一文看懂SIM卡

说到SIM卡，大家都不陌生。

现在是移动互联时代，几乎每个人都有手机。而在手机里，就有SIM卡 。

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这个指甲盖大小的玩意 ，已经成为我们生活中不可或缺的一部分。

手机再牛逼，如果没有SIM卡，也是个废柴
。既不能打电话 ，也不能发短信，香港云服务器更不能移动上网。

因为手机必须有“合法身份”，才能使用运营商的通讯网络 ，享受通信服务 。

而你从营业厅买回来的SIM卡里面，“写入”了手机号，代表了你的“合法身份”。

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那么，SIM卡就只是一个存储了“手机号”的小金属片吗？

并不是
！

SIM卡的亿华云内部构造

SIM卡，全名是Subscriber Identity Module（用户识别模块） 。因为它一直以卡片形式存在 ，所以我们都习惯叫它SIM卡
。

但实际上 ，SIM卡是一个装有CPU（微处理器）的芯片卡。

除了CPU之外，SIM卡上面还有程序存储器ROM、工作存储器RAM、数据存储器EEPROM ，以及串行通信单元。

所以说，SIM卡，模板下载其实就是一台微型计算机。

我们使用手机和SIM卡时，手机会向SIM卡发出命令 ，SIM卡根据标准规范来执行并反馈结果 。SIM卡并不是一张单纯的信息存储卡。

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如果各位仔细观察SIM卡 ，会发现这个小金属片上面会被划分成不同的区域，有点像“图腾” 。

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这些不同的区域，实际上是SIM卡和手机连接时 ，源码下载不同的触点连接 。

SIM卡槽

不同的触点，有着不同的用处。有的是给SIM卡供电，有的是为了手机和SIM卡交换数据。

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电源(Vcc) 
、复位(RESET) 、时钟(CLK) 、接地端(GND)、云计算编程电压(VPP) 、数据I/O口(Data) 

在SIM卡上，究竟有哪些信息呢？

1 、由SIM卡生产厂商存入的系统原始数据
 。

2、由移动运营商在将卡发放给用户时注入的网络参数和用户数据 。包括鉴权和加密信息 、算法 、参数
。

3 、由用户自己存入的数据 。比如
，短消息、服务器租用通讯录
、话费记数等  。

4 、用户在用卡过程中自动存入和更新的网络接续和用户信息类数据。包括最近一次位置登记时的位置信息，临时移动用户号（TMSI）等。

这些数据信息中，第1类是写死无法修改的 ，第2类是只有专业部门才能查阅和更新的
，第3 、4类才是手机可以读写更新的。

所以说，SIM绝不只是存了一个「手机号码」那么简单。

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SIM卡的发展史

说完SIM卡的构造
，我们再来看看它的历史 。

SIM卡作为通信史上的一个伟大发明 ，其实诞生超过30年了。

上世纪90年代 ，GSM在欧洲诞生 ，并在全球迅速普及 。

1991年
，德国捷德公司开发了世界上第一张SIM卡
，随后卖了300张给芬兰运营商Radiolinja。

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沃达丰的Orbitel 901，发出了第一条短信的GSM移动电话 ，也是第一部插入了SIM卡的移动电话  。

问一个问题 ，大家知道为什么现在新办的SIM卡，都会嵌入在一张名片大小的卡片上吗 ？

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除了这样更方便携带之外 ，还有一个很重要的原因——因为最开始的SIM卡 ，就是名片那么大的（也就是和银行卡一样大）。使用时，必须整张卡，塞进手机里。

标准卡（原卡） VS 银行卡

上面这个才是真正的「标准SIM卡」，也叫“原卡”。

我们国家移动通信起步晚 ，大部分人最早接触的SIM卡
，是这样的——

Mini SIM卡（红框内）

上图这种卡 ，我们通常以为是标准SIM卡 ，其实不是。它叫「Mini SIM卡」，是手机小型化之后 ，在原卡基础上发展出来的。

2010年，欧洲电信标准协会（ETSI）再从Mini SIM发展出「Micro SIM卡」 。Micro SIM卡首次使用在苹果公司所推出的iPad及iPhone 4，后续iPhone 4S 、iPad 2等众多智能手机都有采用。

Micro SIM 和 iphone4

2011年，又是苹果公司 ，提出「Nano SIM卡」标准
，经过2012年的一番竞争（战胜了诺基亚、RIM、摩托罗拉联合提交的方案）
，该标准被ETSI采纳为4FF标准 。Nano SIM卡最早被应用在iPhone 5与iPad mini。

Mini SIM、Micro SIM 、Nano SIM（从左到右）

所以，独立实体形态的SIM卡，一共有四个标准
。

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连SIM卡都减肥成功了，你还有什么理由不努力？

关于SIM卡的变化，大家其实都看得出来了，并不是什么技术的重大进步 
，说白了，就是剪塑料（剪卡）。

剪卡

剪卡如今也是一件很常见的事情，淘宝买个剪卡器 ，自己就能剪。

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小卡也可以通过卡托，变成大卡 。

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其实，关于SIM卡，大家还有一个误解 。

一直以来，我们把手机卡都叫做SIM卡 ，这并不严谨 。

SIM卡是属于GSM技术的，对于GSM的死敌——CDMA来说 ，它的手机卡，并不叫SIM 。

那早期的CDMA手机，用的是什么卡？

答案是——没有卡。

嗯，你没听错 ，早期的CDMA手机是不插卡的 。而且，目前国际上的CDMA运营商（为数不多了），它们的手机也基本上是不插卡的 。

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小枣君是搞CDMA出身的，对这个再清楚不过了。当年我所参与的海外CDMA项目，那些运营商的C网手机都是不插卡的。

那CDMA手机靠什么来拥有手机号码等信息呢
？

有的是运营商直接在手机中写入号码，然后一起卖给用户。

有的是通过OTA，也就是Over The Air ，空中放号。例如，买了全新的CDMA手机之后
，第一次开机，按指定格式发一些消息 ，即可实现手机号码信息的写入，变成一部正常的手机 ，这就是一次OTA空中放号的过程。

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如果大家有点印象，很多年前iPhone刚火起来的时候 ，很多人去买国外的水货iPhone 4S，就会买到美国CDMA运营商Verizon的iPhone 4S，当时被称为“V版”iPhone
，都是不能插手机卡的。

如果你要在中国用它，必须“找关系”，对手机进行“烧号” ，才能使用
。其实，就是把你的电信号码“烧进”手机里面
，实现机卡一体。

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话说
，当年中国加入WTO时，建了一张CDMA网络 ，后来辗转归了中国联通
 ，再后来，又卖给中国电信。而我们也对这张C网做了一点“小改动” ，就是必须有“卡槽”
。

于是
，中国这张CDMA网络 ，成了世界上唯一一张要插手机卡的CDMA网络。

CDMA制式的手机卡  ，叫UIM卡  ，全名是User Identify Module  ，很巧 ，中文名也叫用户识别模块。

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Subscriber和User ，都有“用户”的意思。

通信行业里 ，通常用subscriber指代手机用户。

现在，UIM是由中国电信倡导，CDMA的大旗，也是中国电信勉强在扛（接近退网） 。

UIM和SIM除了技术制式上的区别之外，在外型尺寸 、作用功能方面几乎没有什么不同  ，所以大家通常也把UIM称为SIM。

进入最近十年，因为设备小型化的需求
，加上可穿戴设备以及物联网应用的蓬勃发展 ，nano SIM也无法满足需求，需要进一步减小模块的体积，甚至消灭实体模块。

于是
，就有eSIM、soft SIM等虚拟SIM技术。