Колупаємося в SIM-карті: процесор, пам'ять, файлова система + I / O
Сьогодні важко знайти людину, яка не знає, що таке SIM-карта або Subscriber Identity Module - модуль ідентифікації абонента. Цей маленький шматочок пластика з золотистими контактами на одній з поверхонь є ключем до послуг, що надаються оператором мобільного зв'язку. А ще всередині SIM-карти знаходиться спеціалізований комп'ютер з досить складною функціональністю.
SIM-карта - це та ж процесорна кредитка
На самому діда SIM-карта - це одна з різновидів більш загальної суті - процесорної «розумної карти» (Smart Card).
Процесор в тілі SIM-карти
Такі «розумні карти» можуть використовуватися в різних цілях:
• Ідентифікації абонентів мобільного зв'язку;
• Надання доступу до зашифрованого контенту різних платних систем, наприклад, телебачення;
• Як банківські карти;
• Для ідентифікації користувача, якому надається доступ до корпоративних мереж і т.п.
У різних системах мобільного зв'язку модулі ідентифікації абонентів називаються по-різному. Так, в стандартах GSM використовувалося назву SIM - Subscriber Identity Module, яке і закріпилося в побуті. Модуль ідентифікації, який використовується в мережах UMTS (3G) часто називають USIM - Universal Subscriber Identity Module, що насправді не зовсім вірно! Сам модуль називається UICC - Universal Integrated Circuit Card - універсальна карта з інтегральною схемою ( «розумна карта»), а USIM - це додаток (application), яке працює всередині UICC і використовується для ідентифікації та обслуговування абонента в мережі UMTS (3GPP TR 21.905) .
Далі ми поговоримо про ідентифікацію абонентів, які використовуються в мережах GSM-UMTS, які за традицією будемо називати SIM або картами.
Отже, в даний час стандартизовані три формату модулів ідентифікації абонентів GSM-UMTS.
Три формату модулів ідентифікації абонента GSM-UMTS
ID-1 UICC - найперший варіант - має розмір звичайної банківської карти. Багато хто пам'ятає його за моделями 90-х років - Motorola 8900, StarTAC та інших. В даний час в нових моделях мобільних терміналів практично не використовується через великі габарити.
Plug-in UICC - найбільш поширений зараз формат. Зазвичай такі модулі виламуються з карт розміру ID-1 по просічками, зробленим під час виготовлення.
Карта ID-1 з «універсальної» просіченням для Plug-in і Mini-UICC
В деякі пристрої, що працюють в мобільній мережі (навігатори, пристрої для контролю місцезнаходження транспортних засобів і т.п.) модулі ідентифікації абонентів можуть просто впаюються у вигляді мікросхем, але звичайним абонентам з такими модулями зазвичай стикатися не доводиться.
Скільки має бути контактів?
У побуті зустрічаються модулі з різним малюнком контактної площадки і різним числом контактів. Деякі виробники використовують «фірмовий» малюнок контактної площадки, як візитну картку.
Стандартами передбачені 8 позицій для майданчиків, через які модулі з'єднуються з мобільними терміналами, але не завжди використовуються всі з них. Часто зустрічаються карти з 6-ю контактами, а інша металізована частина зазвичай підключена до «землі».
Карти з 6-ю і 8-ю контактами
С1 - Vcc - харчування;
С2 - Reset - контакт управління картою;
С3 - CLK - Clock - тактова частота;
C5 - загальний ( «земля»);
С6 - Vpp - напруга програмування, яке використовується під час запису службової інформації
C7 - I / O - лінія послідовного інтерфейсу введення / виводу.
Стандартами передбачено використання і контактів C4 і С8 в режимі обміну інформацією з мобільним терміналом в режимі USB, що забезпечує більш високу швидкість передачі інформації, ніж через звичайний I / O інтерфейс SIM.
На практиці зараз режим USB-інтерфейсу фактично не використовується, оскільки обладнання з цим інтерфейсом практично не проводиться і не замовляється споживачами, тому ці контакти, навіть якщо вони є на карті, з'єднані з «землею». Надалі буде обговорюватися робота через лінію I / O інтерфейсу.
Порівнюючи електронне вміст SIM з комп'ютером (особливо, з кишеньковим), можна знайти багато однакових по функції елементів:
• Процесор (CPU);
• Оперативна пам'ять (ОЗУ, RAM);
• Постійна пам'ять для зберігання операційної системи ПЗУ (ROM);
• Пам'ять для зберігання інформації користувачів;
• Файлова система;
• Контролер введення-виведення (I / O controller). Є й відмінності - то, чого немає в модулі:
• Елементи інтерфейсу з людиною, які просто не потрібні модулю.
• Джерело живлення (використовується харчування терміналу)
• Генератор тактової частоти (аналогічно, постачання з терміналу).
Обсяг пам'яті, яку можна використовувати для зберігання інформації в SIM, буває різний і поступово зростає в міру розвитку технологій. Кілька років тому був спалах ейфорії від появи технології, що дозволяє розмістити в SIM гігабайти інформації. Саме тоді після палкої дискусії в галузі і двох турів голосування в GSM Association, був обраний стандарт USB для роботи з великими обсягами інформації. Але потім ейфорія стихла, і зараз на ринку не так вже й багато і мобільних терміналів, здатних працювати з такими SIM, та й самі SIM з гігабайтним об'ємом пам'яті не користуються особливим попитом у операторів.
Чи можна зберігати HD-фільми на SIM-картах?
А навіщо потрібні великі обсяги пам'яті SIM-карт і які обсяги пам'яті реально потрібні? Пам'ять SIM використовується для кількох цілей:
• Розміщення файлів додатків. які можуть виконуватися у вбудованій в SIM віртуальної Java-машині і забезпечувати надання деяких послуг. Якщо оператор активно використовує послуги на базі додатків, що виконуються в SIM-карті, то ця частина може займати найбільш значущу частину пам'яті карти.
Очевидно також, що збільшення обсягу пам'яті здорожує SIM, і тому зараз оператори, найчастіше, намагаються обмежитися обсягами, мінімально необхідними для розміщення потрібної інформації.