1. Chức năng và các kích thước cơ bản
Năm 1991, những chiếc thẻ SIM đầu tiên được hãng Giesecke Devrient (Đức) sản xuất cung ứng cho một nhà mạng di động của Phần Lan với hai chức năng cơ bản:
- Nhận dạng: Một thẻ SIM chứa một số tham chiếu duy nhất xác định thẻ SIM đó và vì vậy nhận dạng người dùng. Nhà mạng có thể nhận ra số tham chiếu này và đảm bảo rằng các hoạt động tính cước liên quan tới thẻ SIM này được tính toán một cách chính xác.
- Xác thực: Để đảm bảo việc nhận dạng chính xác, mạng di động sử dụng một cơ chế bảo mật để cho phép truy cập vào mạng lưới. Mạng di động gần như sẽ đưa ra một câu hỏi bảo mật mà chỉ có những thẻ SIM nhất định mới có thể đưa ra câu trả lời chính xác (được tổng hợp từ các thông tin được lưu trong bộ nhớ của thẻ SIM). Khi được thông qua, thiết bị sử dụng thẻ SIM mới có thể được truy cập vào mạng lưới.
Kích thước vật lý của chiếc thẻ SIM đang ngày càng nhỏ đi do yêu cầu của việc tăng không gian trong thiết bị dành cho các bộ phận bổ sung tính năng khác của thiết bị cầm tay đầu cuối. Kích thước 4FF hay còn gọi là nano SIM là kích cỡ nhỏ nhất có thể thu gọn mà vẫn giữ được các chức năng cơ bản của thẻ SIM cũng như đảm bảo người dùng có thể dễ dàng tháo lắp chúng (Hình 1).
 |
| Hình 1: Các kích thước thẻ SIM |
SIM với kích thước nano đang được sử dụng khá phổ biến với các dòng smartphone hiện nay. Không những duy trì được các chức năng cơ bản như kể trên, thẻ SIM đang ngày càng được tích hợp thêm nhiều chức năng phức tạp khác (ví dụ như thanh toán khoảng cách gần NFC) và hỗ trợ nhiều loại thiết bị hơn.
Những thẻ SIM được gắn cố định vào các thiết bị hoặc sử dụng trong các ứng dụng M2M thì ngoài sử dụng thẻ có kích thước Mini SIM và Micro SIM cho loại có thể tháo rời còn có thêm kích thước chuẩn khác: MFF1 và MFF2 (5mm x 6mm) dành cho loại tích hợp vào thiết bị. Ngoài ra, các đặc tính khác như độ chịu nhiệt, độ bền, độ chống rung, chống va đập… cũng yêu cầu cao hơn so với những chiếc thẻ SIM dành cho thiết bị cầm tay đầu cuối.
2. Cách thức sử dụng thẻ SIM trên các thiết bị thông dụng hiện nay
Hiện thẻ SIM được phân loại theo ba cách sử dụng chính:
(1) Cách truyền thống: Ở phương thức này, thẻ SIM là phần cứng tách rời và người dùng có thể lấy ra khỏi thiết bị. Thẻ SIM lưu trữ thông tin profile do nhà mạng cung cấp và được đưa vào trong quá trình sản xuất thẻ SIM. Các thông tin này cho phép nhận dạng và xác thực thẻ SIM đối.
(2) SIM được tích hợp sẵn: Trong phương thức này, thẻ SIM được gắn liền với thiết bị từ khi sản xuất và người dùng không thể lấy ra được.
(3) Thẻ SIM thay đổi được thông tin từ xa: Đây là loại thẻ SIM chưa được sử dụng nhiều trong thực tế song sẽ sớm trở nên phổ biến trong tương lai không xa. Loại thẻ SIM này cho phép thay đổi các thông tin lưu trữ trên đó từ xa (thông tin để xác thực và nhận dạng) mà không cần thực hiện các thay đổi vật lý trên thẻ SIM. Loại thẻ SIM này có thể là loại thẻ tháo rời được hoặc tích hợp sẵn trong thiết bị. Để làm được điều này, thẻ SIM sẽ có thêm một bộ nhớ và do đó có thể lưu trữ thông tin của một vài nhà mạng thay vì một nhà mạng như thẻ SIM truyền thống.
Hình thức sử dụng thẻ SIM trong các loại thiết bị chính:
- Các thiết bị di động như máy tính bảng, phablet, điện thoại di động và smartphone: dạng thẻ SIM truyền thống. Hiện tại đã có một số thiết bị máy tính bảng (iPad Air và iPad Mini của Apple) sử dụng loại thẻ SIM thứ 3 (tháo rời được và thay đổi được thông tin nhà mạng). Tuy nhiên hiện tại tính năng cho phép thay đổi nhà mạng của thiết bị này gần như chưa được sử dụng bởi các nhà mạng không hào hứng hỗ trợ.
- Các thiết bị M2M: Nhiều thiết bị M2M đang sử dụng loại thẻ SIM truyền thống song cũng có những thiết bị yêu cầu các phương thức sử dụng thẻ SIM khác. Ví dụ, với các thiết bị cảm biến từ xa được lắp đặt ở những vị trí khó tiếp cận, không có nhu cầu tháo rời mà cần độ bền, độ ổn định và có thể thay đổi được thông tin nhà mạng thì loại thẻ tích hợp có thể thay đổi được thông tin từ xa sẽ được sử dụng (loại 3). Gần đây, GSMA đã công bố các đặc tả kỹ thuật dành cho loại thẻ SIM có thể tháo rời /tích hợp và thay đổi thông tin từ xa dành cho các thiết bị M2M.
- Các thiết bị đeo: Hiện thời, phần lớn các thiết bị đeo di động sử dụng phương thức thẻ SIM truyền thống với kích thước SIM cỡ Nano. Tuy nhiên với đặc điểm nhỏ gọn song lại được tích hợp nhiều chức năng khác, tương lai các thiết bị này chắc chắn sẽ sử dụng dạng thẻ SIM tích hợp và thay đổi thông tin được từ xa song đơn thuần như công nghệ thẻ SIM hiện nay mà đòi hỏi có những sự cải tiến hơn nữa.
Hiện tại, phương thức sử dụng thẻ SIM theo kiểu truyền thống vẫn đang là phương thức thịnh hành nhất. Loại tích hợp và thay đổi thông tin từ xa dù đã có các đặc tả chuẩn hoá chi tiết và đã được sử dụng trên thị trường (trong iPad Air và iPad Mini của Apple) song vẫn phát triển rất khiêm tốn bởi chưa nhận được sự ủng hộ của các nhà cung cấp dịch vụ di động. Tuy nhiên, đây là xu hướng phát triển tất yếu và nhà mạng sẽ sớm phải tìm ra giải pháp thích nghi với xu hướng này.
