DE10104220C2 - Kontaktloser Datenträger - Google Patents
Kontaktloser DatenträgerInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen kontaktlosen Datenträger nach dem
Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Kontaktlose Datenträger sind in einer großen Vielzahl bekannt
und werden von vielen Herstellern angeboten. Um einen breiten
Einsatz zu ermöglichen, haben sich Normen entwickelt, die
viele Parameter von Datenträgern festschreiben. Beispielswei
se beschreibt die ISO 14443 sogenannte "Proximity-Coupling-
Chipkarten". In Teil 1 dieser Norm werden die mechanischen
Eigenschaften des Datenträgers beziehungsweise der Chipkarte
definiert. Der Teil 2 der Norm beschreibt die Anforderungen
für das Magnetfeld hinsichtlich Frequenz und Stärke. Aller
dings war es bei der Entwicklung der Norm nicht möglich, sich
auf ein gemeinsames Kommunikationsinterface zu einigen. Dies
hat dazu geführt, daß bei Proximity-Coupling-Chipkarten ver
schiedene Modulationsarten parallel zueinander verwendet wer
den. Eine Chipkarte braucht jedoch nur eine der Modulations
arten zu unterstützen. Ein normkonformes Lesegerät hingegen
muß in der Lage sein, mittels beider Verfahren gleichermaßen
zu kommunizieren, um so alle Chipkarten zu unterstützen.
Aus der DE 199 56 908 A1 ist ein kontaktloser Datenträger mit
Koppelelement bekannt, bei dem in einer ersten Betriebsart
ein Koppelelement (Antenne) auf das Anliegen eines Datensi
gnals überwacht wird und bei Erkennung eines gültigen Daten
signals in der Datenverarbeitungseinheit ein Antwortsignal
erzeugt und über ein anderes Koppelelement an das Schreib-
/Lesegerät gesendet wird und in einer zweiten Bestriebsart
ohne Erkennung eines gültigen Datensignals an einem weiteren
Koppelelement ein Datensignal in der Datenverarbeitungsein
heit erzeugt und über das weitere Koppelelement an das
Schreib-/Lesegerät gesendet wird.
Darüber hinaus ist es aus der DE 198 47 135 A1 bei einem Daten
träger bekannt, daß ein vom Abfragegerät gesendeter HF-
Abfrageimpuls mit einem HF-Antwortsignal beantwortet wird.
Allerdings ist es den bekannten Datenträgern nicht möglich,
mit verschiedenartigen Lesegeräten zu kommunizieren.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen kontaktlosen Daten
träger anzugeben, der mit unterschiedlich arbeitenden Lesege
räten kommunizieren kann.
Diese Aufgabe wird durch einen kontaktlosen Datenträger der
eingangs genannten Art gelöst, der dadurch gekennzeichnet
ist, daß in einer ersten Betriebsart das Koppelelement auf
das Anliegen eines Datensignals überwacht und bei Erkennung
eines gültigen Datensignals in der Datenverarbeitungseinheit
ein Antwortsignal erzeugbar und über das Koppelelement an das
Schreib-/Lesegerät sendbar ist, und daß in einer zweiten Be
triebsart ohne Erkennung eines gültigen Datensignals an dem
Koppelelement ein Datensignal in der Datenverarbeitungsein
heit erzeugbar und über das Koppelelement an das Schreib-/
Lesegerät sendbar ist.
Ein erfindungsgemäßer kontaktloser Datenträger ist also nicht
nur in der Lage, zwischen verschiedenen Modulationsarten um
zuschalten, sondern mit prinzipiell unterschiedlichen Ar
beitsweisen von Schreib-/Lesegeräten zusammenzuwirken. In der
ersten Betriebsart der Datenverarbeitungseinheit nimmt der
Datenträger seinen Betrieb auf, sobald er sich in einem Ma
gnetfeld befindet, das genügend Energie zum Betrieb der elek
tronischen Schaltkreise liefert. Das Koppelelement wird dann
auf das Anliegen eines Datensignales überwacht. Wenn das
Schreib-/Lesegerät nach einer Betriebsweise arbeitet, für die
der kontaktlose Datenträger ausgelegt ist, erkennt die Daten
verarbeitungseinheit ein gültiges Datensignal und erzeugt
daraufhin ein entsprechendes Antwortsignal. Aus verschiedenen
Gründen kann es aber möglich sein, daß zwar prinzipiell eine
Kommunikation mit dem Schreib-/Lesegerät möglich ist, aber
beispielsweise das Feld zu schwach oder gestört ist, um auf
dem in der ersten Betriebsart festgelegten Weg eine Kommuni
kation zu ermöglichen. Daher ist eine zweite Betriebsart vor
gesehen, die ohne Erkennung eines gültigen Datensignales in
der Datenverarbeitungseinheit ein Datensignal erzeugt und
über das Koppelelement an das Schreib-/Lesegerät sendet, was
letztlich doch zu einer erfolgreichen Kommunikation führen
kann.
Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, daß kontaktlose Da
tenträger ein periodisches Signal aussenden, sobald sie sich
in einem Energiefeld befinden. Dies entspricht, der zweiten
Betriebsart des erfindungsgemäßen kontaktlosen Datenträgers.
Auf diese Weise wird aber eine Vielzahl von Signalen gesen
det, obwohl prinzipiell nur eines genügen würde, was zu unnö
tigen Störungen des Systems oder Geräten in der Umgebung füh
ren kann. Daher ist es besonders vorteilhaft, den erfindungs
gemäßen kontaktlosen Datenträger so auszuführen, daß nach An
liegen einer ausreichenden Betriebsspannung sich die Daten
verarbeitungseinheit zunächst in der ersten Betriebsart be
findet und nach einer vorbestimmten Zeit durch die Steuerein
richtung in die zweite Betriebsart versetzt wird. Auf diese
Weise wird nur dann ein wiederholtes Datensignal gesendet,
was zu den bekannten Störungen führen kann, wenn auf anderem
Wege keine Kommunikation mit dem Schreib-/Lesegerät möglich
ist.
Weitere Vorteile ergeben sich, wenn in den verschiedenen Be
triebsarten auch verschiedene Funktionen ausgeführt werden,
beispielsweise in der ersten Betriebsart eine Diebstahlsiche
rungsfunktion und/oder eine Logistikfunktion, bei der eine
Warenkennnummer gesendet wird, und in der zweiten Betriebsart
nur die Diebstahlsicherungsfunktion realisiert ist. Dadurch
können im kontaktlosen Datenträger verschiedene Funktionen
zusammengeführt werden, die normalerweise auf verschiedene
Datenträger verteilt sind. In einer solchen Anwendung ist es
besonders vorteilhaft, wenn die Diebstahlsicherungsfunktion
deaktivierbar ist.
Eine weitere Reduzierung von Systemstörungen wird in einer
Weiterbildung der Erfindung dadurch erreicht, daß in der
zweiten Betriebsart die Trägerfrequenz des Empfangssignals
und die Trägerfrequenz eines Sendesignals unterschiedlich
sind. Somit kann es nicht zu Überlagerungen zwischen einem
von dem Schreib-/Lesegerät oder einem anderen Gerät gesendeten
oder empfangenen Signal und einem von dem kontaktlosen
Datenträger gesendeten Signal kommen.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbei
spieles näher beschrieben. Es zeigt:
Fig. 1 eine Anordnung mit einem erfindungsgemäßen kontakt
losen Datenträger und einem Schreib-/Lesegerät in
einer ersten Betriebsart,
Fig. 2 die Anordnung von Fig. 1 in einer zweiten Be
triebsart,
Fig. 3 eine detailliertere Darstellung eines kontaktlosen
Datenträgers,
Fig. 4 ein Ablaufdiagramm für die Betriebsartensteuerung,
Fig. 5 das Durchlaufen eines kontaktlosen Datenträgers
durch das Energiefeld eines Schreib-/Lesegerätes.
In der Fig. 1 ist ein Schreib-/Lesegerät 1 und ein kontakt
loser Datenträger 2 dargestellt. Diese schematische Darstel
lung zeigt, daß das Schreib-/Lesegerät 1 Energie E und Daten
D zu dem Datenträger 2 überträgt, wobei die Übertragung auf
einer Frequenz f1 erfolgt. Diese Frequenz f1 liegt zur Zeit
standardmäßig bei 13,56 MHz. Die Frequenz hängt aber von der
anzuwendenden Norm ab. Zur Übertragung der Daten D wird ein
Hilfsträger mit einer Frequenz von beispielsweise 847 KHz
oder 423 KHz verwendet. Die Antwort des Datenträgers 2 er
folgt ebenfalls auf der Frequenz f1. Dieses Kommunikations
verfahren wird als Reader-talks-first bezeichnet, weil zu
nächst das Schreib-/Lesegerät ein Signal, insbesondere ein
Datensignal an den Datenträger sendet.
In der Fig. 2 liegt eine zweite Betriebsart vor. In dieser
Betriebsart wird auf einer Frequenz f1 nur Energie an den Datenträger
2 übertragen. Der Datenträger 2 sendet daraufhin
ein Datensignal D auf einer zweiten Frequenz f2 an das
Schreib-/Lesegerät 1. Die Frequenz f2 ist so gewählt, daß es
zu keinen Störungen von Signalen kommt, die möglicherweise
auf der Frequenz f1 übertragen werden. Hier gilt es insbeson
dere das Vorhandensein von Oberwellen und andere gültige Nor
men, die andere Frequenzbereiche zum Gegenstand haben, zu be
achten.
In der Fig. 3 ist nun detaillierter dargestellt, wie ein er
findungsgemäßer kontaktloser Datenträger 10 aufgebaut ist,
der mit einem Schreib-/Lesegerät 11 zusammenarbeitet. Der Da
tenträger 10 besitzt ein Koppelelement 12 und eine Datenver
arbeitungseinheit 13, die mit dem Koppelelement 12 verbunden
ist. Über das Koppelelement 12, das als Spule ausgestaltet
ist, wird die Energie zur Versorgung der anderen Datenträger
komponenten aufgenommen. Eine Spannungsversorgungseinheit,
die aus der über die Spule empfangene Energie eine verwendba
re Betriebsspannung erzeugt, ist in der Fig. 3 nicht darge
stellt, aber selbstverständlich vorhanden. In der Datenverar
beitungseinheit 13 werden Daten D aus dem Empfangssignal des
Koppelelementes 12 in einer entsprechenden Vorrichtung 17
herausgefiltert.
Die Steuereinheit 16 erkennt, ob gültige Daten in dem empfan
genen Signal vorhanden sind. Dadurch kann festgestellt wer
den, daß ein Betrieb in der ersten Betriebsart möglich ist,
also nach Erkennen eines Datensignales ein Antwortsignal er
zeugt und über das Koppelelement 12 an das Schreib-/Lesegerät
11 gesendet wird. Wenn nach einer vorbestimmten Zeit nach Er
reichen des Energiefeldes des Schreib-/Lesegerätes 11, also
nach Anliegen einer ausreichenden Betriebsspannung, kein gül
tiges Datensignal empfangen worden ist, schaltet die Steuer
einheit 16 die Datenverarbeitungseinheit 13 in die zweite Be
triebsart um. In der zweiten Betriebsart wird durch eine Vor
richtung 15 ein Signal erzeugt und wiederholt über das Koppe
lelement 12 an das Schreib-/Lesegerät 11 übertragen. Die verwendete
Frequenz f2 unterscheidet sich dabei, wie anhand von
Fig. 2 beschrieben, von der Frequenz f1, über die die Ener
gie von dem Schreib-/Lesegerät 11 bezogen wird. Das Senden
der Signale durch die Vorrichtung 15 wird beendet, wenn der
Datenträger 10 das Energiefeld des Schreib-/Lesegeräts 11
verläßt.
Die Vorrichtung gemäß der Erfindung kann vorteilhaft verwen
det werden, wenn eine Logistikfunktion und eine Diebstahlsi
cherungsfunktion auf einem Datenträger verknüpft werden soll.
Dieser Anwendungsfall tritt häufig auf, beispielsweise bei
Bekleidung. In der Logistikfunktion sendet der Datenträger 11
eine Warenkennnummer, die das Kleidungsstück eindeutig identi
fizierbar macht. Dies ist von der Herstellung über den Trans
port bis zur Lagerhaltung eines Bekleidungshauses vorteil
haft. Andererseits soll die Kleidung davor geschützt werden,
das Bekleidungshaus ohne Bezahlung zu verlassen. In solchen
Fällen erfüllen Datenträger eine Diebstahlsicherungsfunktion
in der Art und Weise, daß beim Verlassen des Bekleidungshau
ses eine Schleuse durchschritten wird, in der ein Warnsignal
erzeugt wird, wenn ein Kleidungsstück mit einem Datenträger
mit Diebstahlsicherungsfunktion mitgeführt wird. Bisher wur
den für diese beiden Anwendungszwecke verschiedene Datenträ
ger verwendet. Für die Diebstahlsicherungsfunktion ist es
wichtig, daß diese deaktiviert werden kann, nämlich nach dem
Bezahlen an der Kasse. Dazu ist in dem erfindungsgemäßen Da
tenträger ein Speicher 18 vorgesehen, der die entsprechende
Information über die Aktivierung oder Deaktivierung der Dieb
stahlsicherungsfunktion enthält.
In der Fig. 4 ist der Ablauf, der anhand von Fig. 3 bereits
erläutert wurde, nochmals anhand eines Ablaufdiagrammes über
sichtlich dargestellt. Nach dem Eintritt in das Feld des
Schreib-/Lesegerätes 11 (Schritt 21) wird das Empfangssignal
auf das Anliegen gültiger Daten überwacht (Schritt 22). Wenn
ein gültiges Signal erkannt wird (Schritt 23), wird über
prüft, ob das Senden eines Antwortsignals zulässig ist
(Schritt 25). Falls die Diebstahlsicherungsfunktion deakti
viert ist, die Prüfung also negativ ausfällt, wird zur Si
gnalüberwachung (Schritt 22) verzweigt. Ist die Funktion je
doch erlaubt, so wird ein Antwortsignal gesendet (Schritt
27). An diesen Schritt können sich im Zuge eines gegenseiti
gen Datenaustausch zwischen Datenträger 10 und Schreib-/Lese
einheit 11 noch weitere Schritte anschließen.
Solange im Schritt 23 kein gültiges Datensignal erkannt wird,
wird überwacht, ob seit Eintritt in das Energiefeld eine vor
bestimmte Zeit t1 erreicht wurde (Schritt 24). Ist dies nicht
der Fall, wird weiterhin auf Anliegen eines gültigen Datensi
gnales überwacht. Wurde die Zeit t1 erreicht oder überschrit
ten, so wird wiederum geprüft, ob das Senden von Signalen er
laubt ist oder nicht (Schritt 26). Wenn nicht, so wird wei
terhin auf Erkennung eines Signales überwacht (Schritt 22),
ansonsten wird in periodischen Abständen ein Antwortsignal an
das Schreib-/Lesegerät gesendet (Schritt 28).
Zur Veranschaulichung des Anwendungsfalles ist in Fig. 5 der
Weg eines Datenträgers dargestellt, der zum Zeitpunkt t0 das
Energiefeld eines Schreib-/Lesegerätes 31 erreicht. Zum Zeit
punkt t1 wird von der ersten Betriebsart in die zweite Be
triebsart umgeschaltet, wenn kein gültiges Datensignal er
kannt wurde. Die Zeit t1 ist dabei so gewählt, daß unter nor
malen Umständen das Energiefeld 32, also der Einzugsbereich
des Schreib-/Lesegerätes 31, noch nicht durchschritten wurde.
Somit bleibt immer noch die Möglichkeit, in der zweiten Be
triebsart eine Kommunikation mit dem Schreib-/Lesegerät her
zustellen. Für eine Diebstahlsicherungsfunktion ist dies ein
erheblicher Vorteil, da viele Datenträger beim Hindurchführen
durch das Energiefeld 32 nicht erkannt werden. Durch die Zu
satzfunktion in der zweiten Betriebsart erhöht sich die Er
kennungssicherheit beträchtlich, was in diesem Answendungs
fall zu einer Reduzierung der ohne Bezahlung mitgenommenen
Waren führt. Zum Zeitpunkt t2 verläßt der Datenträger das
Energiefeld 32, worauf die Betriebsspannung unter ein zulässiges
Minimum absinkt und ein weiterer Betrieb des Datenträ
gers nicht mehr möglich ist.
Die Anwendung der Erfindung ist selbstverständlich nicht auf
dieses Ausführungsbeispiel beschränkt sondern findet überall
dort Anwendung, wo verschieden Betriebsarten die Flexibili
tät, die Kompatibilität, die Kommunikationssicherheit oder
die Störsicherheit erhöhen.
1
Schreib-/Lesegerät
2
Datenträger
E Energie
D Daten
f1 erste Trägerfrequenz
f2 zweite Trägerfrequenz
E Energie
D Daten
f1 erste Trägerfrequenz
f2 zweite Trägerfrequenz
10
Datenträger
11
Schreib-/Lesegerät
12
Koppelelement
13
Datenverarbeitungseinheit
14
erste Mittel
15
zweite Mittel
16
Steuereinheit
17
Datendemodulierer
21
bis
28
Verfahrensschritte
31
Schreib-/Lesegerät
32
Energiefeld
t0 erster Zeitpunkt
t1 vorbestimmte Zeit
t2 zweiter Zeitpunkt
t0 erster Zeitpunkt
t1 vorbestimmte Zeit
t2 zweiter Zeitpunkt
Claims (5)
1. Kontaktloser Datenträger mit
einem Koppelelement (12) zur Kommunikation mit einem Schreib-/Lesegerät (11; 31),
einer Datenverarbeitungseinheit (13), die mit dem Koppele lement (12) verbunden ist, mit mindestens zwei verschiedenen Betriebsarten,
einer Steuereinheit (16) zur Steuerung der verwendeten Be triebsart der Datenverarbeitungseinheit (13),
dadurch gekennzeichnet, daß
in einer ersten Betriebsart das Koppelelement (12) auf das Anliegen eines Datensignals überwacht und bei Erkennung eines gültigen Datensignals in der Datenverarbeitungseinheit (13) ein Antwortsignal erzeugbar und über das Koppelelement (12) an das Schreib-/Lesegerät (11; 31) sendbar ist, und
in einer zweiten Betriebsart ohne Erkennung eines gültigen Datensignals an dem Koppelelement (12) ein Datensignal in der Datenverarbeitungseinheit (13) erzeugbar und über das Koppe lelement (12) an das Schreib-/Lesegerät (11; 31) sendbar ist.
einem Koppelelement (12) zur Kommunikation mit einem Schreib-/Lesegerät (11; 31),
einer Datenverarbeitungseinheit (13), die mit dem Koppele lement (12) verbunden ist, mit mindestens zwei verschiedenen Betriebsarten,
einer Steuereinheit (16) zur Steuerung der verwendeten Be triebsart der Datenverarbeitungseinheit (13),
dadurch gekennzeichnet, daß
in einer ersten Betriebsart das Koppelelement (12) auf das Anliegen eines Datensignals überwacht und bei Erkennung eines gültigen Datensignals in der Datenverarbeitungseinheit (13) ein Antwortsignal erzeugbar und über das Koppelelement (12) an das Schreib-/Lesegerät (11; 31) sendbar ist, und
in einer zweiten Betriebsart ohne Erkennung eines gültigen Datensignals an dem Koppelelement (12) ein Datensignal in der Datenverarbeitungseinheit (13) erzeugbar und über das Koppe lelement (12) an das Schreib-/Lesegerät (11; 31) sendbar ist.
2. Kontaktloser Datenträger nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Energieversorgung über ein von dem Schreib-/Lesegerät er
zeugtes magnetisches Feld (32) erfolgt und daß sich die Da
tenverarbeitungseinheit (13) nach Anliegen einer Betriebs
spannung in der ersten Betriebsart befindet und nach einer
vorbestimmten Zeit (t1) durch die Steuereinheit (16) in
die zweite Betriebsart versetzbar ist.
3. Kontaktloser Datenträger nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
in der ersten Betriebsart eine Diebstahlsicherungsfunktion
und/oder eine Logistikfunktion, bei der eine Warenkennnummer
gesendet wird, und in der zweiten Betriebsart eine Diebstahl
sicherungsfunktion realisiert ist.
4. Kontaktloser Datenträger nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Diebstahlsicherungsfunktion deaktivierbar ist.
5. Kontaktloser Datenträger nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
in der ersten Betriebsart eine Trägerfrequenz (f1) des Emp
fangssignals und eine Trägerfrequenz (f2) eines Sendesignals
gleich sind und daß in der zweiten Betriebsart die Trägerfre
quenz (f1) des Empfangssignals und die Trägerfrequenz (f2)
eines Sendesignals unterschiedlich sind.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2001104220 DE10104220C2 (de) | 2001-01-31 | 2001-01-31 | Kontaktloser Datenträger |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2001104220 DE10104220C2 (de) | 2001-01-31 | 2001-01-31 | Kontaktloser Datenträger |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE10104220A1 DE10104220A1 (de) | 2002-08-14 |
DE10104220C2 true DE10104220C2 (de) | 2002-12-05 |
Family
ID=7672281
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2001104220 Expired - Fee Related DE10104220C2 (de) | 2001-01-31 | 2001-01-31 | Kontaktloser Datenträger |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE10104220C2 (de) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19847135A1 (de) * | 1998-10-13 | 2000-04-27 | Texas Instruments Deutschland | Verfahren zum Lesen der in einem Transponder gespeicherten Daten und Transpondersystem zur Durchführung des Verfahrens |
DE19956908A1 (de) * | 1999-01-08 | 2000-07-13 | Anatoli Stobbe | Sicherungssystem, Transponder und Empfangsvorrichtung |
-
2001
- 2001-01-31 DE DE2001104220 patent/DE10104220C2/de not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19847135A1 (de) * | 1998-10-13 | 2000-04-27 | Texas Instruments Deutschland | Verfahren zum Lesen der in einem Transponder gespeicherten Daten und Transpondersystem zur Durchführung des Verfahrens |
DE19956908A1 (de) * | 1999-01-08 | 2000-07-13 | Anatoli Stobbe | Sicherungssystem, Transponder und Empfangsvorrichtung |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE10104220A1 (de) | 2002-08-14 |
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Legal Events
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