Қос SIM карталы смартфон өндірісінің технологиясы
Соңғы жылдары қос SIM картасы бар смартфондар көптеген пайдаланушылар үшін танымал таңдауға айналды. Бір уақытта екі SIM картасын пайдалану мүмкіндігі икемділікті ұсынады: жеке және жұмыс нөмірлерін бөлу, әртүрлі операторлардың екі деректер жоспарын пайдалану және тіпті белгілі бір салалардағы сигнал шектеулерін жеңу. Дегенмен, бұл қарапайым болып көрінетін мүмкіндіктің артында күрделі технологиялар мен өндіріс процестері жатыр. Бұл мақалада қос SIM картасы технологиясының қалай жұмыс істейтіні және өндірушілердің қос SIM картасы бар смартфондарды жобалаудан бастап сапаны тексеруге дейін қалай жобалайтыны және өндіретіні талқыланады.
1. Неліктен қос SIM карта қажет?
Қос SIM картаға деген қажеттілік арнайы және нарықтық жағдайларға байланысты туындайды. Көптеген елдерде байланыс және интернет шығындары пайдаланушылар екі операторды біріктірсе, көбінесе үнемді болады: біреуі қоңыраулар/SMS үшін, ал екіншісі деректер үшін. Сонымен қатар, көптеген жұмысшылар кәсіби байланыстың жеке мәселелермен араласып кетпеуі үшін бөлек нөмірлерді қажет етеді. Өндірушілер үшін қос SIM карталар, әсіресе Азия және дамушы нарықтарда, негізгі сату нүктесі болып табылады, бұл осы технологияны үнемі жетілдіруге әкеледі.
2. Қос SIM технологиясының түрлері
Жалпы, қазіргі заманғы смартфондар қолданатын бірнеше қос SIM карталы тәсілдер бар:
a) Қос SIM карталы қос күту режимі (DSDS)
Бұл ең көп таралған түрі. Екі SIM картасы да күту режимінде белсенді, бірақ бір SIM картасы қоңырау шалу үшін пайдаланылған кезде, екінші SIM картасы әдетте бір уақытта қоңырауларды қабылдай алмайды (VoLTE/VoWiFi сияқты қосымша мүмкіндіктер болмаса). DSDS салыстырмалы түрде үнемді және қуатты үнемдейді, себебі құрылғы тек бір негізгі радио тізбегін қажет етеді, ал коммутацияны мұқият басқару қажет.
b) Қос SIM карталы қос белсенді (DSDA)
DSDA арқылы екі SIM карта да қоңыраулар үшін бір уақытта белсенді бола алады. Бұл пайдаланушылар бірінші SIM картаға қоңырау шалып жатқанда екінші SIM картаға қоңыраулар қабылдай алатынын білдіреді. Бұл технология екі қабылдағыш-таратқышты (немесе күрделірек радио конфигурациясын) қажет етеді, бұл өндіріс шығындарын, қуат тұтынуын және электрондық тақтаға қажеттілікті арттырады. Сондықтан, DSDA тұтынушылық смартфондарда сирек кездеседі және әдетте тар нарықтарда кездеседі.
c) Гибридті ұяшық (SIM + microSD)
Көптеген телефондар екі SIM картасын немесе бір SIM картасын және бір microSD картасын таңдауға мүмкіндік беретін «гибридті» науаны пайдаланады. Өндіріс тұрғысынан бұл ішкі кеңістікке қойылатын талаптарды азайтады және жұқа корпус дизайнын жеңілдетеді, бірақ қос SIM картасы мен кеңейтілетін жадты қалайтын пайдаланушылардың икемділігін шектейді.
d) eSIM және физикалық SIM картаның үйлесімі
Соңғы тренд - физикалық SIM картасы мен eSIM картасының немесе тіпті қос eSIM карталарының үйлесімі. eSIM - құрылғыға ендірілген чип, ол оператор профильдерін сандық түрде жүктеуге мүмкіндік береді. Бұл карта ұяшығының дизайнын жеңілдетеді және су/шаңға төзімділікті жақсартады, бірақ операторды қолдауды және күрделі жүйені орнатуды қажет етеді.
3. Қос SIM картасын қолдайтын аппараттық архитектура
Қос SIM карталы смартфон жасау үшін өндірушілер бірнеше негізгі компоненттерді біріктіреді:
a) SoC (чиптегі жүйе) және базалық диапазон
Ұялы байланыс функцияларын әдетте заманауи SoC-ге біріктірілген базалық диапазонды модем орындайды. Бұл модем желіні тіркеуді, қоңырауларды, деректерді беруді және қос SIM картаны сәйкестендіруді басқаруды жүзеге асырады. DSDS телефондарында модем мен RF тізбегі уақытты бөлісуге қабілетті болуы керек: SIM 1 және SIM 2 арасында өте жылдам аралықпен кезектесіп жұмыс істеу, сонда екеуі де «күту режимінде» болып көрінеді.
b) РФ алдыңғы жағы (RFFE)
РФ алдыңғы жағы қуат күшейткішін, төмен шуыл күшейткішін, антенна қосқышын, дуплекстеушіні, сүзгілерді (SAW/BAW компоненттерін қоса алғанда) және антеннаны баптау модулін қамтиды. Қос SIM карта күрделілікті арттырады, себебі құрылғы бірнеше диапазонда РФ өнімділігін сақтауы, жақсы сигнал оқшаулауын қамтамасыз етуі және ішкі кедергілерді азайтуы керек.
c) SIM интерфейсі және SIM контроллері
Әрбір SIM картасы стандартталған электрлік интерфейсті қажет етеді (физикалық SIM карталары үшін ISO/IEC 7816). Қос SIM карталарында тұрақты, шуылға төзімді және қауіпсіз болуы керек екі интерфейс жолы бар. Сондай-ақ, жүйе электростатикалық разрядтан (ESD) қорғауды басқаруы керек, себебі пайдаланушы картаны салған кезде SIM контактілері статикалық электр тогына сезімтал болады.
d) Антенна және механикалық дизайн
Қазіргі заманғы смартфондар 4G/5G, Wi-Fi, Bluetooth, GPS және NFC үшін бірнеше антеннаны пайдаланады. Қос SIM антеннаны реттеу қиындығын арттырады, себебі құрылғы екі желілік профиль бір уақытта белсенді болған кезде, жұқа корпуста және әртүрлі материалдарда (металл, шыны, поликарбонат) және пайдаланушы ұстаған кезде сигнал сапасын сақтауы керек, бұл антеннаның сәулелену сипаттамаларын өзгертуі мүмкін.
4. SIM карта ұяшығының дизайны: механикадан беріктікке дейін
Дәстүрлі қос SIM карталарында екі нано-SIM картасын ұстайтын науа пайдаланылады. Науа келесілерді қамтамасыз ету үшін дәл жасалуы керек:
1. карта оңай қозғалмайды,
2. Қосқыш түйреуіштері тез тозбайды,
3. су өткізбейтін мүмкіндіктерді (мысалы, IP67/IP68) қолдау үшін мықтап ұстаңыз.
Содан кейін өндірушілер резеңке тығыздағыштарды, қаңқа құрылымдарын және өндірістік төзімділіктерді қарастырады. Төзімділіктің нашарлығы науаның босап кетуіне, SIM қосылымының тұрақсыз болуына немесе оны алып тастау қиынға соғуы мүмкін. eSIM-дер үшін механикалық дизайн жеңілдетілген, себебі ол екінші ұяшықты қажет етпейді, бірақ қауіпсіз eSIM чипін, PCB орналасуын және бағдарламалық жасақтаманы қамтамасыз етуді қажет етеді.
5. Бағдарламалық жасақтама интеграциясы: ОС және микробағдарламаның рөлі
Қос SIM картасы тек аппараттық мәселе емес. Операциялық жүйе (әдетте Android) басқаруды қамтамасыз етуі керек:
– деректер, телефон және SMS үшін әдепкі SIM картасын таңдау,
– желі басымдық параметрлері,
– сигнал әлсіз болған кезде деректерді беру;
– белгілі бір қолданбалардың белгілі бір SIM карталарын пайдалануын шектеу,
– Операторға байланысты әрбір SIM картасында VoLTE/VoWiFi қолдауы.
Төменгі деңгейде модемнің микробағдарламасы екі SIM картасының DSDS жүйесінде «уақытты бөлісуін» реттейді. Мысалы, SIM 1 4G/5G деректерін белсенді түрде пайдаланған кезде, модем SIM 2 үшін желіге тіркелу және пейджингті (кіріс қоңырауларды) қабылдау үшін «уақыт аралығын» бөлуі керек. Бұл жоспарлау қуатты шамадан тыс тұтынудың алдын алу және тұрақты деректер байланысын сақтау үшін тиімді болуы керек.
6. Қос SIM карталы смартфон өндірісінің процесі
Қос SIM карталы смартфонды өндіру жалпы смартфон өндірісінің процесіне сәйкес жүзеге асырылады, әсіресе SIM картасының жолына және желілік тестілеуге ерекше назар аударылады.
a) Зерттеу және жобалау (ҒЗТКЖ) кезеңі
Өндірушілер мақсатты нарықты, қос SIM картасының түрін (DSDS/DSDA/eSIM), қолдау көрсетілетін жиілік диапазондарын және механикалық дизайнды анықтайды. Радиожиілік және антенна инженерлері өнімділіктің ережелер мен оператор талаптарына сәйкес келетініне көз жеткізу үшін модельдеу жүргізеді.
b) Баспа платасын жобалау және компоненттерді орналастыру
Баспа схемасы (БС) РФ, SIM, қуат және деректер желілерін орналастыру үшін бірнеше қабатпен жасалған. SIM желілері басқа компоненттерден келетін шудың кедергісін болдырмау үшін қорғалған және орналастырылған болуы керек. Егер екі физикалық ұяшық пайдаланылса, SIM қосқышы механикалық беріктігін сақтай отырып, науа арқылы оңай қол жеткізуге болатындай етіп орналастырылады.
c) SMT (беттік бекіту технологиясы)
Электрондық компоненттер баспа платасына «таңдау және орналастыру» машинасы арқылы бекітіледі, содан кейін қайта өңделетін пеште дәнекерленеді. Дәлдік өте маңызды, себебі радиожиілік компоненттері мен сүзгілері кішкентай. Кішігірім қателіктер сигнал сезімталдығын төмендетуі немесе диапазон үйлесімділігі мәселелерін тудыруы мүмкін.
d) Механикалық құрастыру
Баспа тақтасы дайын болғаннан кейін, камера модулі, батарея, динамик және басқа да компоненттер орнатылады. Қос SIM карталы құрылғылар үшін модуль науасы мен қосқышы өте маңызды: олар берік, тозуға төзімді болуы керек және құрылғы су өткізбейтін болса, тығыздағышты бұзбауы керек.
e) Радиожиілікті калибрлеу және сынау
Смартфондар таратқыштары мен қабылдағыштарының стандарттарға сәйкес келетініне көз жеткізу үшін радиожиілікті калибрлеуден өтуі керек. Тестілеу мыналарды қамтиды:
– беру қуаты (TX қуаты),
– қабылдау сезімталдығы (RX сезімталдығы),
- қоңырау сапасы,
– деректер өткізу қабілеті,
– бірнеше диапазондар мен желілік сценарийлердегі өнімділік,
– бірге өмір сүру сынағы (мысалы, 4G/5G Wi‑Fi/Bluetooth-пен бірге).
Қос SIM карта үшін сынақ сонымен қатар келесі сценарийлерді тексереді: SIM 1 деректерді пайдаланып жатқанда SIM 2-ге кіріс қоңыраулар, желіні ауыстыру (беру) және екі SIM карта да әртүрлі операторларда болған кездегі тұрақтылық.
7. Сертификаттау және нормативтік сәйкестік
Әрбір құрылғы телекоммуникация және қауіпсіздік ережелеріне сәйкес келуі керек. SAR (арнайы сіңіру жылдамдығы) сынағы адам ағзасының радиожиілік энергиясын сіңіру деңгейін бағалайды. Көп диапазонды қос SIM карталы құрылғылар қауіпсіз болып қалу және стандарттарға сәйкес келу үшін оңтайландыруды қажет етеді. Сонымен қатар, құрылғылар көбінесе қосымша сынақтан өткізуді қажет ететін VoLTE/IMS қолдауын қоса алғанда, белгілі бір тасымалдаушылармен үйлесімді болуы керек.
8. Қос SIM картаның негізгі қиындықтары
Қос SIM карталы смартфон жасау дизайндағы ымыраға келуді білдіреді:
– Батарея қуаты: күту режиміндегі екі SIM картасы қуат тұтынуды арттыруы мүмкін, әсіресе екі желі де әлсіз сигнал аймағында белсенді болса.
– РФ кедергісі және күрделілігі: диапазондар неғұрлым көп болса, сүзгілер мен коммутация соғұрлым күрделі болады.
– Ішкі кеңістік: қосымша SIM картасы ұясы және онымен байланысты желілер батарея немесе камера жүйесімен бәсекелес кеңістікті алады.
– Пайдаланушы тәжірибесі: ОС қоңыраулар/деректер үшін нөмірлерді таңдағанда шатастырмай, қос SIM картаны орнатуды оңай түсінуі керек.
9. Қос SIM картаның болашағы: eSIM және iSIM
Болашақта eSIM карталары барған сайын кең тарала бастайды. Тіпті SIM функциясын SoC-ге тікелей біріктіретін iSIM (интеграцияланған SIM) тұжырымдамасы бар, бұл дизайнды ықшам және энергияны тиімдірек етеді. Егер операторларды кеңінен қолдану кең таралса, смартфондар мүлдем физикалық ұяшықсыз жабдықталуы мүмкін, бұл құрылғылардың беріктігін арттырады және өндірісті жеңілдетеді. Дегенмен, бұл ауысу экожүйеге дайындықты қажет етеді: операторды қолдау, қарапайым белсендіру процесі және пайдаланушыға ыңғайлы саясат.
Қорытынды
Қос SIM-карталы смартфонды жасау технологиясы аппараттық дизайнның, радиожиілікті оңтайландырудың, механикалық инженерияның, модемдік микробағдарламаның және операциялық жүйенің интеграциясының күрделі үйлесімі болып табылады. Екі санды бір уақытта пайдалану мүмкіндігінің артында қуат тұтыну, желінің тұрақтылығы және жұқарып келе жатқан корпустардағы кеңістіктің шектеулерімен байланысты елеулі қиындықтар бар. eSIM және iSIM дамуы болашаққа жол көрсетеді: қос SIM-карта өзекті болып қала береді, бірақ барған сайын сандық және интеграцияланған түрде. Пайдаланушылар үшін түпкі нәтиже - байланысты икемді басқарудың оңайлығы - күрделі технологиядан туындаған қарапайым мүмкіндік.
