Transponderkarten

Transponderkarten (auch Kontaktlose Chipkarten) vereinigen zwei Technologien zur Automatischen Identifikation und Datenerfassung miteinander: Chipkarten und Radio Frequency Identification.

Für einige Anwendungsbereiche sind kontaktbehaftete Chipkarten nicht vorteilhaft. So führen kurzzeitige Kontaktunterbrechungen, beispielsweise ausgelöst durch Vibrationen, zu Fehlern bei der Verarbeitung. Diese Störungen können auch durch Abnutzung bzw. Verschmutzung der Kontakte entstehen und elektrostatische Einladungen können die integrierte Schaltung im Innern der Karte zerstören.

Diese Probleme vermeiden kontaktlose Chipkarten, die in Close Coupling Cards und Remote Coupling Cards unterschieden werden. Kontaktlose Chipkarten werden den Remote Coupling Karten zugeordnet, falls sich der Abstand zwischen Chipkarte und Terminal bei der Datenübertragung von einigen Zentimetern bis zu etwa einem Meter bewegt.

Besonders zu schaffen macht der Umstand, die Vielzahl der Funktionselemente in dem nur 0,76 mm dünnen Kartenkörper unterzubringen. Das Problem der Stromversorgung der Elektronik kann nicht mit Batterien gelöst werden, da sie in dieser Stärke noch nicht zur Verfügung stehen. Für eine kontaktlose Karte müssen deshalb folgende vier Probleme gelöst werden:

• Die Energieübertragung zur Versorgung der integrierten Schaltung.
• Die Übertragung des Taktsignals.
• Die Datenübertragung zur Chipkarte.
• Die Datenübertragung von der Chipkarte.

Ein wesentliches Kriterium ist der Abstand zwischen dem Kartenterminal und der Karte, da dieser nur wenige Millimeter bis ca. einen Meter betragen kann. Kontaktlose Chipkarten kommunizieren ohne galvanische Kopplung mit dem Terminal durch induktive oder kapazitive Kopplung.

• Induktive Kopplung: Die Übertragung erfolgt über eine Spule (offener Transformator), z.B. Amplitudenmodulation. Es können alle Signale übertragen werden.
• Kapazitive Kopplung: Die Übertragung erfolgt über leitende Flächen, die im Chip integriert sind und als Kondensatorplatten wirken. Sie eignet sich nur für die Datenübermittlung.

Vergleich verschiedener kontaktloser Chipkarten

	Close Coupling	Proximity Coupling	Vicinity Coupling
ISO/IEC-Standard	10536	14443	15693
Schreibdistanz	< 1 cm	< 15 cm	< 1,5 m
Lesedistanz	bis 1 cm	bis 15 cm	bis 1,5 m
Frequenz	125 kHz - 10 MHz	13,56 MHz	13,56 MHz
Datenrate	>1000 KBit/s	~100 KBit/s	~10 KBit/s

Kontaktlose Chipkarten sind für eine Lebensdauer von zehn Jahren konzipiert. Regen, Kälte, Wärme, Schmutz oder Staub stellen weder für die Chipkarte noch für das Lesegerät ein Problem dar.

Die Anordnung aus Spule und Mikrochip in einer kontaktlosen Chipkarte wird als Transponder oder Tag bezeichnet. Die Bauform eines Tags ist jedoch bei weitem nicht auf Chipkarten beschränkt, sondern stellt nur eine Untergruppe der zahlreichen Verfahren zur Identifikation mit RFID dar.