CN105959932A - 共享一个虚拟sim卡的方法、系统及通讯装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种共享一个虚拟SIM卡的方法，是为多个通讯装置配置同一个虚拟SIM卡数据，并为所述的每个通讯装置配置互不重合的虚拟SIM卡使用时间段；在任意通讯装置的虚拟SIM卡使用时间段内时，仅该通讯装置选择启用或停用虚拟SIM卡，其余通讯装置均停用虚拟SIM卡。本申请可使多个通讯装置仅用一个虚拟SIM卡即可实现通讯，极大地降低了通讯成本。本申请还不需要设置服务器，完全由每个通讯装置自己掌控全部流程，降低了运营成本并简化了使用流程，从而可满足广泛的应用场景。

Description

共享一个虚拟SIM卡的方法、系统及通讯装置

技术领域

本申请涉及一种省略物理卡片的虚拟SIM卡，特别是涉及一种虚拟SIM卡的共享方法。

背景技术

广义来说，SIM(subscriber identity module，用户身份模块)卡是指移动终端所使用的智能卡，其中存储有用户身份识别数据、鉴权算法及相应密钥等，用来对移动终端接入移动通讯网络进行识别和鉴权。早期的SIM卡仅适用于GSM终端，并且SIM卡片与SIM应用绑定在一起，“SIM卡”既可以指物理卡片，也可以指SIM应用。早期的cdmaOne终端中实现“SIM卡”功能的是R-UIM(Removable User Identity Module)卡，也称UIM(User IdentityModule)卡。早期的SIM卡和R-UIM卡如今均已被淘汰。进入3G时代以后，SIM卡实际是指通用集成电路卡(UICC，Universal Integrated Circuit Card)，其中可以内置SIM应用、USIM(UMTS subscriber identity module)应用、CSIM(CDMA subscriber identity module)应用等，分别用来接入不同的移动通讯网络。例如，SIM应用可以接入GSM网络，USIM应用可以接入GSM网络和W-CDMA网络和TD-SCDMA网络，CSIM应用可以接入cdmaOne网络和CDMA2000网络。

除了部分cdmaOne终端和CDMA2000终端以外，其余移动终端主要使用以物理卡片为载体的SIM卡，称为实体SIM卡或物理SIM卡。随着技术发展，如今也出现了虚拟SIM(VirtualSIM)卡、软SIM(Multi SIM)卡、云SIM卡、eSIM(或e-SIM)等技术。这些技术虽然名称各异，核心内容却非常相似，就是省略了物理卡片作为SIM卡的载体，可以预先在移动终端内部写入SIM卡的信息，并可在随后通过网络远程对移动终端内部的SIM卡信息进行增加、修改、删除等操作。为使表述简略，以下统一采用“虚拟SIM卡”来代表上述各种省略物理卡片的SIM卡技术。

2015年8月19日的《广州日报》刊登了作者为李光焱的一篇文章《一卡自由切换运营商不难？》，其中概要地介绍了几家公司采用不同名称的虚拟SIM卡业务。这些虚拟SIM卡业务可以帮助用户保留原有手机号码而转换移动通讯运营商，还可以帮助用户在漫游情况下更换为漫游地的当地手机号码从而避免产生漫游资费。

从实体SIM卡演化到虚拟SIM卡，是移动通讯技术的一项进步。当移动终端使用实体SIM卡时，只要移动终端开机，实体SIM卡就会接入移动通讯网络并不断进行鉴权。当移动终端使用虚拟SIM卡时，可以通过移动终端的固件(firmware)和/或软件来启用或停用虚拟SIM卡，这就为多台移动终端共享同一虚拟SIM卡提供了便利。已公开的虚拟SIM卡相关技术文献大多聚焦于虚拟SIM卡如何实现及其对实体SIM卡的冲击，较少关注多个移动终端共同使用同一个手机号码的虚拟SIM卡共享技术。

申请公布号为CN103391535A、申请公布日为2013年11月13日的中国发明专利申请公开了两个终端共享同一虚拟SIM卡的方案。该方案包括：第一终端向虚拟卡服务器发送启用虚拟SIM卡的请求；虚拟卡服务器判断第二终端是否启用了虚拟SIM卡，当第二终端未启用虚拟SIM卡，则虚拟卡服务器通知第一终端；第一终端收到通知后启用虚拟SIM卡。该方案中的两个终端均未采用实体SIM卡，而是采用虚拟SIM卡，并通过虚拟卡服务器来控制共享同一虚拟SIM卡的两台终端互斥地启用虚拟SIM卡。设置虚拟卡服务器需要一定的运营与维护成本，也使得共享虚拟SIM卡的流程较为繁琐。

申请公布号为CN103973510A、申请公布日为2014年8月6日的中国发明专利申请公开了基于虚拟SIM卡技术实现多个MODEM(调制解调器)共用SIM卡的方案。该方案包括一台主设备和多台从设备，主设备具有CPU、MODEM和SIM卡，从设备具有CPU和MODEM。所有设备的CPU相连接并通信，所有从设备均共享主设备的SIM卡进行网络通讯。该方案中的主设备采用实体SIM卡，从设备均未采用实体SIM卡也未采用传统意义上的虚拟SIM卡技术，实际上是通过所有设备相连接使得所有从设备共用主设备的一张物理SIM卡。该方案可以更准确地表述为多个MODEM共用同一实体SIM卡的方案。

发明内容

本申请所要解决的技术问题是提供一种共享同一个虚拟SIM卡的方法，用来使多个通讯装置使用同一个虚拟SIM卡进行分时通讯。本申请还要提供相应的共享同一个虚拟SIM卡的系统，以及组成所述系统的每一个通讯装置。

为解决上述技术问题，本申请共享一个虚拟SIM卡的方法是为多个通讯装置配置同一个虚拟SIM卡数据，并为所述的每个通讯装置配置互不重合的虚拟SIM卡使用时间段；在任意通讯装置的虚拟SIM卡使用时间段内时，仅该通讯装置选择启用或停用虚拟SIM卡，其余通讯装置均停用虚拟SIM卡。

进一步地，在所有通讯装置的虚拟SIM卡使用时间段以外时，所有通讯装置均停用虚拟SIM卡。

进一步地，在任意通讯装置的虚拟SIM卡使用时间段内时，仅该通讯装置根据通讯需求选择启用或停用虚拟SIM卡，其余通讯装置均停用虚拟SIM卡。

进一步地，当任意通讯装置产生通讯需求时，如在该通讯装置的虚拟SIM卡使用时间段内则启用虚拟SIM卡，如在该通讯装置的虚拟SIM卡使用时间段以外则等待该通讯装置的下一个虚拟SIM卡使用时间段再启用虚拟SIM卡。

本申请共享一个虚拟SIM卡的系统包括配置为同一个虚拟SIM卡数据的多个通讯装置，所述的每个通讯装置还配置有互不重合的虚拟SIM卡使用时间段。在某个通讯装置的虚拟SIM卡使用时间段内，仅该通讯装置选择启用或停用虚拟SIM卡，其余通讯装置均停用虚拟SIM卡。

进一步地，每个通讯装置仅允许在自己的虚拟SIM卡使用时间段内选择启用或停用虚拟SIM卡，在其余时间均停用虚拟SIM卡。

进一步地，每个通讯装置仅允许在自己的虚拟SIM卡使用时间段内根据通讯需求选择启用或停用虚拟SIM卡，在其余时间均停用虚拟SIM卡。

本申请通讯装置包括：

——控制单元，用来在自己的虚拟SIM卡使用时间段内启用或停用虚拟SIM卡；

——通讯单元，用来接入移动通讯网络；

——存储单元，用来非易失性地存储虚拟SIM卡数据以及虚拟SIM卡使用时间段；配置为同一个虚拟SIM卡数据的多个通讯装置的虚拟SIM卡使用时间段互不重合。

进一步地，所述控制单元在自己的虚拟SIM卡使用时间段以外均停用虚拟SIM卡。

进一步地，所述控制单元用来在自己的虚拟SIM卡使用时间段内根据通讯需求选择启用或停用虚拟SIM卡，在其余时间均停用虚拟SIM卡。

本申请首先可使多个通讯装置仅用一个虚拟SIM卡即可实现通讯，极大地降低了通讯成本。其次还不需要设置服务器，完全由每个通讯装置自己掌控全部流程，降低了运营成本并简化了使用流程，从而可满足广泛的应用场景。

附图说明

图1是本申请共享一个虚拟SIM卡的方法的实施例一的流程图。

图2是本申请共享一个虚拟SIM卡的方法的实施例二的流程图。

图3是本申请共享一个虚拟SIM卡的方法的实施例三的流程图。

图4是本申请的通讯装置的实施例三的实现方法的流程图。

具体实施方式

请参阅图1，本申请共享一个虚拟SIM卡的方法的实施例一包括如下步骤：

第1步S101：为多个通讯装置配置同一个虚拟SIM卡数据，并为所述的每个通讯装置配置互不重合的虚拟SIM卡使用时间段。

该步骤所述的为通讯装置配置同一个虚拟SIM卡数据、配置互不重合的虚拟SIM卡使用时间段，优选地是在通讯装置出厂前进行的。

该步骤所述的配置互不重合的虚拟SIM卡使用时间段，是指配置同一个虚拟SIM卡数据的任意两个通讯装置的任意两个虚拟SIM卡使用时间段均既没有完全重合，也没有部分重合。具有相同的时间端点也被认为是一种部分重合，是不允许存在的。优选地，配置同一个虚拟SIM卡数据的任意两个通讯装置的任意两个虚拟SIM卡使用时间段之间均具有一段时间间隔。

第2步S105：当在某个通讯装置的虚拟SIM卡使用时间段内时，仅有该通讯装置可以选择启用或停用虚拟SIM卡；其余通讯装置均停用虚拟SIM卡。

该步骤中，该通讯装置一旦选择启用虚拟SIM卡，就会利用启用的虚拟SIM卡数据与移动通讯网络之间进行鉴权。如果通过鉴权，该通讯装置即可利用启用的虚拟SIM卡接入移动通讯网络。整个操作流程相当于在移动终端中新插入一张实体SIM卡并开机那样。

与所述方法的实施例一相对应的系统的实施例一包括配置为同一个虚拟SIM卡数据的多个通讯装置，所述的每个通讯装置还配置有互不重合的虚拟SIM卡使用时间段。在某个通讯装置的虚拟SIM卡使用时间段内，仅有该通讯装置可以选择启用或停用虚拟SIM卡，其余通讯装置均停用虚拟SIM卡。

与所述方法和系统的实施例一相对应的通讯装置的实施例一包括：

——控制单元，用来在自己的虚拟SIM卡使用时间段内启用或停用虚拟SIM卡；

——通讯单元，用来接入移动通讯网络；

——存储单元，用来非易失性地存储虚拟SIM卡数据以及虚拟SIM卡使用时间段；配置为同一个虚拟SIM卡数据的多个通讯装置的虚拟SIM卡使用时间段互不重合。

所述通讯装置可以有多种实现方式。例如，某些具有通讯需求的设备自身具有控制单元、通讯单元和非易失性存储单元，那么只需在控制单元和存储单元中进行算法和数据等的存储，这些设备就成为所述通讯装置。又如，某些具有通讯需求的设备自身不具有控制单元、通讯单元或非易失性存储单元中的一个或多个，那么为这些设备从内部新增、或从外部连接所缺失的单元，并在控制单元和存储单元中进行算法和数据等的存储，这些设备就成为所述通讯装置。

请参阅图2，本申请共享一个虚拟SIM卡的方法的实施例二包括如下步骤：

第1步S101：为多个通讯装置配置同一个虚拟SIM卡数据，并为所述的每个通讯装置配置互不重合的虚拟SIM卡使用时间段。

第2步S105：当在某个通讯装置的虚拟SIM卡使用时间段内时，仅有该通讯装置可以选择启用或停用虚拟SIM卡；其余通讯装置均停用虚拟SIM卡。

第3步S109：当在所有通讯装置的虚拟SIM卡使用时间段以外时，所有通讯装置均停用虚拟SIM卡。

所述方法的实施例二与实施例一相比，区别只在于增加了第3步。实施例一只是介绍了在任意通讯装置的虚拟SIM卡使用时间段内，各个通讯装置所允许对虚拟SIM卡进行的操作。实施例二扩展到任意时间，既包括任意通讯装置的虚拟SIM卡使用时间段内，也包括所有通讯装置的虚拟SIM卡使用时间段以外。

与所述方法的实施例二相对应的系统的实施例二包括配置为同一个虚拟SIM卡数据的多个通讯装置，所述的每个通讯装置还配置有互不重合的虚拟SIM卡使用时间段。每个通讯装置仅允许在自己的虚拟SIM卡使用时间段内选择启用或停用虚拟SIM卡，在其余时间均停用虚拟SIM卡。

与所述方法和系统的实施例二相对应的通讯装置的实施例二包括：

——控制单元，用来在自己的虚拟SIM卡使用时间段内启用或停用虚拟SIM卡，在其余时间均停用虚拟SIM卡；

——通讯单元，用来接入移动通讯网络；

——存储单元，用来非易失性地存储虚拟SIM卡数据以及虚拟SIM卡使用时间段；配置为同一个虚拟SIM卡数据的多个通讯装置的虚拟SIM卡使用时间段互不重合。

所述通讯装置的实施例二与实施例一可以具有相同的多种实现方式。

请参阅图3，本申请共享一个虚拟SIM卡的方法的实施例三包括如下步骤：

第1步S101：为多个通讯装置配置同一个虚拟SIM卡数据，并为所述的每个通讯装置配置互不重合的虚拟SIM卡使用时间段。

第2a步S103：当在某个通讯装置的虚拟SIM卡使用时间段内、并且该通讯装置有通讯需求时，仅有该通讯装置启用虚拟SIM卡；其余通讯装置均停用虚拟SIM卡。

第2b步S107：当在某个通讯装置的虚拟SIM卡使用时间段内、并且该通讯装置无通讯需求时，所有通讯装置均停用虚拟SIM卡。

第3步S109：当在所有通讯装置的虚拟SIM卡使用时间段以外时，所有通讯装置均停用虚拟SIM卡。

所述方法的实施例三与实施例二相比，区别只在于以详细的第2a步和第2b步替换了概括的第2步。实施例二记载在某个通讯装置的虚拟SIM卡使用时间段内，该通讯装置可以选择启用或停用虚拟SIM卡。实施例三进一步记载了通讯装置进行此种选择是依据自身的通讯需求而作出的。这种通讯需求可以是该通讯装置在自己的虚拟SIM卡使用时间段以外产生并一直保持到自己的虚拟SIM卡使用时间段内。

与所述方法的实施例三相对应的系统的实施例三包括配置为同一个虚拟SIM卡数据的多个通讯装置，所述的每个通讯装置还配置有互不重合的虚拟SIM卡使用时间段。每个通讯装置仅允许在自己的虚拟SIM卡使用时间段内根据通讯需求选择启用或停用虚拟SIM卡，在其余时间均停用虚拟SIM卡。

与所述方法和系统的实施例三相对应的通讯装置的实施例三包括：

——控制单元，用来在自己的虚拟SIM卡使用时间段内根据通讯需求选择启用或停用虚拟SIM卡，在其余时间均停用虚拟SIM卡；

——通讯单元，用来接入移动通讯网络；

——存储单元，用来非易失性地存储虚拟SIM卡数据以及虚拟SIM卡使用时间段；配置为同一个虚拟SIM卡数据的多个通讯装置的虚拟SIM卡使用时间段互不重合。

所述通讯装置的实施例三与实施例一可以具有相同的多种实现方式。

请参阅图4，所述通讯装置的实施例三的实现方法包括如下步骤：

第1步S101：为多个通讯装置配置同一个虚拟SIM卡数据，并为所述的每个通讯装置配置互不重合的虚拟SIM卡使用时间段。

第2c步S115：当某个通讯装置有通讯需求，并且在该通讯装置的虚拟SIM卡使用时间段内时，该通讯装置启用虚拟SIM卡进行通讯。

第2d步S119：当某个通讯装置有通讯需求，并且不在该通讯装置的虚拟SIM卡使用时间段内时，该通讯装置等待自己的下一个虚拟SIM卡使用时间段再启用虚拟SIM卡进行通讯。

所述方法第2c步或第2d步中，如果通讯无法在一个虚拟SIM卡使用时间段内完成，则该通讯装置等待自己的下一个虚拟SIM卡使用时间段再启用虚拟SIM卡继续进行通讯。

综合图3和图4可知，每个通讯装置被限定为只允许在自己的虚拟SIM卡使用时间段内才能启用虚拟SIM卡，而是否启用则取决于当时的通讯需求。如果某个通讯装置在自己的虚拟SIM卡使用时间段外产生了通讯需求，那么该通讯需求将一直保持到该通讯装置的下一个虚拟SIM卡使用时间段，并在那个时候启用虚拟SIM卡。

由以上记载的多个实施例可知，本申请共享一个虚拟SIM卡的方案，其核心在于不同通讯设备对同一个虚拟SIM卡的分时使用，因此必须保证各个通讯设备的时间同步。首先，在各个通讯设备出厂前，校准各个通讯设备的时间。其次，在各个通讯设备接入移动通讯网络以后，由网络侧来校准各个通讯设备的时间。再次，考虑到各个通讯设备的时间模块(例如实时时钟RTC、晶体振荡器等)不可避免地会产生误差，将配置同一个虚拟SIM卡数据的任意两个通讯装置的任意相邻的两个虚拟SIM卡使用时间段之间均设置一段时间间隔，并且所设置的时间间隔远大于时间模块的误差。通过这三个技术手段的结合使用，就可以确保配置同一个虚拟SIM卡数据的任意两个通讯装置的任意相邻的两个虚拟SIM卡使用时间段互不重合。

本申请的一种应用场景是智能电表，显然也可扩展到智能水表、智能燃气表等。为实现自动抄表功能，智能电表与电力管理中心之间采用移动通讯手段是较为适宜的。如果在每一个智能电表中设置一张实体SIM卡，不仅加剧了手机号码资源的消耗，而且每一张实体SIM卡即便整月不通讯也要向移动通讯运营商支付一定的维持费用，庞大数量的智能电表会产生一笔很大的经济支出。考虑到智能电表与电力管理中心之间的通讯频率较低并且通讯时间可控，采用本申请的共享一个虚拟SIM卡方案是最为适宜的。将一定数量的智能电表划分为一组，为一组智能电表配置同一个虚拟SIM卡数据和互不重合的虚拟SIM卡使用时间段。这样一组智能电表仅需使用同一个虚拟SIM卡，也就是可通过同一个手机号码分时接入移动通讯网络，在各自的虚拟SIM卡使用时间段与电力管理中心进行通讯，极大地节省了通讯成本。例如，将288个地理位置接近的智能电表划分为一组，为每个智能电表每天仅设定互不重合的4分钟的虚拟SIM卡使用时间段，每两个相邻的虚拟SIM卡使用时间段之间具有1分钟的安全间隔，那么这288个智能电表以每24小时为一个周期各具有4分钟使用虚拟SIM卡的专属时间。在这4分钟里，每个智能电表可以根据当时的通讯需求选择是否启用虚拟SIM卡接入移动通讯网络，如果启用虚拟SIM卡则进行鉴权，鉴权成功接入移动通讯网络后就可以与电力管理中心进行单向或双向的数据通讯，例如上报用户的用电数据等；最后停用虚拟SIM卡断开与移动通讯网络的连接。

本申请的另一种应用场景是智能监控设备，例如对桥梁、高架路、地铁隧道、重要建筑物的地面、钢梁、柱桩等进行形变、载重量、地面沉降等的监控传感器。各传感器与控制中心之间的通讯频率较低并且通讯时间可控，采用本申请的共享一个虚拟SIM卡方案也较为适宜。考虑到各传感器一旦检测到极端数据需要及时上报给控制中心，可以将较少的传感器配置为同一个虚拟SIM卡数据，并且增加每个传感器的虚拟SIM卡使用时间段的出现频率。例如，将60个地理位置接近的监控传感器划分为一组，为每个传感器每小时仅设定互不重合的30秒的虚拟SIM卡使用时间段，每两个相邻的虚拟SIM卡使用时间段之间具有30秒的安全间隔，那么这60个传感器以每小时为一个周期各具有30秒使用虚拟SIM卡的专属时间。

与现有的共享或共用虚拟SIM卡的方案相比较，本申请具有如下突出的技术效果。

首先，本申请不需要设置服务器对共享虚拟SIM卡进行控制，大大降低了共享虚拟SIM卡的硬件购置、运营及维护成本。

其次，每个通讯装置是依据配置好的虚拟SIM卡使用时间段来使用虚拟SIM卡，这种配置操作是在通讯装置出厂之前进行的。这就意味着每个通讯装置在使用时由自身控制共享虚拟SIM卡，无需等待服务器端的查询与响应，大大简化了共享虚拟SIM卡的流程。

再次，允许多个通讯装置共享同一个虚拟SIM卡，大大降低了虚拟SIM卡的购置、维持及使用成本，特别适用于通讯时间可控、通讯频率较低的应用场景。

以上仅为本申请的优选实施例，并不用于限定本申请。对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种共享一个虚拟SIM卡的方法，其特征是，为多个通讯装置配置同一个虚拟SIM卡数据，并为所述的每个通讯装置配置互不重合的虚拟SIM卡使用时间段；在任意通讯装置的虚拟SIM卡使用时间段内时，仅该通讯装置选择启用或停用虚拟SIM卡，其余通讯装置均停用虚拟SIM卡。

2.根据权利要求1所述的共享一个虚拟SIM卡的方法，其特征是，在所有通讯装置的虚拟SIM卡使用时间段以外时，所有通讯装置均停用虚拟SIM卡。

3.根据权利要求1或2所述的共享一个虚拟SIM卡的方法，其特征是，在任意通讯装置的虚拟SIM卡使用时间段内时，仅该通讯装置根据通讯需求选择启用或停用虚拟SIM卡，其余通讯装置均停用虚拟SIM卡。

4.根据权利要求3所述的共享一个虚拟SIM卡的方法，其特征是，当任意通讯装置产生通讯需求时，如在该通讯装置的虚拟SIM卡使用时间段内则启用虚拟SIM卡，如在该通讯装置的虚拟SIM卡使用时间段以外则等待该通讯装置的下一个虚拟SIM卡使用时间段再启用虚拟SIM卡。

5.一种共享一个虚拟SIM卡的系统，其特征是，包括配置为同一个虚拟SIM卡数据的多个通讯装置，所述的每个通讯装置还配置有互不重合的虚拟SIM卡使用时间段；在某个通讯装置的虚拟SIM卡使用时间段内，仅该通讯装置选择启用或停用虚拟SIM卡，其余通讯装置均停用虚拟SIM卡。

6.根据权利要求5所述的共享一个虚拟SIM卡的系统，其特征是，每个通讯装置仅允许在自己的虚拟SIM卡使用时间段内选择启用或停用虚拟SIM卡，在其余时间均停用虚拟SIM卡。

7.根据权利要求5所述的共享一个虚拟SIM卡的系统，其特征是，每个通讯装置仅允许在自己的虚拟SIM卡使用时间段内根据通讯需求选择启用或停用虚拟SIM卡，在其余时间均停用虚拟SIM卡。

8.一种通讯装置，其特征是，包括：

——控制单元，用来在自己的虚拟SIM卡使用时间段内启用或停用虚拟SIM卡；

——通讯单元，用来接入移动通讯网络；

——存储单元，用来非易失性地存储虚拟SIM卡数据以及虚拟SIM卡使用时间段；配置为同一个虚拟SIM卡数据的多个通讯装置的虚拟SIM卡使用时间段互不重合。

9.根据权利要求8所述的通讯装置，其特征是，所述控制单元在自己的虚拟SIM卡使用时间段以外均停用虚拟SIM卡。

10.根据权利要求8所述的通讯装置，其特征是，所述控制单元用来在自己的虚拟SIM卡使用时间段内根据通讯需求选择启用或停用虚拟SIM卡，在其余时间均停用虚拟SIM卡。