OTA (Over The Air) oznacza pobranie pliku aktualizacji do pamięci urządzenia; aktualizacja, która nie wymaga praktycznie od użytkownika uwagi oraz żadnej specjalistycznej wiedzy.

Warto również pamiętać o zagrożeniu, jakie niosą wspomniane aktualizacje OTA. Za ich pomocą można wykonać na przykład tzw. „ciche połączenie”. Wygląda to tak, że telefon wykonuje połączenie bez wzbudzania wyświetlacza, a po zakończeniu połączenia usuwa dany aplet z pamięci karty SIM, skutkiem czego nie będzie możliwe do wykrycia, co było powodem wykonania takiej operacji.

Problemem są także błędy w oprogramowaniu. Z powodu błędnego wyniku pracy jednego apletu karta może wykonać niepożądaną akcję, na przykład usunąć kontakty.

Rozwój oprogramowania jest skomplikowany, a sprzęt potrzebny do jego testowania bardzo drogi. Istnieją metody zastępcze – emulatory, są jednak bardzo nieprecyzyjne. Zdarzają się sytuacje, w których różne emulatory dają różne wyniki pracy tego samego apletu.

Zobacz też

• ISIM
• USIM
• dual SIM
• S-SIM

Linki zewnętrzne

• SIM – odkrywamy tajemnice, Computerworld (2007)