2024年8月9日发(作者：考幼晴)
嵌入式eSIM卡实名认证与管理系统设计研究 陈子健
发布时间：2021-10-25T07:46:34.365Z 来源：《中国电业》（发电）》2021年第12期 作者： 陈子健
[导读] 随着科学技术与物联网的迅速发展，通信设备对SIM卡的要求越来越高。eSIM卡的设计，正是手机卡由实体向虚拟的转变。随着
eSIM卡技术的不断研发，eSIM卡的实名认证与远程管理设计也在逐渐完善。文章简述了实名认证、开户激活、空中写卡等过程，借助支
持eSIM的手表，进行一种对eSIM卡进行实名认证与管理的APP系统设计，只需要在APP上进行简单的操作就可以完成一系列的eSIM卡实名
认证与各项信息管理功能。
陈子健
广东电网有限责任公司佛山禅城供电局 广东佛山 528000
摘要：随着科学技术与物联网的迅速发展，通信设备对SIM卡的要求越来越高。eSIM卡的设计，正是手机卡由实体向虚拟的转变。随
着eSIM卡技术的不断研发，eSIM卡的实名认证与远程管理设计也在逐渐完善。文章简述了实名认证、开户激活、空中写卡等过程，借助支
持eSIM的手表，进行一种对eSIM卡进行实名认证与管理的APP系统设计，只需要在APP上进行简单的操作就可以完成一系列的eSIM卡实名
认证与各项信息管理功能。系统的设计与研发对于eSIM卡技术的普及和eSIM卡的远程配置管理都具有重要意义。
关键词：eSIM卡；实名认证；数据管理；系统设计
引言
信息技术、电子技术以及通信技术的不断研发，推动着物联网技术的快速发展。eSIM技术的研发可使得通信设备上不再需要插入实体
手机卡，而是在设备的生产中就将SIM卡嵌入到设备芯片上。在硬件基础上研究一套对eSIM卡实名认证与管理的APP系统具有重大意义。
可通过调用远程接口，分配eSIM卡的号码，使客户在APP上进行开卡、实名认证、改资费等过程，省掉了去营业厅排队等待的过程，同时
辅以加密技术，保证APP和外部系统之间的信息传输安全性，极大地便利了人们的生活[1]。
1实名认证与管理系统概述
eSIM卡实名认证与管理系统的设计思路为：使用支持eSIM的手表，打开蓝牙与APP系统连接，取得eSIM卡的唯一空卡序列号，查询
eSIM卡对应的客户信息，可进行实名认证、开户写卡、管理套餐资费等功能。其中APP与手表建立连接、获得数据以后，采取HTTP协议请
求的方式，从系统中找出用户的信息，调用远程接口，实现eSIM卡的相关操作，同时采用加密技术，以确保系统和外部系统之间的数据信
息传递安全性。首先是实名认证，通过调用接口将以往在营业厅的认证过程进行线上执行，例如，识别身份证正反面照片、拍摄正脸等过
程，在线公司会以HTTP请求的方式传达给我们最终的审核结果。如果认证成功，调用移动公司外部系统的接口与APP系统建立连接，获取
写卡信息传递给APP系统，借助蓝牙连接将信息传送给设备。
因此，整个eSIM卡的实名认证与管理过程，需要建立在支持eSIM的终端通信设备上，才能完成APP系统对eSIM卡的信息查询、号码预
占、身份认证、套餐更改等操作过程。在eSIM技术下，客户如果想要更换运营商，不需要将旧卡注销以后再开新卡，如果需要使用较多卡
号，也不需要准备多部手机，eSIM卡技术的发展，将会支持用户在不换卡和不换手机的情况下，自由选择对自己有使用优势的运营商和资
费套餐[2]。
卡实名认证与管理系统设计
2.1移动端APP
eSIM终端设备不再需要插入单独的手机卡，而是通过APP系统对用户的终端设备直接进行操作，首先客户需要拥有支持eSIM卡的终端
设备，打开蓝牙，与APP系统连接，使用身份信息登录APP，就可以进行线上选号、实名认证、资费选择、信息查询等功能，SIM支持的功
能，eSIM卡都支持，充值激活eSIM卡以后就可以使用终端设备了，此系统设定的主要功能模块，如图1所示。
图1App功能模块图
2.2实名认证
实名认证是完成eSIM卡激活使用的关键步骤，需要通过APP系统与移动外部系统对接，调用远程接口，才可以进行对eSIM卡的实名认
证过程。客户在APP上进行操作时，系统会自动跳转下一步，系统会让客户选择合适的资费套餐，然后跳转到实名认证页，此页面就是APP
调用的外部系统H5的页面。实名认证过程要求客户先输入自己手机号和SIM卡号，为避免因环境因素认证失败，之后尽量在光照合适的情
况下上传完整身份证正、反面照片，并现场录制一小段本人的视频，实名认证平台需要人工和系统对客户的身份信息、相关证件进行的审
核，审核结果一致，方可对eSIM卡进行下一步的操作。如果审核没通过，系统会给客户下发短信提醒，需要重新实名认证[3]。实名认证流
程如图2所示。
图2实名认证流程图
在整个过程中需要APP系统与外部系统进行5个接口的调用，分别是：
（1）客户手机号与SIM卡号校验接口。在客户身份信息与证件是否一致的审核上，需要调用此接口将SIM卡信息发送给移动外部实名
系统进行审核。
（2）手机卡激活接口。新用户实名认证成功之后，才可以激活使用，此时需要用到激活接口，上一步中的外部实名系统方，将用户待
激活的信息和审核通过的结果传递给省公司进行之后的激活流程。
（3）一证多号查询接口。国家规定一张身份证下最多有5张本省的手机号，全国范围内最多10张手机卡，因此在开户的时候，调用此
接口查询客户身份证下手机卡的数量，需要验证客户是否符合开户资格。
（4）号码状态查询接口。其实实名认证过程不用调用此接口，而是号码激活后，调用此接口进行号码状态和账号信息的查询
（5）审核状态通知接口。如果客户认证审核不通过，实名外部系统方需要调用此接口将这一结果传递给省公司，下发短信提醒客户重
新进行实名认证。
2.3开户写卡
如果收到实名认证成功通知，需要尽快进行下一步的操作，开户、写卡等流程。开户和获取写卡信息也是需要APP系统与移动系统进
行对接，才可以完成整个开户过程。调用接口与移动系统对接，从而获取客户的号码信息、帮助客户预占号码，将写卡信息通过蓝牙传递
给设备终端。对移动公司的对接过程，APP端是接口发起请求端，移动公司是接口接受端。整个过程调用5个接口，分别是：
（1）选号接口。首先需要给终端设备选择虚拟号码，APP系统将客户选定的号码归属地、是否吉祥号等查询条件传递给移动公司，移
动公司再通过选号接口将可选择的号码列表返回给APP系统，为客户分配手机号。
（2）号码预占接口。收到反馈的号码列表以后，APP系统需要调用号码预占接口，将客户选择好的号码和客户身份证号再次传递给移
动公司，由移动公司对客户所选号码进行预占。为了避免号码资源的浪费，会设置2小时的预占时间，若超时未激活使用，则将重新放号
[4]。
（3）开户接口。移动公司回调接口告知可进行下一步时，这时APP后台系统需要调用开户接口，将客户身份证信息、开户号码、SIM
卡号等信息通过开户接口传到移动公司，移动公司为客户进行号码开户使用。
（4）写卡信息获取接口。APP系统受到移动公司告知的开户成功的结果后，紧接着调用写卡信息获取接口，申请客户写卡信息，移动
外部系统通过接口返回客户写卡所需全部信息，APP系统接受这些信息，通过蓝牙连接将卡的信息写到设备中。为保证客户的安全使用，
卡号有设置多个密码，例如鉴权码、四位数的PIN码、八位数的PUK码等，在PIN码输错三次会被锁住，需要PUK码解锁，PUK码客户不可
更改，最多允许输入10次，否则直接报废。
（5）写卡结果反馈接口。在APP将客户信息写卡完成后，APP系统需要调用写卡结果反馈接口，将结果告知移动公司，到此，整个开
户和写卡过程就完成了。
2.4查询号码信息和变更套餐
在eSIM卡激活使用以后，可实时通过系统查询号码套餐使用情况，也可以变更套餐资费。此过程在能力开发平台完成，需要与移动外
部系统对接。此过程需要调用4个接口完成整个过程的对接。
（1）用户信息查询接口。在客户登录APP系统以后，点击套餐详情页，APP后台系统会依据客户信息调用信息查询接口，移动公司收
到请求以后返回数据，包括客户号码状态、所使用的套餐名称、甚至使用时间等所有信息。
（2）用户余额查询接口。APP后台系统需要调用余额查询接口对移动公司对接，查询客户的账户余额，如果是欠费停机状态，无法更
改套餐，需要缴清所欠费用。
（3）用户套餐余量获取接口。在我们日常使用中，可能需要不定期查看套餐使用情况，以免超额产生费用。系统需要调用此接口完成
对客户套餐余量的查询，例如，语音、流量的使用情况，也可查询以往近几个月的套餐使用情况[5]。
（4）用户套餐变更接口。客户可在线进行套餐变更，在APP系统中选择当下推出的套餐，点击确认，APP后台系统此时会调用套餐变
更接口，将客户的手机号码与所选套餐资费编号通过套餐变更接口传递给移动能力开放平台进行变更，之后告知套餐资费的变更结果。变
更成功，当月无影响，从下月开始执行。
3结语
随着物联网的飞速发展，eSIM卡会被智能终端设备广泛采用，分析了eSIM卡实名认证、开户写卡、远程管理等过程，依据市场需求，
设计了一种eSIM卡实名认证与管理APP系统。支持eSIM卡的终端和APP系统通过蓝牙连接，调用多种接口实现与移动外部相关系统的对
接，完成对eSIM卡的远程实名认证、空中写卡以及账号信息与套餐的管理等功能，可促进今后eSIM技术的研发与普及。
参考文献：
[1]杨旆,臧楠棋. eSIM技术的现状与发展前景[J]. 数字通信世界,2019(02):126.
[2]罗晓哲. eSIM卡空中写号技术发展与安全问题研究[J]. 数字通信世界,2019(08):60+37.
[3]杨帆. 商汤科技助力中移在线打造安全高效的移动端实名认证系统[J]. 人工智能,2017(06):90-93.
[4]卢丹,吴宏建. eSIM卡空中写号技术发展与安全问题分析[J]. 电信网技术,2016(02):1-6.
[5]曾囡莉,蔡惠坤. ESIM技术在物联网中的应用与发展研究[J]. 通讯世界,2019,26(04):21-22.
作者简介：
作者名：陈子健1989.4.18，男，汉，广东兴宁学历：本科职称：工程师 毕业院校：广东工业大学华立学院研究方向：电力营销计量装
置
2024年8月9日发(作者：考幼晴)
嵌入式eSIM卡实名认证与管理系统设计研究 陈子健
发布时间：2021-10-25T07:46:34.365Z 来源：《中国电业》（发电）》2021年第12期 作者： 陈子健
[导读] 随着科学技术与物联网的迅速发展，通信设备对SIM卡的要求越来越高。eSIM卡的设计，正是手机卡由实体向虚拟的转变。随着
eSIM卡技术的不断研发，eSIM卡的实名认证与远程管理设计也在逐渐完善。文章简述了实名认证、开户激活、空中写卡等过程，借助支
持eSIM的手表，进行一种对eSIM卡进行实名认证与管理的APP系统设计，只需要在APP上进行简单的操作就可以完成一系列的eSIM卡实名
认证与各项信息管理功能。
陈子健
广东电网有限责任公司佛山禅城供电局 广东佛山 528000
摘要：随着科学技术与物联网的迅速发展，通信设备对SIM卡的要求越来越高。eSIM卡的设计，正是手机卡由实体向虚拟的转变。随
着eSIM卡技术的不断研发，eSIM卡的实名认证与远程管理设计也在逐渐完善。文章简述了实名认证、开户激活、空中写卡等过程，借助支
持eSIM的手表，进行一种对eSIM卡进行实名认证与管理的APP系统设计，只需要在APP上进行简单的操作就可以完成一系列的eSIM卡实名
认证与各项信息管理功能。系统的设计与研发对于eSIM卡技术的普及和eSIM卡的远程配置管理都具有重要意义。
关键词：eSIM卡；实名认证；数据管理；系统设计
引言
信息技术、电子技术以及通信技术的不断研发，推动着物联网技术的快速发展。eSIM技术的研发可使得通信设备上不再需要插入实体
手机卡，而是在设备的生产中就将SIM卡嵌入到设备芯片上。在硬件基础上研究一套对eSIM卡实名认证与管理的APP系统具有重大意义。
可通过调用远程接口，分配eSIM卡的号码，使客户在APP上进行开卡、实名认证、改资费等过程，省掉了去营业厅排队等待的过程，同时
辅以加密技术，保证APP和外部系统之间的信息传输安全性，极大地便利了人们的生活[1]。
1实名认证与管理系统概述
eSIM卡实名认证与管理系统的设计思路为：使用支持eSIM的手表，打开蓝牙与APP系统连接，取得eSIM卡的唯一空卡序列号，查询
eSIM卡对应的客户信息，可进行实名认证、开户写卡、管理套餐资费等功能。其中APP与手表建立连接、获得数据以后，采取HTTP协议请
求的方式，从系统中找出用户的信息，调用远程接口，实现eSIM卡的相关操作，同时采用加密技术，以确保系统和外部系统之间的数据信
息传递安全性。首先是实名认证，通过调用接口将以往在营业厅的认证过程进行线上执行，例如，识别身份证正反面照片、拍摄正脸等过
程，在线公司会以HTTP请求的方式传达给我们最终的审核结果。如果认证成功，调用移动公司外部系统的接口与APP系统建立连接，获取
写卡信息传递给APP系统，借助蓝牙连接将信息传送给设备。
因此，整个eSIM卡的实名认证与管理过程，需要建立在支持eSIM的终端通信设备上，才能完成APP系统对eSIM卡的信息查询、号码预
占、身份认证、套餐更改等操作过程。在eSIM技术下，客户如果想要更换运营商，不需要将旧卡注销以后再开新卡，如果需要使用较多卡
号，也不需要准备多部手机，eSIM卡技术的发展，将会支持用户在不换卡和不换手机的情况下，自由选择对自己有使用优势的运营商和资
费套餐[2]。
卡实名认证与管理系统设计
2.1移动端APP
eSIM终端设备不再需要插入单独的手机卡，而是通过APP系统对用户的终端设备直接进行操作，首先客户需要拥有支持eSIM卡的终端
设备，打开蓝牙，与APP系统连接，使用身份信息登录APP，就可以进行线上选号、实名认证、资费选择、信息查询等功能，SIM支持的功
能，eSIM卡都支持，充值激活eSIM卡以后就可以使用终端设备了，此系统设定的主要功能模块，如图1所示。
图1App功能模块图
2.2实名认证
实名认证是完成eSIM卡激活使用的关键步骤，需要通过APP系统与移动外部系统对接，调用远程接口，才可以进行对eSIM卡的实名认
证过程。客户在APP上进行操作时，系统会自动跳转下一步，系统会让客户选择合适的资费套餐，然后跳转到实名认证页，此页面就是APP
调用的外部系统H5的页面。实名认证过程要求客户先输入自己手机号和SIM卡号，为避免因环境因素认证失败，之后尽量在光照合适的情
况下上传完整身份证正、反面照片，并现场录制一小段本人的视频，实名认证平台需要人工和系统对客户的身份信息、相关证件进行的审
核，审核结果一致，方可对eSIM卡进行下一步的操作。如果审核没通过，系统会给客户下发短信提醒，需要重新实名认证[3]。实名认证流
程如图2所示。
图2实名认证流程图
在整个过程中需要APP系统与外部系统进行5个接口的调用，分别是：
（1）客户手机号与SIM卡号校验接口。在客户身份信息与证件是否一致的审核上，需要调用此接口将SIM卡信息发送给移动外部实名
系统进行审核。
（2）手机卡激活接口。新用户实名认证成功之后，才可以激活使用，此时需要用到激活接口，上一步中的外部实名系统方，将用户待
激活的信息和审核通过的结果传递给省公司进行之后的激活流程。
（3）一证多号查询接口。国家规定一张身份证下最多有5张本省的手机号，全国范围内最多10张手机卡，因此在开户的时候，调用此
接口查询客户身份证下手机卡的数量，需要验证客户是否符合开户资格。
（4）号码状态查询接口。其实实名认证过程不用调用此接口，而是号码激活后，调用此接口进行号码状态和账号信息的查询
（5）审核状态通知接口。如果客户认证审核不通过，实名外部系统方需要调用此接口将这一结果传递给省公司，下发短信提醒客户重
新进行实名认证。
2.3开户写卡
如果收到实名认证成功通知，需要尽快进行下一步的操作，开户、写卡等流程。开户和获取写卡信息也是需要APP系统与移动系统进
行对接，才可以完成整个开户过程。调用接口与移动系统对接，从而获取客户的号码信息、帮助客户预占号码，将写卡信息通过蓝牙传递
给设备终端。对移动公司的对接过程，APP端是接口发起请求端，移动公司是接口接受端。整个过程调用5个接口，分别是：
（1）选号接口。首先需要给终端设备选择虚拟号码，APP系统将客户选定的号码归属地、是否吉祥号等查询条件传递给移动公司，移
动公司再通过选号接口将可选择的号码列表返回给APP系统，为客户分配手机号。
（2）号码预占接口。收到反馈的号码列表以后，APP系统需要调用号码预占接口，将客户选择好的号码和客户身份证号再次传递给移
动公司，由移动公司对客户所选号码进行预占。为了避免号码资源的浪费，会设置2小时的预占时间，若超时未激活使用，则将重新放号
[4]。
（3）开户接口。移动公司回调接口告知可进行下一步时，这时APP后台系统需要调用开户接口，将客户身份证信息、开户号码、SIM
卡号等信息通过开户接口传到移动公司，移动公司为客户进行号码开户使用。
（4）写卡信息获取接口。APP系统受到移动公司告知的开户成功的结果后，紧接着调用写卡信息获取接口，申请客户写卡信息，移动
外部系统通过接口返回客户写卡所需全部信息，APP系统接受这些信息，通过蓝牙连接将卡的信息写到设备中。为保证客户的安全使用，
卡号有设置多个密码，例如鉴权码、四位数的PIN码、八位数的PUK码等，在PIN码输错三次会被锁住，需要PUK码解锁，PUK码客户不可
更改，最多允许输入10次，否则直接报废。
（5）写卡结果反馈接口。在APP将客户信息写卡完成后，APP系统需要调用写卡结果反馈接口，将结果告知移动公司，到此，整个开
户和写卡过程就完成了。
2.4查询号码信息和变更套餐
在eSIM卡激活使用以后，可实时通过系统查询号码套餐使用情况，也可以变更套餐资费。此过程在能力开发平台完成，需要与移动外
部系统对接。此过程需要调用4个接口完成整个过程的对接。
（1）用户信息查询接口。在客户登录APP系统以后，点击套餐详情页，APP后台系统会依据客户信息调用信息查询接口，移动公司收
到请求以后返回数据，包括客户号码状态、所使用的套餐名称、甚至使用时间等所有信息。
（2）用户余额查询接口。APP后台系统需要调用余额查询接口对移动公司对接，查询客户的账户余额，如果是欠费停机状态，无法更
改套餐，需要缴清所欠费用。
（3）用户套餐余量获取接口。在我们日常使用中，可能需要不定期查看套餐使用情况，以免超额产生费用。系统需要调用此接口完成
对客户套餐余量的查询，例如，语音、流量的使用情况，也可查询以往近几个月的套餐使用情况[5]。
（4）用户套餐变更接口。客户可在线进行套餐变更，在APP系统中选择当下推出的套餐，点击确认，APP后台系统此时会调用套餐变
更接口，将客户的手机号码与所选套餐资费编号通过套餐变更接口传递给移动能力开放平台进行变更，之后告知套餐资费的变更结果。变
更成功，当月无影响，从下月开始执行。
3结语
随着物联网的飞速发展，eSIM卡会被智能终端设备广泛采用，分析了eSIM卡实名认证、开户写卡、远程管理等过程，依据市场需求，
设计了一种eSIM卡实名认证与管理APP系统。支持eSIM卡的终端和APP系统通过蓝牙连接，调用多种接口实现与移动外部相关系统的对
接，完成对eSIM卡的远程实名认证、空中写卡以及账号信息与套餐的管理等功能，可促进今后eSIM技术的研发与普及。
参考文献：
[1]杨旆,臧楠棋. eSIM技术的现状与发展前景[J]. 数字通信世界,2019(02):126.
[2]罗晓哲. eSIM卡空中写号技术发展与安全问题研究[J]. 数字通信世界,2019(08):60+37.
[3]杨帆. 商汤科技助力中移在线打造安全高效的移动端实名认证系统[J]. 人工智能,2017(06):90-93.
[4]卢丹,吴宏建. eSIM卡空中写号技术发展与安全问题分析[J]. 电信网技术,2016(02):1-6.
[5]曾囡莉,蔡惠坤. ESIM技术在物联网中的应用与发展研究[J]. 通讯世界,2019,26(04):21-22.
作者简介：
作者名：陈子健1989.4.18，男，汉，广东兴宁学历：本科职称：工程师 毕业院校：广东工业大学华立学院研究方向：电力营销计量装
置