中国移动M M U SIM卡设备规范V

中国移动M2M(U)S I M卡设备

规范

E q u i p m e n t S p e c i f i c a t i o n o f M2M

(U)S I M f o r C h i n a M o b i l e

版本号：2.0.0

目录

1.范围 (1)

2.规范性引用文件 (1)

3.术语、定义和缩略语 (3)

4.中国移动M2M专用卡业务概述 (3)

5.中国移动M2M专用卡技术指标分级 (3)

5.1.分级原则 (3)

5.2.操作和存储温度 (4)

5.3.湿度 (4)

5.4.腐蚀 (5)

5.5.震动 (5)

5.6.附着力 (5)

5.7.数据保存时间 (5)

5.8.擦写次数 (6)

5.9.抗电磁干扰 (6)

5.10.抗X光(紫外线) (7)

5.11.抗静电 (7)

6.中国移动M2M专用卡技术要求 (7)

6.1.MP卡 (7)

6.1.1.MP卡简介 (7)

6.1.2.物理特性 (8)

6.1.2.1.技术指标 (8)

6.1.2.2.格式与布局 (9)

6.1.3.电气特性 (9)

6.1.4.传输协议 (9)

6.2.MS卡 (10)

6.2.1.MS卡简介 (10)

6.2.2.物理特性 (10)

6.2.2.1.技术指标 (10)

6.2.2.2.格式与布局 (11)

6.2.2.2.1.QFN5*5-8封装 (12)

6.2.2.2.2.QFN5*6-8封装 (13)

6.2.3.电气特性 (15)

6.2.4.传输协议 (15)

7.功能要求 (16)

7.1.通信初始化建立过程 (16)

7.2.断电保护 (16)

7.3.软件功能要求 (16)

7.4.M2M专用卡基本文件规格 (16)

8.安全要求 (17)

8.1.防盗用解决方案 (17)

8.2.M2M专用卡采用的算法 (17)

8.3.M2M专用卡PIN管理 (17)

9.规格要求 (17)

10.芯片要求 (18)

11.M2M专用卡标识要求 (18)

11.1.M2M专用卡标识打印要求 (18)

11.2.M2M专用卡标识软件要求 (18)

12.M2M专用卡对终端的要求 (19)

13.M2M专用卡对写卡终端的要求 (19)

14.编制历史 (19)

附录A（国际标准对于M2M专用卡技术指标的定义） (20)

附录B（JEDEC22-B103对于防震动的分级检测要求） (23)

附录C（普通SIM卡与M2M专用卡技术指标比较） (23)

附录D（M2M专用卡芯片分类） (24)

附录E（M2M专用卡的生产工艺及卡基材料） (25)

附录F（各M2M专用卡的应用行业建议） (25)

附录G（M2M专用卡基本文件规格） (26)

1.范围

本标准规定了M2M专用(U)SIM卡的产品形态、技术指标、应用场景等内容，详细定义了M2M专用(U)SIM卡片的物理特性、电气特性、传输协议等，同时明确提出了卡片的功能、安全、规格以及芯片要求等，是开发研制符合中国移动要求的M2M专用(U)SIM卡的依据。供中国移动内部以及M2M专用(U)SIM卡生产厂商使用。本标准定义的M2M专用(U)SIM卡(以下简称M2M专用卡)适用于2G/3G网络。

2.规范性引用文件

下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。

表2-1 规范性引用文件（续）

3.术语、定义和缩略语

下列术语、定义和缩略语适用于本标准：

4.中国移动M2M专用卡业务概述

M2M专用卡通过专业的软硬件改造，可以广泛使用在绝大多数行业中，相比传统普通SIM 卡在工作温度范围、抗震、抗湿等方面均有特殊要求。

5.中国移动M2M专用卡技术指标分级

5.1.分级原则

由于各行业应用环境差异较大，对M2M专用卡各项指标要求也不尽相同，通过对各行业普遍关注的技术指标进行分类汇总，并根据技术指标差异给出各级指标量化参数（如T1 –T2 – H1 – C1 -… - N1）。

注意：对于本标准未定义的指标要求，需根据具体行业需求另行规定。

表5-1 技术指标定义列表（续）

5.2.操作和存储温度

普通SIM卡的操作及存储温度标准范围是：-25°C~85°C。

M2M专用卡温度分为七个等级，分别是T1，T2，T3，T4，T5，T6，T7各等级的温度范围如下表所示：

满足以上级别要求的M2M专用卡应保证：卡片暴露在温度范围规定的最高温度或者最低温度下1000小时，卡的操作正常且存储正常（T7只要求存储温度）。

5.3.湿度

湿度目前分为两个等级，指标要求如下表所示：

5.4.腐蚀

腐蚀目前只有一个等级为C1，指标要求如下表所示：

5.5.震动

震动分为三个等级，分别是V1，V2，V3，各等级的震动范围如下表所示：

表5-5 震动指标列表

满足以上级别要求的M2M专用卡应保证：在以上等级的震动环境下至少2小时，卡的操作和存储正常。

对于加速度、振幅等的详细要求参见附录B。

针对V1的指标等级范围是附录B中的等级3～8；针对V2的指标等级范围是附录B中等级2；针对V3的指标等级范围是附录B中的等级1。

5.6.附着力

附着力目前只有一个等级为A1，指标要求如下表所示：

表5-6 附着力指标列表

5.7.数据保存时间

数据保存时间是指在无源储存情况下的数据保存时间，不包括由于对M2M专用卡的擦写

操作导致卡片数据损坏的情况。

数据保存时间分为四个等级，分别是R1，R2，R3，R4，各等级的指标要求如下表所示：

在每个时间指标下，根据最高存储温度范围，可分为85°C、105°C、125°C三个等级。

5.8.擦写次数

擦写次数是指通过UPDATE指令(参见TS102.221)更新M2M专用卡内数据，保证M2M专用卡可以正常擦写和读取的最小次数。在对M2M专用卡进行重复擦写数据存储区的情况下，保证某些常用文件（例如SMS）和数据不会因频繁操作而导致损坏。

卡片擦写次数分为四个等级，分别是E1，E2，E3，E4，各等级的指标要求如下表所示：

5.9.抗电磁干扰

抗电磁干扰分为两个等级，指标要求如下表所示：

5.10.抗X光(紫外线)

抗X光(紫外线)分为1个等级，指标要求如下表所示：

5.11.抗静电

抗静电分为三个等级，指标要求如下表所示：

6.中国移动M2M专用卡技术要求

根据应用场景、技术实现的不同，目前的M2M专用卡分为两种形态，包括：MP卡、MS卡。本标准对于两种形态定义的技术指标属于通用要求，具体行业的定制要求不在本标准定义范围之内。

6.1.MP卡

6.1.1.MP卡简介

MP卡是M2M Plug-In卡的简称，指采用能够适应特殊环境要求的特殊芯片，以及特殊卡

基材料（包括但不限于注塑、陶瓷等），但外观与普通SIM卡相同的卡。MP卡物理性能较高，因此可以满足更长使用寿命和更恶劣环境的要求。MP卡保持与普通SIM卡相同的外观及接口，所以终端无需修改，但无法满足防震动和防氧化的要求。采用MP卡形态，要求对芯片硬件、芯片封装工艺和卡基材料都做相应的改动，以达到本标准所要求的性能指标。

MP卡根据具体的行业应用，可以分为MP1、MP2、MP3三个不同等级的产品。具体应用行业建议参见附录F：各M2M专用卡的应用行业建议。

6.1.2.物理特性

6.1.2.1.技术指标

MP1卡：

MP2卡：

表6-2 MP2卡硬件指标列表（续）

MP3卡：

6.1.2.2.格式与布局

MP卡与普通SIM卡完全相同，遵循《中国移动通信业务卡管理体系-SIM卡基础技术规范（2001年12月）》规范要求。

6.1.3.电气特性

MP卡的电气特性应遵循《中国移动通信业务卡管理体系-SIM卡基础技术规范（2001年12月）》和《ISO/IEC 7816-3》规范要求。

6.1.4.传输协议

MP卡的传输协议应遵循《中国移动通信业务卡管理体系-SIM卡基础技术规范（2001年12月）》和《ISO/IEC 7816-3》规范要求。

6.2.MS卡

6.2.1.MS卡简介

MS卡是M2M SMD卡的简称，是一种专为机器用SIM卡设计的产品平台，它完全具备传统SIM 卡的全部功能。同时采用SMD贴片封装工艺使得SIM卡芯片可以直接焊接在M2M模组上或终端内部，以实现紧密牢固的物理连接和可靠的接口通信。由于SMD封装形式较多，本标准重点规定采用QFN封装的两种形式，这两种封装形式的SIM卡在物理特性、电气特性和传输协议方面完全相同，不相同的是封装尺寸和管脚定义。

6.2.2.物理特性

6.2.2.1.技术指标

MS0卡：

MS1卡：

表6-5 MS1卡硬件指标列表（续）

MS2卡：

表6-6 MS2卡硬件指标列表

6.2.2.2.格式与布局

本标准规定以下的MS卡的格式与布局。

6.2.2.2.1.QFN5*5-8封装

图6-1 QFN5*5-8封装芯片底视图

图6-2 QFN5*5-8封装芯片顶视图

图6-3 QFN5*5-8封装芯片侧视图

QFN5*5-8芯片的8个管脚中，5个管脚应与无线模块的相应设备相连，3个管脚不用。下表为管脚定义：

6.2.2.2.2.QFN5*6-8封装

QFN5*6-8封装芯片格式与布局从三个方面描述，分别是底视图、顶视图、侧视图。

图6-4 QFN5*6-8封装芯片底视图

图6-5 QFN5*6-8封装芯片顶视图

图6-6 QFN5*6-8封装芯片侧视图

QFN5*6-8芯片的8个管脚中，6个管脚应与无线模块的相应设备相连，2个管脚不用。下图为管脚定义：

18765

4

32

图6-7 QFN5*6-8封装芯片管脚定义

第2个和第3个管脚同时只有一个为I/O 脚。在电路设计时，如果不明确，可以将这两个管脚直接相连。下表为管脚定义：

表6-8 QFN5*6-8封装芯片管脚定义列表

6.2.3. 电气特性

MS 卡的电气特性应遵循《中国移动通信业务卡管理体系-SIM 卡基础技术规范（2001年12月）》和《ISO/IEC 7816-3》规范要求。

6.2.4. 传输协议

MS 卡的传输协议应遵循《中国移动通信业务卡管理体系-SIM 卡基础技术规范（2001年12月）》和《ISO/IEC 7816-3》规范要求。

7.功能要求

以下功能适用于中国移动M2M专用卡。

7.1.通信初始化建立过程

卡的通信总是由终端启动的，卡只响应从终端发来的命令。终端接口设备和卡之间的对话通过以下操作顺序实现。

●连接接口设备和“激活”触点

●卡的复位

●卡对复位的应答

●在卡与接口设备之间连续进行信息交换

●接口设备“释放”触点

各功能均应符合ISO/IEC 7816-3要求。

7.2.断电保护

为了保证卡内数据的完整性、安全性，确保卡片在写入数据过程中，在所有情况尤其是设备突然断电的情况下，写入的数据都完整而正确(数据应为写入前的状态或者完全写入的状态，不应为中间状态)，要求卡片具备断电保护或类似的差错恢复机制。

7.3.软件功能要求

M2M专用卡应遵循《中国移动通信业务卡管理体系-SIM卡基础技术规范（2001年12月）》和《中国移动SIM卡应用技术规范（2001年12月）》的要求。

7.4.M2M专用卡基本文件规格

M2M专用卡容量至少为64K，其基本文件规格参见附录G。

8.安全要求

8.1.防盗用解决方案

根据M2M专用卡的产品形态以及具体行业应用对于防盗用的需求，可以从物理、逻辑、或网络三个方面提供保护。

1.物理保护：对于MS卡，由于产品形态为芯片模块，且焊接在终端内部，外部不能

随意获取，放入普通手机被盗打的风险非常低，无需额外增加机卡认证功能解决防

盗打。

2.逻辑保护：对于MP卡，由于外观尺寸与普通SIM卡完全相同，存在放入普通手机

使用而被盗打的风险，对于有防盗用需求的行业，增加机卡认证功能。

3.网络保护：网络增加约束功能，对未经授权就从M2M终端取走并用于其他用途的卡

片，网络可以限制部分功能，例如语音功能。

8.2.M2M专用卡采用的算法

M2M专用卡可以采用的鉴权算法为：SIM卡采用COMP128-1算法并支持2009版防克隆算法和索引随机数要求、USIM卡采用MILENAGE 算法。

M2M专用卡根据具体的行业需求，可以采用其它算法(如RSA、SM1等算法)。

8.3.M2M专用卡PIN管理

如无特殊要求，M2M专用卡的PIN码缺省设置为失效状态。PIN的其它要求，包括用户验证与权限管理遵循《3GPP TS 11.11》。

9.规格要求

M2M专用卡基本功能支持如下：

表9-1 M2M专用卡基本功能列表

备注1：容量要求根据具体的行业需求，至少为64K。

备注2：BIP功能遵循《3GPP TS 11.14》以及《(U)SIM卡程序和应用OTA下载技术规范》。

备注3：RFM功能遵循《(U)SIM卡程序和应用OTA下载技术规范》。