1、SIM卡的提出
早期的手机智能卡（这里将GSM使用的SIM卡和CDMA使用的UIM卡统称为智能卡）受卡内处理器能力所限，仅用于用户身份识别、语音加密、电话号码与短信的贮存。随着卡内CPU运算能力的提高与存贮器容量的增加，产生了智能卡应用工具箱（STK/UTK）技术。STK/UTK技术提供了在规范环境下开发智能卡应用的新途径。
使用用户识别模块（SIM，Subscriber Identity Module）的最初目的是，用一种安全、可靠的方式标识一个特定移动用户对网络的连接。为了达到这个目的在卡内存储了国际移动用户识别码（IMSI）和用户密钥，这两组号码对每个用户而言是唯一的。只要用户终端不关机，且在服务区内，SIM卡就一直保持着与网络的连接，正是因为有这种具有认证与定位功能的连接，使得用户终端可以在全世界不同运营商的网络间进行漫游。从移动运营商的角度来看更重要的是，SIM卡能跟踪与记录用户的网络使用情况和漫游行为，从而能够准确地进行计费。
SIM卡实质上是一个微处理机。多数SIM卡具有16K字节内存，CPU运行速度为每秒二分之一MIP（Million Instruction per Second 每秒百万条指令），由于SIM卡的运算能力和内存容量有限，其卡片操作系统（COS：Card Operation System）和应用程序必须使用最简洁的代码。早期为128KB内存的SIM卡，随后32KB和64KB内存的SIM卡也开始大量商用。
2、SIM卡应用的提出
移动网络在技术与理念上不同于Internet，运营商在移动网络中投入了大量资金。一方面为了维护网络安全和正确收费，他们严格的控制着SIM卡；另一方面为了吸引CP、SP加入到移动增值业务的产业链，他们又不得不在一定程度上开放SIM卡，因此他们逐渐为开发SIM卡的应用打开了大门。
如果任何人所开发的应用程序均可加载到SIM卡中，则它就变成了一个不可信任的计算机了。首先加载到SIM卡中的应用程序需符合标准，STK为SIM卡应用程序开发和在卡内运行提供了标准，但在一般情况下并不是凡是符合STK标准的SIM卡应用程序均可加载到SIM卡中运行，移动运行商为确保SIM卡的安全，由笫三方开发的应用程序须经运营商的测试、认可后才可加载到SIM卡中运行。
3、SIM卡应用开发工具箱（STK）技术
SIM卡应用开发工具箱（SAT或STK，SIM Application Toolkit）亦称为SIM卡应用程序开发包，是GSM第二阶段（GSM PhanseⅡ+）提供的一种扩展功能。引入STK功能后，使得移动台除了可以提供GSM的各种业务与应用外，还可以提供SIM卡专门提供的业务与应用。
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STK实质上是一种小型编程语言，它允许在SIM卡中运行自己的应用软件。支持STK的SIM卡不再是通常使用的16KB内存容量的SIM卡，而是基于JaVa或C语言编程具有32KB以上内存容量的SIM卡。由于内存容量的扩大，使得在SIM卡中可以存储相应的业务与应用信息。
SIM卡应用程序的编程方法，可分为微浏览器（USAT解析器）编程和可执行程序（applets）编程两大类。关于编程方法由于篇幅所限不作展开。
STK/UTK技术采用Client/Server方式实现，其客户端应用程序置于手机的智能卡内；服务器端应用程序置于网络侧的STK/UTK服务器内。手机通过短消息承载通道访问STK/UTK服务器，动态下载新的SIM卡应用程序或数据，更新老的应用程序或数据。
4、SIM卡应用程序开发包API：主动命令与事件下载
在SIM卡中引入STK技术之前，移动台与SIM卡之间的通信方式为：由移动台给SIM卡发送命令（称为APDU，Application Packet Data Unit），SIM卡在执行完命令后，向移动台返回确认信息。由此可见移动台与SIM卡之间的关系为主/从关系，这种主/从关系不利于开发由SIM卡提供的业务与应用。
SIM卡开发包的应用程序接口（API）创建了SIM卡与移动台之间的交互规则，该交互规则用两种通信方式来表示，两种通信方式之区别在于谁首先发起会话。若由SIM卡首先发起会话，要求移动台做某件事情，该通信方式被称为主动命令（Proactive Commend）。若由移动台首先发起会话，将所发生的事件告诉SIM卡，该通信方式被称为事件下载（Event Download），这两种通信方式的含义详见下表4。这两种通信方式共同组成SIM卡开发包的应用程序接口（API），SIM API亦可视为是SIM卡应用与外部（移动台、网络服务器等）的接口。利用STK API的主动命令和事件下载可以组成STK的多种基本功能。
表4：关于主动命令与事件下载
5、STK的基本功能
STK基本功能列举如下表5所示。
表5：STK基本功能
6、基于STK/UTK技术的主要应用
STK技术的最大贡献在于：利用STK所提供的基本功能作为业务构件，可以开发出基于SIM卡的各种业务与应用。SIM卡生产厂家可以根据用户（一般指移动运营商）的要求，在SIM卡中预置程序，实现用户所需的一些订制功能。即它为SIM卡的增值业务提供了一个简单、易操作的开发平台。仅需移动运营商或SP/CP在SIM卡上进行开发，在网络服务器的配合下可以完成丰富多彩的各种业务与应用。
例如，基于STK/UTK技术的主要应用有，中国移动的梦网短信业务OTA和中国联通的“联通炫卡”。两种业务均为提供短信增值业务菜单（例如天气预报、新闻、航班等业务菜单）的空中下载（OTA：Over the Air），并可随时增加或删除手机智能卡中的短信业务菜单项，用户可以根据短信菜单点播自己需要的短信信息，从而实现了短信增值业务的个性化和业务更新的实时性。
7、关于USIM
到了3G时代后，SIM又称为通用用户识别模块（USIM，Universal Subscriber Identity Module）。USIM的作用与SIM基本是相同的，USIM可以兼容SIM的，但其功能要更强。
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