全面了解SIM卡、物联网卡、国际物联网卡、IoT卡的原理和应用
SIM卡（Subscriber Identity Module），即用户身份模块，是一种包含微处理器芯片的智能卡，用于在移动通信网络中识别和认证用户身份。
存储用户的唯一标识信息（IMSI、Ki密钥），用于向网络证明用户身份的合法性。
通过内置的加密算法，对通信数据进行加密，防止被窃听和篡改。
存储通讯录、短信、运营商信息等数据（普通SIM卡功能，物联网卡通常不使用）。
设备通电后，读取SIM卡中的IMSI（国际移动用户识别码）
设备搜索可用的移动网络，根据IMSI选择归属运营商
网络向SIM卡发送随机数，SIM卡使用Ki密钥计算响应值
网络验证响应值正确后，允许设备接入网络
设备成功注册到网络，可以开始数据通信
使用协商的加密密钥对通信内容进行加密保护
| 类型 | 尺寸（毫米） | 推出时间 | 应用场景 |
|---|---|---|---|
| 标准SIM卡 | 25×15mm | 1991年 | 早期手机（已基本淘汰） |
| Micro SIM卡 | 15×12mm | 2010年 | 部分老款手机和设备 |
| Nano SIM卡 | 12.3×8.8mm | 2012年 | 目前主流智能手机 |
| eSIM | 6×5mm（嵌入式） | 2016年 | 智能手表、物联网设备 |
目前物联网卡通常采用三合一设计，可适配不同尺寸的卡槽：
使用方法：根据设备卡槽大小，沿预留切割线掰下相应尺寸的卡片
针对恶劣环境设计的加固型SIM卡：
推荐：用于车联网、工业设备
面向：个人消费者
面向：企业/设备
特点：虚拟化SIM卡
| 触点 | 功能 |
|---|---|
| C1 | VCC（电源，1.8V/3V/5V） |
| C2 | RST（复位信号） |
| C3 | CLK（时钟信号） |
| C5 | GND（接地） |
| C7 | I/O（数据输入输出） |
格式：通常为19-20位数字，印在SIM卡表面
组成结构：
89 86 02 XXXX XXXXXXXX X
↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓
电信 中国 运营商 运营商 用户号 校验位
行业码 国家码 编码 自定义 示例：8986021234567890123
格式：15位数字，存储在SIM卡内，用户无法直接看到
组成结构：
460 00 1234567890
↓ ↓ ↓
MCC MNC MSIN
移动 移动网 移动用户
国家码 络码 识别码示例：460001234567890
| 参数 | 说明 | 用途 |
|---|---|---|
| MSISDN | 移动用户号码（手机号） | 物联网卡通常没有，或仅用于管理 |
| PIN/PUK | 个人识别码/解锁码 | SIM卡锁定保护（物联网卡通常不启用） |
| Ki | 128位认证密钥 | 网络认证，用户无法读取 |
| OPC | 运营商配置密钥 | 与Ki配合进行认证 |
| 对比项 | 普通SIM卡 | 物联网卡 |
|---|---|---|
| 使用对象 | 个人消费者 | 企业、设备 |
| 号段 | 13X、15X、18X、19X等 | 144、146、148、1440等 |
| 功能 | 语音、短信、数据 | 仅数据（部分支持短信） |
| 实名要求 | 必须实名认证 | 企业认证，无需个人实名 |
| 计费方式 | 月租+通话时长+流量 | 流量计费（流量池或单卡） |
| 号码 | 有手机号码（MSISDN） | 通常没有或仅用于管理 |
| 管理方式 | 营业厅、APP | 企业管理平台、API |
| 批量管理 | 不支持 | 支持批量开卡、停卡、查询 |
| 流量池 | 不支持 | 支持多卡共享流量池 |
| 使用场景 | 日常通讯 | 车联网、智能设备、远程监控 |
| 限制 | 禁止用于设备 | 禁止用于手机等个人设备 |
| 价格 | 月租制，较高 | 流量价格低，适合大批量 |
| 生命周期 | 长期使用 | 需定期使用，否则停用 |
| 安全隐患 | 风险说明 | 防护措施 |
|---|---|---|
| SIM卡克隆 | 早期A3/A8算法可被破解 | 使用支持Milenage算法的新卡 |
| SIM卡盗用 | 卡片丢失后被他人使用 | 立即挂失停卡，启用PIN保护 |
| 伪基站攻击 | 伪装成合法基站窃取信息 | 使用支持双向认证的4G/5G网络 |
| 中间人攻击 | 拦截并篡改通信数据 | 应用层使用TLS/HTTPS加密 |
| SIM卡病毒 | 恶意STK应用 | 不安装未知来源的SIM应用 |
eSIM（Embedded SIM，嵌入式SIM）是将SIM卡芯片直接嵌入到设备主板上，通过远程配置的方式写入运营商信息，无需物理插拔卡片。
车辆出厂即内置eSIM，支持全球网络切换，无需更换实体卡。
手表、手环等小型设备，eSIM节省宝贵空间，提升防水性能。
恶劣环境下无需更换卡片，远程管理更安全便捷。
发展趋势：eSIM将逐渐成为物联网的主流方案，但目前传统SIM卡仍是主力，预计未来5-10年将完成过渡。