とことこロゴス
SIM
携帯電話の網で、契約者を識別する情報（加入者の番号や認証用の鍵など）を記録したICカード。スマートフォンやIoT機器に装着して使う。
イマシルちゃんの解説
スマホに小さなカードを挿したことはあるかな？それがSIMカードだよ。
このカードには、「この機械は、○○さんの契約で使っていいですよ」っていう、契約者の身分証明書みたいな情報が入っているんだ。
携帯電話の網は、このカードを確かめて、通信していいかを判断するんだよ。
IoTのメーターにも、同じようにSIMが入っているんだ！
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より深い解説
定義
SIM（Subscriber Identity Module）は、携帯電話事業者が発行する、加入者（契約者）を識別・認証するための情報を記録したICカードである。端末は、SIMに記録された情報を使って網に接続し、網はそれをもとに契約者を認証する。
識別するのは回線を利用する加入者であり、端末の製造番号や現在のIPアドレスとは役割が異なる。LTEなどでは、UICCというICカード上のUSIMアプリケーションが加入者情報と認証機能を提供する。日常的にはこのカードもSIMカードと呼ばれる。
記録される主な情報
| 情報 | 内容 |
|---|---|
| IMSI | 加入者を識別する番号。端末本体を識別するIMEIとは異なる |
| 認証用の鍵 | 事業者側の認証基盤と共有する秘密情報。鍵そのものを通信で送るのではなく、カード内部の計算に使う |
| 事業者の情報 | 接続する網の識別など |
認証用の鍵はカード内で保護され、通常の操作では外部へ読み出せないように設計されている。これが耐タンパ性であり、秘密情報の持出しや不正な複製を難しくする。認証は識別番号だけを知っていれば通過できる仕組みではない。
SIMの形
| 種類 | 内容 |
|---|---|
| 物理SIM | 標準、マイクロ、ナノの大きさのカード |
| チップSIM | 機器の基板に直接はんだ付けする。振動や温度変化に強く、IoT機器に向く |
| eSIM | 対応するeUICCに、契約情報のプロファイルを遠隔から追加・管理する仕組み。契約を変更するたびに物理カードを差し替える必要を減らす |
IoTでの使われ方
IoT機器では、機器ごとにSIMを装着して、セルラー系LPWA（LTE-M、NB-IoT）や、閉域網の通信サービスを使う。
| 観点 | 内容 |
|---|---|
| 認証 | SIMで機器が正規の契約者であることを網が確認する |
| 閉域網 | IoT向けのサービスでは、SIMの契約ごとに、インターネットを通らない閉域網に接続させることができる |
| 料金 | 回線（SIM）ごとの基本料金と、通信量に応じた料金を組み合わせることが多い |
送信量から月額を概算する
月額を「基本料金＋通信量に応じた従量料金」で求める料金体系では、まず一回の課金対象バイト数と送信回数から月間通信量を出す。
独自の例として、基本料金を月200円、通信費を1,000バイト当たり1円とする。一回125バイトを30分ごとに30日間送り、ここでは送信データだけが課金対象で丸めもないと仮定する。
| 計算する値 | 式と結果 |
|---|---|
| 一日の送信回数 | 24時間 × 60分 ÷ 30分 ＝ 48回 |
| 一か月の通信量 | 125バイト × 48回 × 30日 ＝ 180,000バイト |
| 従量料金 | 180,000 ÷ 1,000 × 1円 ＝ 180円 |
| 月額合計 | 200円 ＋ 180円 ＝ 380円 |
実際はヘッダー、再送、受信データが課金対象に含まれるかを確認する。課金単位ごとの切上げを一回ごとに行うか、月間合計に行うかでも結果が変わる。電池寿命の見積りでも、測定データの長さだけでなく通信手順や再送の回数を考慮する。