eSIM 101: What is eSIM? A Brief History of eSIM. How Does It Differ from Traditional SIM Cards? Discover How eSIM is Gradually Outpacing Traditional SIMs.

eSIM 是一种嵌入式的电子SIM卡，它属于虚拟数字卡，它允许用户随时随地远程激活电信运营商的蜂窝数据而无需使用实体SIM卡，这种微型芯片可以直接嵌入到您的任何电子设备中，比如智能手机、平板电脑、智能手表或智能汽车；eSIM 可以说是一项新兴科技，这一项技术最早是由苹果公司于2011年提出的，现如今已被日本、韩国、美国等先进国家广泛使用。

它与传统的SIM卡不同，简单来说，eSIM是一个数据文件，可通过网络下载到移动终端。功能上和普通SIM卡无异，有了它，各种电子产品就能连接上网、接播电话、发短信等。并且eSIM可以存储多个配置文件，也就是说，通过eSIM，一部手机可以同时安装多个电话号码（1~20个），可以无缝切换不同的网络提供商。具体详细解释，可查阅：百度百科eSIM卡。

SIM卡，通常简称为SIM，其全称为Subscriber Identity Module，即用户识别模块。由于它一直以卡片的形式出现，因此人们习惯称之为SIM卡。实际上，SIM卡是一种内置CPU的芯片卡。关于SIM卡中芯片的技术构造，这里就不再深入展开。毕竟，这里的篇幅和受众更适合通俗易懂的内容，过于复杂的技术细节可能会让大家感到晦涩难懂。不过请放心，我会在专门的技术专栏中进行详细讲解，届时会对芯片的构造、原理以及相关技术进行全面剖析，感兴趣的朋友可以关注一下。

在eSIM出现之前，我们的手机都用的是传统SIM卡。这种卡已经有几十年的历史了，如上图所示：从最早的标准卡“大卡”（Standard SIM卡），到后来的小卡（Mini SIM卡）、微卡（Micro SIM卡），再到如今的纳米卡（Nano SIM卡），虽然体积越来越小，但本质上还是一个塑料卡片。

传统SIM卡曾经帮了我们大忙，让我们能打电话、发短信、上网。不过，它也有一些小缺点。比如，每次换手机，都要小心翼翼地把SIM卡拔出来，再插到新手机里，一不小心就容易弄丢。而且，SIM卡槽还占用了手机内部的空间，让手机设计变得复杂。

就在传统SIM卡还在“稳坐钓鱼台”的时候，eSIM这个“小新星”悄悄地冒了出来。

• 2011年：苹果公司率先申请了虚拟SIM卡专利，这可以看作是eSIM的“胚胎期”。当时，大家可能还没意识到这个小玩意儿未来会有多厉害。
• 2014年：苹果在iPad Air 2和iPad Mini 3中嵌入了Apple SIM，让设备能够动态选择运营商网络。这就像给设备装上了“翅膀”，让它能在不同的网络之间自由切换。
• 2016年：GSMA（全球移动通信系统协会）发布了智能手机eSIM规范，得到了全球众多运营商和设备制造商的支持。这就像给eSIM铺好了“红地毯”，让它正式走向了舞台中央。
• 2017年：三星Gear S2智能手表和苹果Apple Watch 3开始采用eSIM方案。这标志着eSIM不仅适用于手机，还能在各种智能设备上大展身手。
• 2018年：谷歌Pixel 3系列手机也加入了eSIM阵营。这进一步证明了eSIM的“魅力”，让越来越多的设备制造商开始关注它。

从那以后，eSIM就像一颗“新星”一样，迅速在科技界“蹿红”。越来越多的手机、智能手表、平板电脑等设备开始支持eSIM功能。如今，eSIM已经在全球范围内得到了广泛应用，成为了一种重要的网络连接方式。

在聊这个话题之前，我想先纠正一个关于SIM卡的常见误解。一直以来，大家习惯将手机卡统称为SIM卡，但这其实并不完全准确。SIM卡是基于GSM技术的用户识别模块（Subscriber Identity Module），它在GSM网络中用于存储用户的身份信息和加密密钥，实现用户身份的识别和通信加密。然而，对于CDMA（码分多址）技术来说，情况有所不同。CDMA是GSM的主要竞争对手，早期的CDMA手机并没有使用SIM卡。它们是不插SIM卡的，它们通过其他方式来识别用户身份和分配手机号码。具体来说，CDMA手机的手机号码等信息可以通过以下两种方式获得：

1. 直接写入手机：运营商会在手机出厂时直接将号码写入手机中，然后将手机销售给用户。
2. 空中放号（OTA）：通过Over The Air技术，即空中写号的方式，用户在第一次开机时按照指定格式发送特定信息，即可将手机号码信息写入手机。

这种无卡设计在国际上的CDMA运营商中较为常见，目前这些运营商的手机大多仍然采用这种方式。不过，在中国的情况有些特殊。当年中国加入WTO时，按照与美国的谈判要求，建立了CDMA网络。但中国对CDMA网络进行了“小改动”，要求手机必须配备卡槽。因此，中国的CDMA手机使用的是UIM卡（User Identity Module，用户识别模块），这是CDMA网络的用户识别卡。
这种差异主要是由于GSM和CDMA两种通信技术在设计理念和实现方式上的不同。GSM采用的是时分多址技术，通过SIM卡实现用户身份的识别和管理；而CDMA采用的是码分多址技术，早期通过直接写入或空中放号的方式实现用户身份的识别。

传统SIM卡是一张具有实体形状和大小的塑料卡片，尽管Nano SIM卡已经非常小巧，但它依然存在以下问题：
a. 空间占用问题

• 设备空间受限：SIM卡本身以及卡槽结构和接口走线都会占用设备内部空间。对于空间极为有限的可穿戴智能设备（如智能手表、运动手环、智能眼镜等），即使是Nano SIM卡也显得过大。
• 通信功能的代价：为了实现通信功能而浪费大量空间，这对于追求小型化和轻便化的设备来说是不合理的。

b. 防水性能问题

• 卡槽缝隙的影响：SIM卡槽的缝隙会严重影响设备的防水性能，这对于需要在各种环境下使用的设备来说是一个重大缺陷。

c. 接触不良问题

• 非焊接连接的弊端：SIM卡通过金属触片插在卡槽中实现连接，这种非焊接的接触方式容易出现接触不良的问题。
• 可穿戴设备的特殊挑战：可穿戴设备经常面临磕碰，时间久了容易导致SIM卡松动或脱落，从而影响设备的正常使用。

d. 换号困难问题

• 传统SIM卡的局限性：传统SIM卡的换号过程较为繁琐，给用户带来了不便，尤其是在需要频繁更换号码或设备的情况下。

相比之下，eSIM技术完全颠覆了传统SIM卡的概念，解决了上述诸多痛点：

• 嵌入式设计：eSIM直接嵌入在设备的芯片中，没有实体形态，从“有形”的卡片变成了“无形”的芯片。
• 节省空间：无需卡槽和接口走线，极大地节省了设备内部空间，特别适合可穿戴设备等小型化设备。
• 提升防水性能：没有卡槽缝隙，设备的防水性能得到显著提升。
• 稳定连接：嵌入式设计避免了接触不良的问题，提高了设备的可靠性和耐用性。
• 便捷换号：用户可以通过软件操作轻松切换号码，无需更换实体卡片，极大地提升了用户体验。

传统SIM卡需要插入卡槽才能使用，每次换手机都要拔卡、插卡，一不小心还容易弄丢。而且，SIM卡槽还占用了设备内部的空间，让设备设计变得复杂。而eSIM呢？它不需要卡槽，直接嵌入在设备里，使用起来非常方便。你只需要通过手机设置或相关应用程序，就能轻松激活和管理eSIM，随时随地切换网络。

传统SIM卡的功能相对单一，主要用于以下基本通信服务：

• 打电话
• 发短信
• 上网

这些功能虽然满足了基本的通信需求，但在灵活性和便捷性方面存在明显不足。相比之下，eSIM不仅继承了传统SIM卡的所有功能，还具备以下高级功能和优势：

a. 多运营商切换

• 出国旅行：用户在出国时，可以通过eSIM快速切换到当地的运营商网络，享受更优惠的资费，无需前往营业厅办理繁琐的手续。
• 多卡多待：用户可以在同一设备上灵活切换不同的运营商，满足多种通信需求。

b. 远程配置与可编程性

• OTA（空中写卡）：eSIM支持通过OTA技术对SIM卡进行远程配置，包括运营商配置文件的下载、安装、激活、去激活及删除。
• 灵活性与便捷性：用户可以通过简单的软件操作，随时随地更新和管理自己的SIM卡信息，无需物理更换卡片。

c. 设备兼容性与扩展性

• 多设备支持：eSIM不仅适用于手机，还广泛应用于可穿戴设备、物联网设备等，为智能设备的通信功能提供了更强大的支持。
• 未来扩展：随着技术的发展，eSIM还可以支持更多创新功能，如物联网设备的远程管理、智能交通系统的无缝连接等。

传统SIM卡虽然一直在变小，但毕竟还是有实体的体积。而eSIM呢？它直接嵌入在设备芯片里，几乎不占用任何空间。这就让设备制造商可以更自由地设计设备，让手机、智能手表等设备变得更轻薄、更小巧。比如，一些超薄的智能手表，如果没有eSIM，根本没办法塞进传统SIM卡，也就无法实现独立的网络连接功能。

传统SIM卡需要插入卡槽，每次换手机都要拔卡、插卡，一不小心还容易弄丢。而且，SIM卡槽还容易进灰尘、进水，影响设备的防水性能。而eSIM呢？它没有实体卡片，不存在这些问题。你可以通过手机设置或相关应用程序，轻松激活和管理eSIM，随时随地切换网络。比如，你出国旅行时，只需要在手机上操作几下，就能切换到当地的运营商网络，享受更优惠的资费，而不需要去营业厅办理繁琐的手续。

传统SIM卡的功能相对比较单一，主要用于打电话、发短信和上网。而eSIM呢？它不仅可以实现传统SIM卡的所有功能，还能支持多运营商切换、远程配置等高级功能。比如，你可以同时在手机上安装多个eSIM，根据不同的场景和需求，随时切换网络。这对于经常出国旅行、需要使用多个运营商网络的人来说，简直是太方便了！

传统SIM卡是实体卡片，容易被复制、篡改或盗用。而eSIM呢？它直接嵌入在设备芯片里，数据存储在安全芯片中，安全性更高。这就像是给你的网络身份加了一把“锁”，让别人更难窃取你的信息。

传统SIM卡的生产、包装和运输等环节不仅增加了成本，还带来了额外的资源消耗和环境负担。相比之下，eSIM技术在成本和环保方面具有显著优势：

• 更低的成本：eSIM无需单独的生产、包装和运输环节，减少了物流成本和物料消耗。
• 更环保的设计：由于eSIM直接嵌入设备芯片中，避免了传统SIM卡生产过程中可能产生的工业废料，减少了对环境的影响。
• 多方受益：对于运营商和设备制造商来说，eSIM降低了运营成本，提升了生产效率；对于消费者而言，更环保的生产方式也意味着更优惠的价格和更可持续的产品选择。

到这里，我们已经对eSIM的演进过程有了清晰的了解。实际上，除了eSIM之外，还有softSIM和vSIM等更为先进的形态，它们可以被视为SIM技术的终极发展方向。不过，这些内容在这里就不一 一展开了。
正是因为eSIM具备诸多显著优势，全球各大电信运营商纷纷积极拥抱eSIM技术。随着物联网的蓬勃发展，未来将是一个万物互联的世界。在物联网技术的推动下，eSIM的普及进程必将加速。相信在不远的将来，传统的“SIM卡”将逐渐淡出我们的生活。