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Cos'è e come funziona una SIM card

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Cos'è e come funziona una SIM card FASTWEB S.p.A.
SIM card
Internet
La utilizziamo tutti i giorni con il nostro cellulare ma non ne conosciamo i segreti più reconditi. Scopriamo assieme cos'è che rende unica e necessaria la SIM card

 

Sono il cuore pulsante del tuo cellulare e del tuo smartphone. O, per meglio dire, dei tuoi servizi telefonici mobile. Se non fossero state inventate e introdotte nel 1991 nel mondo della telefonia mobile, questa oggi avrebbe probabilmente tutt'altra forma e tutt'altre funzioni possibili. Stiamo parlando delle schede SIM (Subscriber Identity Module o Subscriber Identification Module), quei piccoli talloncini di plastica dotati di chip dorato nei quali sono immagazzinate informazioni "vitali" quali l'IMSI (International Mobile Subscriber Identity) e le chiavi di sicurezza – il codice PIN e il codice PUK – che ci permettono di accedere ai servizi telefonici che abbiamo sottoscritto. Negli ultimi anni le mini SIM card sono state sottoposte a varie "cure dimagranti", che ne hanno ridotto ai minimi termini le dimensioni. Da questa tendenza riduttrice nascono quindi le micro SIM e le nano SIM, schede utilizzate negli smartphone di ultimissima generazione.

Storia delle schede SIM

Le prime SIM card vennero realizzate nel 1991 dal produttore di card tedesco Giesecke & Devrient seguendo gli standard stabiliti anni prima dall'European Telecommunications Standards Institute. Queste prime direttive stabilivano la forma e il funzionamento logico di ogni scheda SIM in relazione al funzionamento della rete GSM. Con l'introduzione dell'UMTS, la revisione degli standard per le SIM è stata presa in carico dal consorzio 3GPP. Il primo operatore a utilizzare schede SIM fu il finlandese Radiolinjia, che ordinò 300 schede al produttore tedesco. Un numero incredibile per l'epoca; poco più del volume di SIM gestite settimanalmente da un negozio di medie dimensioni oggi (basti pensare che solamente in Italia sono diffuse diverse decine di milioni di SIM).

 

Ecco come si sono evolute le SIM negli ultimi venti anni. Partendo da sinistra abbiamo la scheda SIM, la mini SIM, la micro SIM e la nano SIM

 

Le prime SIM card in commercio avevano le stesse dimensioni di una normale carta di credito (85,6 mm di lunghezza, 53,98 mm di larghezza e 0,76 mm di spessore).  Con il passare degli anni e con il ridursi delle dimensioni dei cellulari, le schede SIM dovettero a loro volta subire una drastica riduzione di dimensioni. Mantenendo invariato lo spessore, la SIM (nome in codice mini SIM) acquisì le dimensioni di 55 mm di lunghezza per 15 mm di larghezza. Per qualche decennio queste sono state le dimensioni standard di qualsiasi SIM in commercio ma, oltre al tempo, anche lo spazio è denaro. Così, con la sempre maggiore diffusione degli smartphone, le SIM hanno subito un'ulteriore cura dimagrante. Nascono così le micro SIM (15 mm x 12 mm) e le nano SIM (12,3 mm x 8,8 mm, con uno spessore di 0,67 mm). In pratica è stata fatta fuori tutta la plastica di contorno ed è rimasto solamente il chip dorato.

 

La struttura della SIM

 

Come è fatta una scheda SIM

Il circuito integrato di ogni SIM card contiene tre differenti moduli di memoria. C'è il modulo ROM, con dimensioni che variano da 64 a 512 KB e che serve a contenere il sistema operativo della SIM card stessa; c'è il modulo RAM, grande solitamente tra 1 e 8 KB; e il modulo EEPROM, con memoria variante tra i 16 e i 512 KB contenente le cosiddette "personalizzazioni" (i codici di sicurezza della SIM, la rubrica telefonica, i settaggi del centro SMS, ecc.).

Ma a cosa servono queste tre unità di memoria? E qual è lo scopo principe delle SIM? Innanzitutto, le SIM card sono  necessarie per il funzionamento di qualsiasi cellulare GMS. Questo perché contengono, all'interno del loro chip, alcune informazioni necessarie affinché il cellulare e la rete infrastrutturale mobile riescano a "mettersi in comunicazione" tra di loro. Ogni SIM, infatti, contiene informazioni specifiche per ogni rete mobile che permettono l'identificazione univoca dell'utente: dati come l'ICCID, l'IMSI, la Chiave d'Autenticazione, il Local-Area Identity, il numero del centro servizi per gli SMS, il Service provider Name e altri.

Cosa sono ICCID e IMSI

Tra questi, i più importanti sono l'ICCID e l'IMSI. L'ICCID (Integrated Circuit Card Identifier) è un codice univoco che identifica la SIM internazionalmente. L'ICCID è stampato anche nella parte retrostante della scheda SIM ed è composto da 19 cifre, inclusa una cifra di controllo generata con l'algoritmo di Luhn. L'IMSI (International Mobile Subscriber Identity), invece, è un codice univoco che identifica una determinata SIM all'interno di un network di un operatore telefonico. L'IMSI è composto da 18 cifre: le prime tre identificano il Paese di appartenenza della SIM (Mobile Country Code), le successive 2 o 3 cifre identificano l'operatore telefonico (le tre cifre sono solitamente utilizzate negli USA o in Canada, mentre nel resto del mondo si utilizzano 2 cifre solamente); i numeri restanti servono a identificare  univocamente l'utente e sono chiamate Mobile Subscriber Identification Number .(MSIN). La differenza tra ICCID e IMSI sta nel fatto che il primo resta sempre lo stesso per ogni SIM, mentre il secondo cambia a seconda della rete mobile a cui si è connessi (se si cambia manualmente rete nel proprio cellulare, l'ICCID resterà sempre lo stesso, mentre l'IMSI cambierà).

 

Uno smartphone senza SIM

 

Come usare una scheda SIM

Prima di poter utilizzare una qualsiasi SIM card, potrebbe essere necessario inserire un codice di sicurezza che sblocchi tutte le funzioni abilitate sulla scheda stessa. Questo codice è il PIN (Personal Identification Numer) ed è composto da 4 cifre. Un primo PIN viene solitamente assegnato dal proprio operatore telefonico, ma l'utente può decidere di modificare il PIN a proprio piacimento oppure di disattivarne l'utilizzo. Per sbloccare la scheda SIM si hanno fino a tre tentativi: nel caso in cui si bagli per tre volte di seguito l'inserimento del PIN, sarà necessario utilizzare il codice di sblocco, il codice PUK (PIN Unblocking Key). Entrambi i codici sono presenti sul supporto rigido che contiene la scheda SIM quando ci viene consegnata dal nostro rivenditore. Attenti, quindi, a non perderla. Ne va della vita della vostra SIM.

Cosa sono le schede eSIM

Lo sviluppo e l'evoluzione del Subscriber Identification Module, però, non si arresta con le nano SIM. Per cercare di recuperare ulteriore spazio all'interno dello smartphone e dei dispositivi mobili in genere, sono stati sviluppati dei chip che andranno man mano a prendere il posto delle SIM che oggi utilizziamo. Chiamati eSIMSoftSIM o SIM Virtuali, questi chip contengono al loro interno (in uno spazio molto più piccolo rispetto a quello usato oggi dalle SIM) tutti gli elementi necessari al corretto funzionamento del telefono: il già citato codice ICCID; i dati e le "coordinate" tecniche necessarie per la ricezione della rete mobile e l'identificazione della SIM al suo interno; e così via. Per cambiare operatore, non sarà più necessario cambiare anche SIM: basterà connettersi a Internet, scaricare i nuovi dati e attendere che siano sovrascritti in memoria. Nel giro di qualche minuto saremo in grado di fare chiamate, inviare SMS o navigare online dalla rete mobile del nostro nuovo operatore.

Una soluzione, quella della SIM virtuale, che dovrebbe trovare un utilizzo sempre maggiore nei prossimi anni: la strada è stata segnata da Apple, che ha aggiunto una eSIM all'interno dell'Apple Watch 3, ma anche Google, con il Pixel 2, dovrebbe ben presto imboccare la strada della virtualizzazione.

1 ottobre 2017

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