物联网SIM卡相关问题处理方法

本文主要针对SIM卡常见的一些问题如何快速定位，分析，提高大家解决类似问题的效率。

1. SIM卡问题分类

SIM卡问题一般可以分为四类

（1） SIM卡槽问题；

（2） 模块协议兼容性问题；

（3） SIM卡访问出现掉卡；

（4） 烧卡坏卡。

这些问题一般由于下面几个因素

(1) 客户硬件设计问题；

(2) 客户软件流程问题；

(3) 模块SIM卡协议兼容性问题；

(4) 甚至客户硬件设计+SIM卡”质量差“等几个因素的混合；

(5) 设备内、外部环境的辐射、干扰。

最终我们需要帮客户定位到问题并且给予解决，而不仅仅简单证明模块没有问题而简单了事。

2. 针对SIM卡问题区别和快速定位方法

涉及卡问题，第一要素先了解收集状况

(1) 异常现象具体表现（中途掉卡？无法识别？注网失败？等）

(2) 重启是否有效？现场AT log，Catcher log是否可以提供？

(3) 卡类型SIM/USIM

(4) 卡所属运营商，套餐业务类型，费用是否正常？

(5) 客户设备环境：a) 对调可用设备是否可用; b) 对调可用卡是否可用

(6) 出现问题的局限在某种卡

(7) 出现问题的频率和次数

(8) 出现问题的设备数

(9) 该卡在其他产品上使用表现如何（如大众品牌手机，对比模块等）

(10) 卡确定损坏了（其他手机上使用对比）

(11) 考虑是兼容性问题还是掉卡问题

(12) 问题出现是在研发阶段还是在现场，量的情况

(13) 客户的原理图和PCB图是否可以提供

(14) 客户的原始设备和卡是否可以提供

(15) 客户的坏卡是否可以提供

(16) 客户是否有EVB，客户的代理商是否有EVB

同时进一步的和客户细节沟通：

(1) 对于SIM卡相关一些功能，例如短信，电话，电话本，无法使用的情况，可以首先对比手机判断该SIM卡是否存在问题，如果不存在，再把SIM卡放入到EVB看是否可以重现，如果EVB可以复现，一般来说是SIM卡协议兼容问题, 如果EVB不复现，则可能是客户电路或者软件流程存在问题，需要检查客户软硬件，或者抓取catcher

log分析。

(2) 针对SIM卡插入，上报CPIN NOT READY 的问题，需要确认如下几点：

a) 确认掉卡时间，开机就找不到卡，还是开机后5~15s之间掉卡，或者是在进行某些动作的时候掉卡，例如数传，或者是打电话掉卡。

b) 针对开机就找不到卡问题，确认出现的频率是否是100%，确认卡是否是有效的，通过插入手机判定，如果卡确认是好的。对比EVB是否也有类似情况，如果EVB也100%出现该现象，则可以判定为SIM卡兼容问题，需要抓取catcher log分析，后续还可能需要客户配合提供SIM卡，用于MTK分析和解决类似卡协议兼容问题。如果出现概率不是100%，或者EVB上不重现该问题，则一般是客户PCB layerout，SIM电路设计，电源设计，RF走线这些问题导致。

c)针对开机后5~15s掉卡的现象，大部分是因为开机找网阶段的干扰导致掉卡，该情况可以开机后立即设置CFUN=4，看是否还有该现象。另外如果掉卡时SIM 卡的工作电压是1.8V，可以尝试通过命令AT+QSIMVOL=2固定SIM卡工作电压为3V看是否还可以重现。同时要求查看客户PCB走线以及原理图是否有问题。

(3)SIM卡插入模块重启问题，该问题需要量下模块供电是否稳定，是否有掉电的情况，如果没有则对比EVB是否也有该问题，如果EVB上也发生类似情况有可能是协议问题导致，需要后续客户寄卡，MTK打patch来解决。如果EVB没有类似情况，则抓取log 给软件分析，同时硬件需要检查供电是否足够，模块供电电压是否又跌落在找网阶段，也可以通过开机关闭RF（AT+CFUN=4）来定位是否是电源不够导致。

(4) 针对坏卡或者是烧卡问题定位

该类型比较好判断SIM卡是否已经损坏，通过把SIM卡插入手机或者EVB板子，看SIM卡是否还可以识别，同时抓取log把SIM卡全部打开，给研发分析。

3. 卡槽问题

3.1. 现象

对于这类问题，要么开机就找不到卡，但也有可能开机能找到卡，前者容易判断。

3.2. 原因

当问题随机性的话，有时很难判断这类问题，客户可以怀疑是你模块问题，很难判断。

3.3. 处理

该问题先通过现场观察，观察SIM卡座是否有变形，SIM卡槽工作环境是否会温度变化较大，环境湿度、酸度等，SIM卡触点、SIM卡座触点表明是否氧化。

比如SIM 卡座的弹簧片表面是否有沾污，黯淡无光，发黑等。

另外有个大的可能性，现场安装人员安装SIM卡是否到位，这类客户也经常出现这类问题。

客户的SIM卡座也可以仔细研究观察结构、松紧、做料是否导致问题的原因。

同时可以在客户设备上做微跌实验，看是否可以加大重现的概率。

进一步还需要EVB对比测试，给予问题分析的支持。

4. 模块协议兼容性问题

4.1. 现象

针对协议不兼容类问题，有可能出现以下几种现象

(1) SIM卡不识别，插入就上报CPIN NOT READY 或NOT INSERT

(2) SIM卡插入模块重启

(3) 部分功能无法使用，或者功能有异常，出现掉卡现象。

4.2. 原因

模块SIM/USIM协议兼容性上存在一些问题，特别有些USIM卡，这类问题特别突出。同时这类错误发生在和STK相关的一些初始化流程中，这些卡放到手机上对比是好的，但模块上就是有问题。

45.3. 处理

以上情况，先简单判断卡是什么卡？USIM卡、3G网络的卡，可以第一时间和客户沟通。如果确实是SIM卡协议问题导致，则出现几率是100%，换模块和设备后还是如此，简洁的处理判定方式可以直接安排客户或代理商直接在EVB上验证复现，从而排除客户设备问题。

有时这类问题出现的是掉卡现象(开机模块先上报CPIN READY，后续的过程中上报CPIN NOT READY)，当在打电话或其他操作时，由于SIM卡流程（STK流程等）处理失败，导致出现掉卡。这类现象应该在 EVB上100%出现。

尽快CATCH LOG捕捉后发给软件分析。进一步断定这类问题。同时尽快把卡的信息，SIM卡的厂商，类型，使用区域，是哪个运营商的信息收集好，同时可能的话，最好可以要到两张SIM卡，后续MTK解决该问题的时候也是会要求寄SIM卡分析，此类问题处理周期一般也比较长，需要客户耐心等待。

4.4. 事例

譬如有部分功能无法使用，或者功能有异常，这类遇到过某国外客户以及国内3G卡出现电话本不初始化、以及无法打电话这些现象的问题。譬如SIM卡插入模块重启，这类遇到某国外客户SIM卡插入模块后就重启的问题。

5. SIM卡访问出现掉卡

5.1. 现象

针对SIM 卡访问过程中出现掉卡现象，一般有如下模块信息特点

(1) 开机模块先上报CPIN READY

(2) 过一小段时间(note1)后上报CPIN NOT READY

(3) 或后续的过程中上报CPIN NOT READY

(4) 或在特定情况下出现CPIN NOT READY ，譬如数据收发或者是打电话时

Note1：开机先上报CPIN READY，6，7秒后上报CPIN NOT READY，那么有可能是在注册GSM时RF发送过程中引起的掉卡。

5.2. 原因

这类问题，一般是由于客户硬件设计、设备内、外部环境的辐射、干扰，SIM卡“质量差”几个原因的结合体。这些设计导致SIM卡数字信号、电气信号、SIM卡电压、SIM卡电源地等受到冲击导致SIM卡访问失败，甚至卡坏了。

同时，有时这类现象也不排除是模块SIM兼容性问题，当在打电话或其他操作时，由于SIM卡流程（STK流程等）处理失败，导致出现掉卡。这类现象应该在EVB上100%出现，可以先行判断排除掉。

这些问题，最终我们需要帮客户定位到问题并且给予解决，而不仅仅简单证明模块没有问题而简单了事。

5.3. 处理

这类情况，我们一般需要检查几点：

（1） 问题出现的频率

（2） 出现问题的SIM卡种类

（3） 检查SIM卡工作的电压(1.8V,3.0V)

（4） 检查设备PCB图，检查SIM卡地，模块地设计问题（地结点，地宽度），导致RF发送时地信号不正常(地存在被抬高的隐患)，从而SIM 访问失败；

（5） 检查是否SIM卡对应引脚电路上ESD容值过高导致SIM卡访问失败；

（6） 检查PCB图，SIM卡PIN(CLK,IO,SIM_VCC,RST,SIM_GND)和RF走线，模块VBAT 走线等有“交叉”，导致各种信号干扰而出现访问失败；

（7） 故意把RF发射功率加大，同时天线靠近SIM卡，是否可以高频率重现该问题

（8） 如果是打电话时SIM卡掉卡，还需要分析客户音频部分是否会对其他地方产生干扰

（9） 示波器量SIM CLK SIM DATA SIMVCC波形是否规则，SIMVCC电压是多高

（10）SIM卡、以及设备处于的环境（考虑辐射等因素），确认客户测试环境周围是否有，强电场，磁场，例如高压线，或者是一些大功率无线设备，同时通过对SIM卡或者是SIM 卡电路加屏蔽，看是否可以解决问题。

（11）设备内部环境辐射的影响

（12）检查天线方向，天线位置，天线连接线是否有穿过SIM卡或者SIM卡槽附近。

对于这类错误原因，基本上CATCH LOG能分析出一个问题，但不能解决客户问题。

针对这类现象，需要评估客户问题出现的规律和频率，可以叫客户用EVB来对比，说明问题不在模块，在于设计。同时着重分析客户设计的合理性，环境因素的可能性，从客户电路设计，电路走线，供电能力，辐射因素，搭配卡的问题多个方向来分析可能性。

5.4. 事例

国外一客户反馈SIM卡经常掉卡，固定电压为3V则不会出现掉卡问题，客户设备中部分设备存在掉卡，当时分析掉卡的设备工作电压大部分是1.8V的，而不掉卡的SIM 卡工作电压大部分是3V的，分析log出现在开机后10s左右掉卡。

先出现CPIN READY ，过一段时间后出现CPIN NOT READY，根据SIM卡电压选择机制，一般模块首先会用1.8V尝试和SIM卡通信，如果可以正常通信，则把电压固定到1.8V，如果不行则会尝试使用3V来和SIM卡通信如果3V通信成功则固定为3V，否则认为掉卡。此处客户设备其实工作在1.8V掉卡的设备，比工作在3.0V不掉卡的设备，SIM卡部分设计还好一点，但是由于1.8V时SIM卡的抗干扰能力较低，导致设计好一点的设备SIM卡更容易掉卡。最终应客户要求，通过增加一条AT命令AT+QSIMVOL，来强制固定SIM卡的工作电压为3V，客户测试没有出现掉卡问题，暂时的小批量先这样解决，后续客户自己通过优化PCB来彻底解决SIM卡掉卡问题。

某个客户，甚至认定设备周边环境中高压线存在的“辐射”，导致SIM卡访问受到干扰而失败，屏蔽设备后问题不出现。

其他由于地问题，电路上ESD容值过高，SIM卡引脚走线问题，这些问题出现的客户比较多。

掉卡时的一个SIMVCC波形:

SIM卡交互失败，掉卡时，模块都会有尝试恢复SIM的动作，此时会把VCC拉低80ms，然后重新拉高，尝试恢复SIM卡，此种情况的80ms会拉的很低，一直到地电平，跟干扰导致拉底有明显区别。

如果测试中发现VCC有这种拉低80ms的现象，并不能说就是VCC受到干扰，只能表明是SIM卡交互出错，SIM卡做了尝试恢复的动作。出错原因可能是SIMCLK SIMDATA SIMVCC受到了干扰，需要SIM CLK DATA VCC都进行测量给出结论。

6. 烧卡坏卡问题

6.1. 现象

烧卡和坏卡问题一般是客户使用一段时间后出现该问题，同时卡放到手机中也无

法使用，该情况现场一般表现为两类

(1) SIM卡IO口损坏，开机立即上报CPIN NOT READY ，或者是开机一会儿就上报CPIN NOT READY

(2) SIM卡内部，部分文件被丢失，此情况大部分表现为SIM卡可以正常找到，但是无法注册网络。

6.2. 原因

一般这类问题主要有3种来源，客户电路设计问题，PCB走线问题，软件流程不正确导致模块频繁重启，当然在这些前提下，质量差的卡比较容易坏卡。

6.3. 处理

尽快确定问题卡的种类，出现问题的频率和时间；

尽快要求客户提供原理图和PCB图，分析走线等因素，走线不正确容易导致坏卡；

尽快和客户沟通软件流程，了解在最坏的条件下，重启模块的频率和次数，同时给客户建议减少重启频率，最好在极端异常情况下，除了第一次可以立即重启外，后续10 分钟、30分钟重启一次。

尽快对坏的几张卡都抓取CATCH LOG，分析卡坏在哪里了。

烧卡坏卡出现原因主要有：

(1) RF干扰导致SIM卡里面文件损坏，

(2) 电源不干净，导致SIM卡访问时出现问题

(3) 客户频繁重启导致SIM卡损坏。

针对以上引起SIM卡坏卡原因：

硬件优化：首先建议客户设计电路的时候注意RF以及一些ESD器件的走线是否合理，电源设计是否合理。针对SIM卡的布线需遵循以下设计原则：

SIM卡座与模块距离摆件不能太远，越近越好，尽量保证SIM卡信号线布线不超过20cm。

SIM卡信号线布线远离RF线和VBAT电源线。

SIM_VDD与SIM_GND布线宽度保证不小于0.5mm，且在SIM_VDD与GND之间的旁路电容不超过1uF，并且靠近SIM卡座摆放。

为了防止可能存在的SIM_CLK信号对SIM_DATA信号的串扰，两者布线不要太靠近，在两条走线之间增加地屏蔽，且对SIM_RST信号也需要地保护。

为了保证良好的ESD保护，建议加TVS管。选择的ESD器件寄生电容不大于50pF。例如WILL的ESDA6V8AV6。在模块和SIM卡之间需要串联22欧姆的电阻用以抑制杂散EMI，增强ESD防护。SIM卡的外围电路必须尽量靠近SIM卡座。

软件优化：使用正确的关机方式，用POWER KEY进入关机流程后，等待15s再断电避免频繁重启，在重启一次后，如果连续失败，则适当延长时间后，再重启。

6.4. 事例

某客户反馈，现场设备使用一段时间后，就出现了SIM卡损坏的问题，分析问题SIM 卡，里面部分文件被篡改，分析客户电路RF走线不正确，会对SIM卡产生辐射，导致SIM卡部分文件可能会出现数据错乱，通过PCB割线，跳线最终问题解决

某客户反馈，现场设备使用一段时间后，就出现了SIM卡损坏的问题，纠正客户频繁重启模块的流程后，后续问题反馈较少。

客户SIM烧卡问题：

1、SIM卡的布线存在问题：SIM_VDD与RF线上下层交叉。

2、射频信号对SIM卡信号会产生干扰：

1）未割线前的SIM_DATA数据线上有干扰

2）割线（割断SIM_VDD 不必要的布线）后的SIM_DATA数据线的信号情况

3、正常状况下的SIM_CLK, SIM_DATA,SIM_VDD的波形（针对3.0V SIM卡）

4、模块开机但未插SIM卡时的检测SIM卡的波形

7. SIM 卡相关问题catcher抓取注意事项

抓取SIM 卡相关问题时最好可以抓取两份log，一份是DEFAULT filter的，另外一份是只打开MOD_SIMfilter(包括这个MOD_SIM内部所有子项)，这方分析起来比较有效。

8. 常用SIM 卡相关命令介绍

AT+CPIN?查询SIM卡状态；

AT+QSIME，目前该命令新平台还不支持；

AT+QSIMVOL，选择和查询SIM卡工作电压。

AT+QISUSIM，判断是否是USIM卡（新平台）。

审核编辑：汤梓红