Сим карта устройство чипа

Мобильный телефон может работать и без сим-карты – в режиме экстренных вызовов. Чтобы свободно звонить, отправлять и принимать сообщения – нужно вставить личную телефонную карту. Зная, из чего она состоит и как устроена, понимая принцип её работы, можно более полно и разумно использовать возможности смартфона и даже самого простого сотового телефона.

Из чего состоит сим-карта

Это один из видов процессорных карт. Она нужна для идентификации пользователя, подтверждает его право на получение услуг. Это переносной носитель для контракта.

Рабочий электронный компонент заключён в прочный тонкий корпус из ПВХ, размер которого постепенно уменьшался с развитием технологий – для экономии места внутри смартфона. Размер электронного модуля практически остался прежним.

Снаружи на электронном модуле находится металлическая пластина с контактами. Количество контактов и их рисунок у разных производителей не одинаковы. Через эти контакты осуществляется питание рабочих компонентов сим-карты, подаются команды управления, происходит ввод и вывод данных.

Металлические контакты портятся и окисляются под воздействием кожного жира, поэтому желательно не прикасаться к ним руками. Если причина неполадок в работе карточки – засорение контактов, можно аккуратно очистить их ластиком и протереть спиртом.

Внутреннее устройство – это компьютер в миниатюре. Сходство заключается в наборе функциональных элементов и принципе работы.

Главные элементы сим-карты:

  • процессор;
  • оперативная память;
  • постоянная память – здесь хранится операционная система;
  • память с файловой системой для хранения информации пользователей;
  • контроллер ввода и вывода данных.

Однако, человек напрямую воспользоваться этим компьютером не сможет. В нём отсутствуют элементы интерфейса. Обращение к процессору и памяти происходит средствами мобильного телефона. Питание блоков памяти, процессора и генератора тактовой частоты также обеспечивается его аккумуляторной батареей.

Что хранится в памяти?

Все функции сим-карты можно описать идентификационные и обслуживающие, которые реализованы посредством данных, хранящихся в разных отделах памяти. Принцип работы, подобно компьютеру, заключается в обращении к содержимому, его изменении, перезаписи, выполнении программ процессором.

  1. Самые важные данные, которые в ней хранятся – набор ключей. Первый – IMSI – определяет пользователя в мире сотовых сетей. Это уникальный номер, присвоенный оператором. В нём зашифрована информация о стране и «родной» сети абонента. Использование доступных сетей других операторов, в том числе зарубежных, происходит только в роуминге – при подтверждении эмитентом карты прав абонента на получение услуг мобильной связи. Второй важный секретный ключ – Ki – определяет абонента как правомочного как члена сети.
  2. Информация пользователей – входящие сообщения, список контактов, журналы вызовов. С развитием функционала сотовых телефонов и смартфонов эти возможности стали почти не актуальны.
  3. В постоянной памяти хранятся файлы Java-приложений, которые выполняются процессором при запросе. Обычно это услуги оператора – получение информации о состоянии счёта, погоде, новостях, подключение к чатам или работа с графическими сообщениями. Возможности этого раздела во многом зависят от способности телефона поддерживать имеющиеся функции.

Доступ содержимому карточки выглядит как ответы на запросы, сгенерированные внешним терминалом. Протокол запросов стандартный для всех операторов. Обращение к сети оператора происходит в зашифрованном виде – для максимально возможной защиты секретных ключей. Для доступа к некоторым данным и операциям нужны защитные коды – PIN и PUK.

Сим-карта – это сложное электронное устройство. Самое ценное в ней – уникальные коды, которые служат для идентификации абонента в сети. Встроенный процессор и система шифрования обеспечивают сохранность ключей от взлома мошенниками, а установленные Java-приложения расширяют возможности более простых моделей мобильных телефонов. Внимательно прочитав инструкцию к сим-карте, можно более тщательно настроить работу и безопасность телефона.

SIM-карта представляет собой чип, обеспечивающий общение и переписку между абонентами мобильной связи. Если разобраться, это далеко не единственная возможность чипа. Что представляет собой SIM-карта? На что она способна? Как сделать использование модуля безопасным? Давайте посмотрим.

Что такое SIM-карта?

SIM-карта – это модуль с индивидуальным процессором, который идентифицирует абонента в мобильной сети. Также, он способен хранить определенную информацию: номера, сообщения и другие данные.

Процессор осуществляет работу на частоте 10 МГц. Память SIM-карты разделяется на несколько категорий: большая часть памяти приходится на данные оператора, 20% занимает операционная система, остальная часть выделена на личную информацию пользователя.

Читайте также:  Victoria hdd full version

Изготовление SIM-карт

Изготовление модулей мобильной связи начинается с создания микро-чипов, после эти чипы размещают на контактные площадки, таким образом, получается продолговатая лента. Далее чипы извлекаются из ленты и закрепляются на пластиковом основании, после чего на каждую «симку» загружается операционная система и необходимые приложения. Завершающим этапом является прошивка индивидуальных данных для каждой единицы.

Разновидности SIM-карт

Первые SIM-карты появились в 1991 году, тогда их размер был невероятно огромный и напоминал кредитную карточку. Спустя пять лет размер «симки» существенно уменьшился, так на свет появилась стандартная SIM-карта. Если сравнивать с предыдущей, новая «симка» относилась к категории «мини». Данное устройство способно поддерживать 2G и 3G.

В 2003 году корпорация Apple презентовала новый Iphone 4 и третье поколение модуля мобильной связи MicroSIM. Она значительно отличалась по размерам от своего предшественника, что сделало ее более удобной в эксплуатации.

На этом яблочная компания не остановилась и в 2012 году продемонстрировала новое поколение SIM-карт. NanoSIM стала еще меньше и тоньше, чем MicroSIM. Специалисты признали последнее поколение SIM-карт самым удобным. Первый девайс, который предназначен под такую «симку» — Iphone 5.

Почему «симка» продолжает функционировать после обрезки?

Пластик не является хранителем данных и выполняет функцию основы для чипа. Именно он относится к главным составляющим модуля. В магазинах мобильной связи консультанты осуществляют обрезку SIM-карты при помощи особого девайса, напоминающего степлер. Если неправильно установить в него «симку» и обрезать, можно повредить соединительные контакты или чип.

Намного сложнее произвести обрезку SIM-карты до Nano, поскольку пластика почти не остается и легко задеть важные элементы. Если вы решили осуществить обрезку самостоятельно при помощи ножниц, советуем действовать крайне осторожно.

ESIM, что это такое?

ESIM представляет собой микро-чип, встраивающийся в смартфон. Он способен хранить информацию, как SIM-карта. Чтобы подсоединить eSIM к мобильной сети, вы должны запросить пакет персональных данных у оператора, и сохранить их в смартфоне.

Микро-чип имеет ряд преимуществ:

  1. Экономит место внутри девайса.
  2. Не требует отверстия под установку.
  3. Гораздо легче оградить устройство от попадания пыли и влаги.
  4. Для смены оператора не надо обращаться в сервис, достаточно сменить настройки.
  5. Можно пользоваться услугами нескольких операторов.

ESIM относится к совершенно новому поколению, однако далеко не все устройства оснащены этой функцией. Существует список стран, где eSIM запрещены законом.

Какие данные хранит SIM-карта?

Карта содержит номера KI и IMSI:

  1. IMSI – это личный номер абонента. Он сохраняется в сети после подтверждения подлинности.
  2. KI представляет собой индивидуальный для каждого ключ, состоящий из 128 битов. Он является доказательством подлинности абонента и применяется для авторизации в сети.

Как мошенники воруют личную информацию с SIM-карт?

Для воровства информации или клонирования карты используют специальные приспособления. Легальные устройства не позволяют злоумышленникам получить личные данные или скопировать абонента.

Процессор работает напрямую с ключом KI. Он имеет защиту от чтения, но при осуществлении несложных операций, мошенник сможет его взломать достаточно быстро. Это касается SIM-карт старых поколений, обновленные варианты обладают более серьезной защитой. Злоумышленнику придется серьезно постараться, чтобы добраться к личной информации пользователя.

Если вы планируете приобрести сканер или клонер для SIM-карт, который способен справится с ключами различной сложности, это ложь. Вы не только зря потратите деньги, но и рискуете получить вирус.

Как происходит клонирование SIM-карты?

Данная процедура осуществлялась для того, чтобы позволить абоненту использовать несколько номеров с одного устройства. Информация нескольких операторов собиралась в одну карту MultiSIM, модуль способен вместить в себя больше данных за счет увеличенного объема памяти. Сменить один номер на другой можно после перезагрузки устройства.

Когда функция начала пользоваться популярностью, за дело взялись злоумышленники. Как только «симка» клон внедрялась в устройство, первоначальный абонент терял связь. Таким образом, злодеи получали доступ к секретной информации: социальным сетям, личным сообщениям, онлайн-банкам, платежным системам.

Операторы достаточно быстро обнаружили проблему и мгновенно пресекли вероятность воровства. Сегодня SIM-карты оснащены максимальным уровнем защиты от мошенников.

Как обеспечить сохранность личных данных?

Для максимальной защиты SIM-карты рекомендуем активизировать функцию ввода PIN-кода. Обязательно смените стандартный пароль на более сложный. Остальные меры безопасности предпринимают операторы и создатели различных приложений. Если система обнаружит смену номера, она заблокирует доступ приложениям и потребует повторного ввода логина и пароля.

Может ли SIM-карта размагнититься?

Несмотря на внушительные угрозы операторов, это миф, модуль мобильной сети невозможно размагнитить. SIM-карта представляет собой маленький компьютер, она оснащена процессором, имеет оперативную память, контакты и дополнительные составляющие. Соединительные компоненты не подвергаются размагничиванию, как персональный компьютер, смартфон, планшет и подобные устройства.

Читайте также:  Intel core i10 цена

Нанести механические повреждения SIM-карте не составит труда. Она перестанет функционировать, если ее согнуть или окунуть в воду и не высушить правильно. Также, она может повредиться под действием статического электричества. Для этого вам придется тщательно тереть ее о синтетический материал. Но согласитесь, в этом нет абсолютно никакой нужды.

Лайф-хак

Производители смартфонов устанавливают гибридные разъемы в свои устройства. Таким образом, пользователь может выбрать, либо использовать две «симки», либо заменить одну картой памяти.

Лайф-хареры придумали, как выкрутится из ситуации и совместить два чипа в один. Это не составит особого труда:

  1. Сточите карту памяти пилочкой. Она должна стать гораздо меньше и тоньше.
  2. Нагрейте пластиковую сторону «симки» и отделите от нее чип при помощи пинцета.
  3. Соедините чип и сточенную карту со стороны контактов. Можно скрепить их при помощи клея, главное не преувеличивайте с количеством.
  4. После полного высыхания можно использовать совмещенный модуль.

Как видите, операция достаточно простая, но трудоемкая, с первого раза может не получиться.

Введение

Разработчики М2М-устройств постоянно ищут пути улучшения потребительских качеств своих изделий, таких как габаритные размеры, диапазон рабочих температур, надежность, простота применения и проч. Это становится возможным во многом благодаря усовершенствованию электронной элементной базы. Данный процесс не обошел стороной и SIM-карты (Subscriber Identification Module — модуль идентификации абонента), применяемые во всех GSM-устройствах. Привычные SIM-карты стали недавно доступны в новом форм-факторе — в виде микросхем в миниатюрном корпусе VQFN-8. Такие SIM-карты правильнее называть SIM-чипами [1]. Появление SIM-чипов на рынке электронных компонентов в свободной продаже открыло новые возможности для индустрии GSM-устройств, таких как транспортно-мониторинговые и охранные системы, телекоммуникационное и торгово-кассовое оборудование, медицинские приборы и телеметрические комплексы.

SIM-чип — выбор M2M

SIM-чипы (рис. 1) соответствуют стандарту ETSI TS 102.671 [2] и предназначены для монтажа непосредственно на печатную плату методом пайки. Функционально SIM-чип ничем не отличается от обычной SIM-карты (рис. 2) и имеет такое же назначение — идентификация GSM-устройства в сотовой GSM/UMTS-сети оператора для доступа к услугам голосовой связи, SMS и передачи цифровых данных посредством технологий GPRS или CSD. Исторически так сложилось, что для идентификации GSM-устройства в сети изначально применялись SIM-карты на пластиковой основе размером с кредитную карту (86×54 мм), которые нужно было вручную вставлять в мобильный телефон. В процессе популяризации сотовой связи и с появлением все более компактных мобильных телефонов SIM-карта только уменьшилась в размере (25×15 мм), по-прежнему оставаясь пластиковой (рис. 2).

Рис. 1. Внешний вид SIM-чипа (5×6 мм)

По сей день SIM-карта является отдельным устройством и распространяется операторами сотовой связи как услуга, которая ориентирована прежде всего на массовый, бытовой рынок сбыта. Не секрет, что технические требования к бытовым приборам гораздо мягче, чем требования, которые предъявляются к приборам индустриального назначения.

Рис. 2. Внешний вид SIM-карты

Надо обратить внимание на то, что один SIM-чип может работать в сети только одного оператора. «Переключить» его с одного оператора на другой нельзя. Чтобы устройство могло работать в сети нескольких операторов, в нем должно быть необходимое количество чипов соответствующих операторов. Благодаря стандарту монтажные параметры SIM-чипов одинаковы, и производитель может выпускать одно и то же GSM-устройство, указывая в конструкторской документации в качестве допустимой замены SIM-чипы различных операторов.

Достоинства SIM-чипа

В устройствах индустриального назначения применение SIM-чипов вместо SIM-карт является наиболее верным техническим решением ввиду их более совершенных тактико-технических характеристик. Преимущества SIM-чипов перед SIM-картами очевидны:

  • габаритные размеры 5×6 мм;
  • монтаж методом пайки;
  • диапазон рабочих температур –40…+105 °С;
  • срок службы 13 лет;
  • отсутствие счетчика перерегистраций.

Надо отметить, что плюсы SIM-чипов определили то, что именно они числятся в обязательных технических требованиях автомобильной системы «ЭРА-ГЛОНАСС» [3]. Обычная SIM-карта не удовлетворяет жестким требованиям к терминалам системы экстренного реагирования на аварии и не может применяться в автомобильных терминалах этой системы.

GSM-устройство с SIM-чипом принципиально отличается от аналогичного устройства с SIM-картой: оно более компактно; способно работать в индустриальном диапазоне температур (–40…+85 °С) в условиях сильной вибрации и высокой влажности; не боится ударов. Кроме того, в корпусе нет отверстия для держателя SIM-карты, а значит, устройство влагонепроницаемо и, что немаловажно, вандалоустойчиво — из него невозможно изъять SIM-чип, чтобы вставить в стандартный слот мобильного телефона, что исключает возможность нецелевого расхода трафика.

Доступ SIM-чипа к услугам сотовой связи

Процесс замены SIM-карт на SIM-чипы — это новое направление на российском рынке М2М-электроники, пришедшее с Запада. На сегодня все крупные российские операторы сотовой связи уже освоили работу с ними и готовы осуществлять подключение SIM-чипов, вмонтированных в любое GSM-устройство.

Читайте также:  Шифт энтер в ворде

Жизненный цикл устройства, в котором применяется SIM-чип, можно разделить на две части — до реализации и после реализации устройства конечному потребителю. С момента монтажа чипа на печатную плату до реализации устройство не имеет доступа к услугам сотовой связи, так как за SIM-чипом не закреплен его собственник. SIM-чип находится в предактивированном состоянии.

После приобретения устройства с SIM-чипом его собственнику лицу, отвечающему за оплату расходов по трафику, — необходимо обратиться к оператору сотовой связи для заключения абонентского договора. Если контракт с оператором уже подписан, допускается работать с SIM-чипами в рамках текущего договора. Основанием для заключения абонентского договора на такое устройство являются заявление, пакет документов и номер (а) ICCID (Integrated Circuit Card ID — уникальный идентификационный номер SIM-чипа). Важно, чтобы на корпусе и упаковке GSM-устройства этот номер был промаркирован в явном виде, чтобы его можно было легко прочитать. Желательно, чтобы этот номер дублировался штрих-кодом, чтобы упростить учет при массовом производстве.

Правильность заявляемого номера ICCID проверяется оператором на момент заключения абонентского договора. Номер ICCID считается правильным, если последняя цифра (контрольная сумма) совпадает с контрольной суммой, рассчитанной по алгоритму Луна на основе первых цифр номера ICCID.

Остается технический вопрос. Как получить ICCID? В процессе производства GSM-устройства. GSM-модуль, входящий в состав устройства, во включенном состоянии может прочитать ICCID в цифровом формате при помощи АТ-команды, поданной со стороны микропроцессора. Микропроцессор, в свою очередь, может вывести этот номер через последовательный интерфейс на стендовый компьютер, который распечатает ICCID на принтере на самоклеющуюся маркировочную бумагу. Далее эта бумага должна быть приклеена к устройству.

Российские операторы сотовой связи для своих абонентов (юридические лица) допускают электронный документооборот для упрощения и ускорения процесса подключения вновь приобретенных устройств с SIM-чипами.

Интеграция SIM-чипа в устройство

Разработчику GSM-устройства не потребуется много времени, чтобы разобраться, как подключить SIM-чип к GSM-модулю. Чип, как и SIM-карта, имеет контакты VСС, I/O, RST, CLK и GND, и схема его подключения почти ничем не отличается от схемы подключения SIM-карт (рис. 3), за одним исключением: надобность в защитном диоде в случае с SIM-чипами отпадает, поскольку исключается вероятность поражения линий статическим электричеством. Защитные диоды рекомендуются для устройств с SIM-картами, где пользователь может прикоснуться к электрическим контактам держателя и «разрядиться» на устройство.

Рис. 3. Схема подключения SIM-чипа к GSM-модулю

Благодаря идентичности SIM-чипов и SIM-карт допускается подключение к одному GSM-модулю SIM-чипа в комбинации с SIM-картой. При этом разработчик устройства должен обеспечить грамотное мультиплексирование между модулями идентификации.

Рис. 4. Габаритные размеры SIM-чипа VQFN-8

Если электрическую схему разработчику редактировать почти не придется, то рисунок печатной платы значительно изменится — на ней освободится много места. SIM-чип выполнен в форм-факторе VQFN-8 и занимает на печатной плате всего 30 мм 2 (рис. 4). Распиновка микросхемы стандартная, она приведена на рис. 5.

Рис. 5. Распиновка SIM-чипа

Быстрый старт

Поскольку SIM-чипы теперь можно отнести к разряду электронных компонент, их стало возможным приобретать и у официального партнера оператора сотовой связи. «МТ-Систем» [4], один из крупнейших поставщиков радиоэлектронных компонентов в России и СНГ, является единственной компанией, официально поставляющей SIM-чипы [5, 6] на российский рынок электроники.

Для быстрого тестирования SIM-чипов «МТ-Систем» предлагает разработчикам переходные платы «SIM-чип–адаптер», по форме и размерам схожие с SIM-картами (рис. 6). Переходная плата с напаянным на нее SIM-чипом встает в большинство держателей SIM-карт и не задевает элементов держателя. Поскольку размеры и распиновка SIM-чипов стандартизованы, «SIM-чип–адаптер» может применяться вместе с SIM-чипом любого оператора сотовой связи.

Рис. 6. Переходная плата «SIM-чип–адаптер»

Заключение

Для рынка М2М применение GSM-технологии стало весьма удачным направлением: все системы мониторинга автотранспорта и подвижных объектов основаны на услуге пакетной передачи данных GPRS и сервиса коротких сообщений SMS; системы телеметрии удаленных объектов ЖКХ применяют технологии CSD/GPRS; в охранных системах посредством UMTS или CSD 64 kbps в онлайновом режиме передаются видеопотоки с камер наблюдения. Широкий выбор сервисов, предоставляемых операторами сотовой связи, породил множество производных услуг и технических решений. Но все же, несмотря на развитые потребительские качества любого GSM-устройства, пластиковая SIM-карта остается его слабым звеном, поскольку рассчитывалась для применения в бытовых приборах и не гарантирует работоспособность при низких или высоких температурах, постоянных вибрациях, сильных ударах и высокой влажности окружающей среды. С появлением SIM-чипов переориентация рынка M2M на это новое решение является неизбежным и, с технической точки зрения, адекватным шагом.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Adblock detector