SIMカード

SIMカード（シムカード、英語: Subscriber Identity Module Card）とは、GSMやW-CDMAなどの方式の携帯電話で使われている、加入者を特定するためのID番号が記録されたICカード。なお、第2.5世代移動通信システムの方式の一つ、IS-95で使われるICカードをCSIMカードと呼ぶ。なお、日本のcdmaOneではこの方式は採用されなかった。
第3世代（3G）携帯電話用のSIMカードは機能が拡張されており、W-CDMA（UMTS）に利用するものをUIMカードないしUSIMカード、CDMA2000に利用するものをR-UIMカードと言うが、基本的に互換性があるため、特に区別せずにSIMカードと呼ぶことが多い。
ボーダフォン（Vodafone）のかつてのロゴはこのSIMカードの形状がモチーフである。

概要

SIMカードには、IMSI（International Mobile Subscriber Identity）と呼ばれる固有の番号が付与されており、これと電話番号を結びつけることにより通信を可能とする。SIMカードを抜き差しすることで、電話番号を他の携帯電話機に移したり、ひとつの携帯電話端末で複数の電話番号を切替えて使用したりすることができる。
ただし、SIMカードは頻繁に抜き差しすることを想定したものではなく、抜き差しの前に確実にSIMカードの電源を切るようにするため、多くの電池交換可能な電話端末では、電池を取り外さないとSIMカードの抜き差しができないような構造になっている。電池交換不可能な端末では、電池を外す制約がないため、SIMの抜き差しによりリブート、機内モードでSIM差し替え可能等、端末により対応が異なる。
日本国内で入手できるSIMカードは通常、キャリア（通信会社）からの貸与であり、解約の際には返却する必要がある。ただし、プリペイドSIMカードの場合は、最終使用時から一定期間の後に失効して発信も着信も出来なくなるため、解約手続きは不要である。失効する期限は、最終使用から半年程度が多い。ソフトバンクモバイルのプリモバイルの場合は、残高有効期限切れから360日以内にリチャージを行わないと自動解約扱いとなる。
SIMカードは、他の一般的なICカードと同じく、クレジットカードサイズで提供される（海外の一部キャリアでは、従来の半分サイズのカードで提供される場合もある）。これは、昔の自動車電話などのSIMカードソケットだったことの名残である。現在は小型化され、ICチップの部分だけを切り離して使うようになっている。

規格

ID-1 UICCは、ISO/IEC 7816規格の接触型ICカードである。Plug-in UICC（Mini-SIM）カードの外形寸法はISO/IEC 7810 のID-000で規定され、幅25mm×高さ15mm×厚み0.76mmである。より小型の端末のために、Mini-UICC（micro-SIM）がETSI TS 102 221 V9.0.0により定められ、さらに小型の規格としてナノSIM（4FF）がETSI TS 102 221 V11.0.0により定められた。
記憶容量は64kバイト程度。実用化されている最大容量は2005年（平成17年）時点で128Mバイトであった。2008年（平成20年）までに1Gバイトへと大容量化する方針のメーカーもある。小容量のカードでは契約者の個人情報や電話帳を50件ほど保存できるのみだが、大容量のカードではコンテンツ情報などを保存することもできる。
SIMカードと移動機との間は、半二重シリアル通信である。基本的な伝送速度は9,600ビット/秒で、伝送速度をネゴシエーションによって111,500ビット/秒まで上げることができる。
UICC（Universal Integrated Circuit Card）はGSMやUMTSの移動機に使われるスマートカードである。GSMネットワークではUICCはSIMアプリを内蔵し、UMTSネットワークではUSIMアプリを内蔵する。UICCにはこれ以外に様々なアプリケーションを内蔵することができる。
近年ETSI-SCPで標準化された高速UICC規格（IC USB）では、USB2.0の物理層の規格を修正し、通常速度12メガビット/秒で通信できる（ETSI TS 102.600）。この場合、UICCのC4とC8ピンを使い、物理層より上のUSB規格は互換性がある。

マイクロSIM

マイクロSIM（microSIM、micro-SIM）はミニSIM（mini-SIM）より小型の規格で、3FF（The third form factor）とも呼ばれる。これに属するものとしては、ドコモminiUIMカード（ドコモ）や、micro au ICカード（KDDI）などがある。大きさは幅15mm×高さ12mm×厚み0.76mmである。

ナノSIM

ナノSIM（nanoSIM、nano-SIM）はマイクロSIMよりも小型の規格で、欧州電気通信標準化機構（ETSI）が2012年に策定した。第四のフォームファクタ（The fourth form factor）という意味で4FFとも呼ばれる。大きさは幅12.3mm×高さ8.8mm×厚み0.67mmである。アップルが2012年にiPhone 5で採用し、2018年現在それ以外の携帯電話でも標準的に採用されている。

eSIM

eSIM（Embedded-SIM）は、SIMカードをソフトウェア化し、端末画面上で複数のキャリアを選択できる規格である。原義からすればEmbedded（組み込まれた）であるがGSMA RSP バーション2の定義上はチップ形状だけでなくカード型のものも含まれる。実際においても挿入型eSIMとして広く販売されている。
GSMAはGSM方式の携帯電話システムを採用している移動体通信事業者や関連企業からなる業界団体を指し、RSP(Remote SIM Provisioning)は遠隔からsimに必要な情報を書き込むことを指す、汎用規格である。
Virtual SIM技術は、米アップルによって研究が進められ、特許も取得された。第三世代のiPad Proや、同じく第三世代のアップルウォッチなどに搭載されている独自技術の呼称であるがeSIMと互換性がある。

NFC

UICC（SIMカード等）にNFC（Near Field Communication：近距離無線通信）のアプリケーションを内蔵し、移動機（携帯電話端末）内のCLFとUICC（SIMカード等）を、SWPやHCIでインタフェースする事により非接触型決済機能をUICC（SIMカード等）に付加できる。
3GPPリリース7にて、非接触型ICカード機能をサポートするUICCへの拡張規格が決まった。これはUICC（SIMカード等）とNFCの無線通信を行う非接触無線チップCLF（Contactless Front End）とのインタフェースを規格化したものである。このインタフェースはSWP（Single Wire Protocol）という。CLFは通常、移動機のプリント基板に実装されるが、同時にCLFは移動機内に実装されたNFC用のアンテナに接続され、外部のリーダ・ライターとNFCの通信を行う。
SWPはETSI-SCPで策定されており（ETSI TS 102.613）、UICCとCLF間でシリアル伝送を行う。SWPは、物理層とデータリンク層（MAC層とLLC層）をUICCとCLF間に提供する。SWPは、UICCのC6ピンとグランドC1ピンの2線で通信を行うが、電圧と電流のハイ・ロー2値をそれぞれ使うことによって、全2重通信を行っている。すなわち、CLF側からは電圧のハイ・ローの2値を使い、UICC側からは電流のハイ・ローの2値を使って通信する。ただし、UICC側からの電流値は、CLF側からの電圧値がハイの時間のみ有効となる。この方式により、上り・下りとも同一の伝送速度を達成することができる。SWPは最大で1.6Mbps程度の速度が達成されることが報告されている。
SWPの上位層でUICCやCLF間の通信を管理するHCI（Host Controller Interface）が同じくETSI-SCPで規格化されている（ETSI TS 102.622）。HCIはUICCとCLF間の通信を主な目的としているが、CLFをマスターとしたスタートポロジー構成となっており、ノード間のルーティングがサポートされている。

プリペイド

日本のプリペイドSIMカードは、ソフトバンクモバイルの「プリモバイル」および「（iPad専用）プリペイドプラン」、イー・モバイルの「EMチャージ」、So-netの「Prepaid LTE SIM by So-net」、日本通信の「3GB定額」、IIJmioの「Japan Travel SIM powered by IIJmio」などがある。Prepaid LTE SIM by So-netは日本初の自動販売機で販売されるプリペイドSIMカードである。
サービス開始当初は、関西国際空港に自動販売機が設置され、その後に成田国際空港や新千歳空港などに販売エリアを広げている。EMチャージとPrepaid LTE SIM by So-netと3GB定額はデータ通信に特化したサービスであるため、音声通話に用いる電話番号が取得できない。音声通話を行うには、代替手段としてLINEやスカイプなどのインターネット電話を用いる必要がある。
au（KDDI／沖縄セルラー電話）のぷりペイドでも、au ICカードを利用したものは存在するが、事実上は、端末に電話番号を書き込む方式に近い。
また、2017年現在ではMVNOオペレータ、大手通信事業者各社よりプリペイドSIMが、空港や家電量販店等で販売されている。これらは主に訪日外国人旅行者や短期帰国者向けの商品ではあるが、日本人でも問題なく購入/利用可能。
日本国内でプリペイド方式で提供されるSIMは、データ通信専用であり、音声通話は不可であると紹介サイトなどに記載されていることが多いが、これは誤りであり、音声通話に対応したプリペイドSIMも存在する。
携帯電話不正利用防止法に則り、音声通話対応SIMを入手する場合は、本人確認が必要となる。データ通信のみのSIMに関しては、法律の規制対象外のため必須ではないが、各社のサービス契約プランや方針によって異なっており、情報登録の有無については各事業者に確認が必要。

PHS用

PHS用SIMカードとしては2005年（平成17年）にPIMカードが規格化され、中国でのPHSサービス（小霊通）等へ採用されている。ただし日本国内では、2009年（平成21年）12月現在、PIMカードを発行しているPHSキャリアは存在しない。
2008年（平成20年）2月にウィルコムより日本国内で初のPIMカード採用端末であるWX130S（SII製）が発売された。これはPIMカードをサポートしている中国のPHSサービスを利用するためであり、日本国内でPHSサービスを利用するためには従来通り端末へ電話番号の書き込みが必須である。なお、ウィルコムからの提供は終了している。
また、かつてウィルコムが行っていた、台湾・タイ王国・ベトナム等でのPHSの国際ローミングは、現地の電話番号を端末へ直接書き込む方式を採用しているため、PIMカードやSIMカードを利用することはない。

W-SIM

なお、ウィルコムも一部の端末でW-SIM（ウィルコムシム）と称する独自仕様のモジュールを採用している。これは契約情報だけでなく、アンテナを含む無線通信機能から電話帳機能までも内蔵しており、端末から無線機能を切り離すことによって、端末の開発期間を短縮できるほか、無線技術を持たないメーカーの参入をも容易にするものである。例えば、バンダイから発売された「キッズケータイpapipo!」がW-SIMを採用しているほか、ハンディターミナルやテレメタリングのような機器組み込み用途・産業用途にも採用されている。
なお、GSM方式の通信機能を内蔵したW-SIM、CM-G100（IAC製）も販売されている。この製品は、GSM用SIMカードスロットを搭載したW-SIM対応端末にGSMのSIMカードを装着するものである。使用可能機種は2010年（平成22年）10月8日現在、HYBRID W-ZERO3（WS027SH）のみで、他のW-SIM対応端末では使用できない。

XGP用

Wireless City Planning（以前はウィルコムが提供）のXGP（WILLCOM CORE XGP）によるデータ通信サービスでは、XGP Cardと呼ばれるICカードを採用している。XGP Cardの規格自体はUIMカード互換ではあるものの、Wireless City PlanningのWILLCOM CORE XGPサービスは現状データ通信のみであり、音声通話がサポートされていないため、カード内に電話番号情報は書き込まれていない。あくまでも、利用者認証のためとしている。
そのためXGP CardをUIMカード対応の電話機端末へ挿入しても、音声通話サービス等を利用することは不可能である。ただし、当時のウィルコムとしては、将来的にXGP Cardを利用し、音声通話をサポートする可能性を否定してはいなかった。

自動販売機

2014年4月22日、日本での自動販売機では初めて関西国際空港で売られる。

法規制

音声通話が可能な状態での通信端末や音声通話に対応したSIMカード等は、携帯電話不正利用防止法の規制対象となり、契約者の本人性確認の義務付けや、不正な譲渡の禁止等がなされている。なお、データ通信専用となる通信端末やSIMカード等は、同法の規制対象外であり、SIMカードが挿入されていない端末も規制の対象外となる。
一部のMVNO/MVNE事業者では、データ通信専用となる通信端末やSIMカード等について本人確認書類の授受を省略しているものがある。

日本国外のSIMカード

一般的にプリペイドユーザーの比率は日本に比べて高い。Vodafone社の“Pay as you talk”と“Pay monthly”など、日本国外の多くのキャリアは、ポストペイドSIMカードもプリペイドSIMカードも販売している。さらに、ロンドンのヒースロー空港のように、入国者向けにSIMカードの自動販売機が設置されている場合もある。
テレコムスクエア・トラベルヴォイスアンドネット・ドイツテレコム日本法人など、日本で日本国外の携帯電話通信会社のSIMカードを輸入販売している会社も存在する。
通話や通信以外の利用法としては、フィンランドのように、'Citizen Certificate'を入れ、電子身分証明書として使用する動きもある。