简介

​ SIM卡相当于手机的“身份证”。在营业厅办理的SIM卡，手机才能使用运营商的通讯网络，享受通信服务。

​ SIM卡，通常简称SIM，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。实际上，SIM卡是一个装有微处理器的芯片卡。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。使用手机和SIM卡时，实际上是手机向SIM卡发出了命令，SIM卡根据标准规范来执行并反馈结果。

​ SIM卡上面会被划分成不同的区域，是SIM卡和手机连接时，不同的触点。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。电源(Vcc) 、复位(RESET) 、时钟(CLK) 、接地端(GND)、编程电压(VPP)、数据I/O口(Data)。

​ 在SIM卡上，存储了我们手机用户的信息：

  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、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。

演进历史

​ 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。最开始的SIM卡，就是名片那么大，使用时，必须整张卡塞进手机。因此新办的SIM卡，都会嵌入在一张名片大小的卡片上。原始大小的SIM卡称为原卡，其中实际的SIM卡为Mini SIM卡。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。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。

​ 所以，独立实体形态的SIM卡，一共有四个标准：Standard SIM、Mini SIM、Micro SIM和Nano SIM，四张卡越来越小。关于SIM卡的变化，并不是技术演进，就是剪卡。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。小卡也可以通过卡托，变成大卡。总之，可大可小，非常灵活。

UIM卡

​ 一直以来，把手机卡都叫做SIM卡，这并不严谨。SIM卡是属于GSM技术的，另一技术CDMA的手机卡，并不叫SIM。早期的CDMA手机没有卡。目前国际上的CDMA运营商（为数不多了）的手机，基本上都是不插卡的。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。如果大家有点印象，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。

​ 话说，当年中国加入WTO时，和美国谈判，作为条件之一，美国“要求”我们必须建一张CDMA网络，我们才有了联通的那张C网（后来卖给中国电信）。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。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。

eSIM卡

​ 既然SIM卡已经被剪成只剩金属部分，那还能不能再剪，随着科技的不断发展，手机已经变得非常轻薄。Nano-SIM虽然看上去已经很小了，但是对于手机厂商来说，还是无法忍受。除了SIM卡本身之外，卡槽结构以及对应的接口走线，也要占用空间。除了手机之外，最要命的是可穿戴智能设备（智能手表、运动手环、智能眼镜）。对它们来说，即使是Nano-SIM，也还是太大了。此外，有卡就有卡槽，有卡槽就有缝隙。SIM卡槽的缝隙，严重影响设备的防水，进而限制了设备的使用场景。所以说，厂商们迫切希望能够干掉手机上所有的“孔”和“缝”。第三点，SIM卡是插在卡槽里的，通过金属触片连接，但是这种非焊接的接触，就会存在接触不良的问题。尤其是可穿戴设备，经常会有磕碰，时间长了，容易导致松动或脱落，影响使用。最后一点，也是最重要的一点，就是换号困难。SIM卡代表了用户和单一运营商的契约关系。你办理了SIM卡，就是和运营商签订了合同，凭卡享受服务。卡针，要用的时候却永远找不到。所以，手机厂商们一直在考虑，如何才能彻底解决SIM卡的这些问题。

​ 苹果公司最先想到了办法。2011年，苹果公司向美国专利和商标局申请了一项虚拟SIM卡专利。2014年，苹果发布了自己的SIM卡——Apple SIM，嵌入美国和英国发售的iPad Air 2和iPad Mini 3平板电脑中，允许用户设备动态选择运营商网络。2015年7月，苹果公司和三星计划联手推出eSIM卡。

​ 2016年6月，GSMA（GSM协会）发布智能手机eSIM规范。这一规范获得全球超过30家运营商、芯片商及苹果、三星、谷歌等智能手机厂家的支持。eSIM是指Embedded-SIM（嵌入式SIM卡），本质上还是一张SIM卡，只不过它变成了一颗SON-8的封装IC，直接嵌入到电路板上。这样一来，不仅解决了连接可靠性的问题，也节约了高达90%的空间。而且，eSIM是可编程的，支持通过OTA（空中写卡）对SIM卡进行远程配置，实现运营商配置文件的下载、安装、激活、去激活及删除。说白了，你不用去营业厅，就可以灵活选择多家运营商的网络，像选Wi-Fi一样方便。

​ 对于苹果、华为这样的终端设备商来说，eSIM简直不要太爽——即节约了空间，方便了设计，也降低了难度和成本。最重要的是，有了eSIM，终端设备商就可以绕开运营商，直接和用户搭上线了。这就是为什么，终端设备商愿意大力推广eSIM。

​ 虽然说eSIM看起来损坏了运营商的利益，但运营商们根本不是为了手机才推进eSIM的。他们关注的重点是物联网。根据专业机构预测，到2025年，全球M2M（Machine to Machine）连接设备数量将达到300亿，这些设备都依赖e-SIM相关网络技术实现联网，对于网络运营商来说是一块超大的蛋糕。所以，即使是心里不情愿，很多运营商还是忍痛支持eSIM——包括AT&T、德国电信、沃达丰、西班牙电信以及Orange等各大运营商，都在推动eSIM的发展和普及。国内的运营商当然也不会坐视不理。他们瞅准了eSIM在物联网上的巨大商机，频繁做出响应。2017年6月，上海CES Asia(亚洲消费电子展)，中国移动推出一款全球尺寸最小的eSIM NB-IoT通信模组M5310，成为热点。

softSIM和vSIM

​ 如果说eSIM至少还算是一个硬件，那么，softSIM和vSIM干脆一不做二不休，彻底消灭了硬件。例如SoftSIM，依托操作系统软件实现SIM功能，没有实际的物理芯片存在，对基带进行修改后，基带重定向直接通过其它接口和操作系统层交互，而不再需要访问SIM硬件。华为的天际通，就是基于海思SoftSIM技术

​ eSIM、softSIM和vSIM，都是虚拟SIM技术。虚拟SIM的发展之路注定是坎坷的。从诞生之日起，围绕这项技术的就是持续不断的纷争、博弈。

​ 据权威部门预测，至2020年，新增eSIM连接数将达到2亿个，全球将拥有3.46-8.64亿部内置eSIM卡的智能手机。德国电信甚至大胆预计，至2025年，eSIM将全面取代传统SIM。总而言之，在目前物联网技术井喷式发展的带动下，eSIM的普及势必提速。