Le terminal et la carte SIM : des systèmes embarqués partout

1. Dans un smartphone : la chaîne radio

• Le front-end RF aiguille chaque bande vers le bon chemin, filtre, amplifie en émission (PA) et en réception (amplificateur à faible bruit, LNA). Il doit couvrir plusieurs dizaines de bandes.
• L'émetteur-récepteur transpose les signaux entre la radiofréquence et la bande de base (mélangeurs, oscillateurs, convertisseurs).
• Le modem fait tout le traitement numérique : modulation, codage correcteur, chiffrement radio, protocoles. Il dialogue avec la SIM pour l'authentification.

Ces blocs sont le cœur du cours 4. Pour un électronicien, chacun est un métier : concepteur de filtres, d'amplificateurs, de circuits intégrés RF ou d'antennes.

2. La SIM : de la carte bancaire à la puce soudée

La SIM est une carte à puce sécurisée : un petit microcontrôleur conçu pour résister aux attaques, avec une mémoire protégée. Au départ, elle contenait l'identité de l'abonné (IMSI), sa clé secrète (Ki), un répertoire et quelques SMS. Aujourd'hui, elle peut aussi héberger des applications de l'opérateur, et servir d'élément de sécurité, par exemple pour le paiement sans contact (NFC) ou pour une identité numérique.

Son format n'a cessé de rétrécir, alors que la puce elle-même, au centre, n'a pas beaucoup changé :

L'eSIM (SIM embarquée) va plus loin : la puce est soudée sur la carte électronique, et l'abonnement n'est plus livré dans une carte en plastique. On télécharge à distance un profil d'opérateur, souvent en scannant un QR code ; une même eSIM peut stocker plusieurs profils. Certains téléphones récents n'ont même plus de tiroir pour carte SIM, comme l'iPhone Air (2025). Étape suivante : l'iSIM, où la fonction SIM est intégrée directement dans le processeur du téléphone ou de l'objet.

3. La SIM dans les systèmes embarqués

La SIM ne vit pas que dans les téléphones. Dès qu'un objet doit communiquer partout, sans Wi-Fi ni installation, on lui donne un modem cellulaire et une SIM :

• voitures connectées et eCall : en cas d'accident grave, la voiture appelle automatiquement le 112 et transmet sa position. L'eCall est obligatoire sur les nouveaux types de voitures depuis le 31 mars 2018. Il fonctionnait à l'origine sur les réseaux 2G et 3G ; sa nouvelle version (NG eCall), sur 4G et 5G, est exigée pour les nouveaux types depuis le 1er janvier 2026 et pour toutes les voitures neuves à partir du 1er janvier 2027 ;
• alarmes et téléassistance, ascenseurs (ligne d'urgence), terminaux de paiement, compteurs, distributeurs ;
• suivi de flottes, de conteneurs, de vélos et trottinettes en libre-service.

Pour ces objets, souvent alimentés sur pile, la 4G puis la 5G proposent des variantes économes : LTE-M et NB-IoT. Débit faible, mais très bonne pénétration dans les bâtiments (caves, compteurs enterrés) et modes de veille profonde qui permettent de fonctionner des années sur pile, selon l'usage. Pour gérer à distance les eSIM de milliers d'objets, la GSMA a publié en mai 2023 une norme dédiée, SGP.32, dont les déploiements sont attendus surtout fin 2026 et en 2027.

4. Les risques : quand quelqu'un d'autre reçoit vos SMS

Votre numéro de téléphone sert de clé à beaucoup de portes : codes de validation bancaires, réinitialisation de mots de passe, connexion à des messageries. S'en emparer est donc très tentant. La fraude la plus connue est le SIM swap : le fraudeur ne pirate pas votre téléphone, il trompe votre opérateur.

Ce que l'eSIM change

• Le transfert d'une ligne vers une eSIM peut se faire à distance, en quelques minutes, sans passer en boutique : si le compte client en ligne de la victime est piraté, la fraude est plus rapide.
• Les QR codes d'activation deviennent une cible : un QR code de profil eSIM intercepté ou piégé permet d'installer la ligne sur un autre appareil.
• En revanche, une eSIM ne peut pas être volée physiquement avec le téléphone puis glissée dans un autre appareil.

Le phénomène est pris au sérieux par les polices européennes : Europol a par exemple démantelé un réseau en Espagne (12 arrestations en Espagne pour environ 3 millions d'euros de préjudice). Les SMS restent par ailleurs un canal peu sûr pour la double authentification : quand c'est possible, on leur préfère une application d'authentification ou une clé de sécurité physique. Côté opérateur, on peut protéger son compte client par un mot de passe solide et un code personnel exigé pour tout changement de SIM.

Avant la suite, vérifiez que vous savez :

• nommer les blocs de la chaîne radio d'un smartphone ;
• expliquer ce qui distingue une eSIM d'une SIM classique ;
• citer trois objets embarqués qui utilisent une SIM ;
• décrire un SIM swap et une façon de s'en protéger.