DE102006025000A1

DE102006025000A1 - Aus Edelmetall bestehendes Objekt mit RFID-Identifiziervorrichtung

Info

Publication number: DE102006025000A1
Application number: DE102006025000A
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2006-03-03
Filing date: 2006-05-30
Publication date: 2007-09-06
Also published as: AU2007219574B2; EA201400757A1; EP2002381A1; EA200870310A1; US9024763B2; AU2007219574A1; HK1126020A1; US20090015431A1; WO2007098728A1

Abstract

Vorrichtung in Verbindung mit einem Objekt (1) aus Edelmetall und einem RFID-System (2, 3), bei dem das Objekt (1) und das RFID-System so miteinander verbunden sind, dass Transponder (3) und Antenne (2) des RFID-System auf einer einem zugeordneten Lesegerät (4) zuwendbaren Stelle des Objektes auf dessen Oberfläche aufgebracht oder in den Gegenstand in Form eines Inlays eingebettet ist, und Mittel (17) vorgesehen sind, die die elektrisch leitende Oberfläche des Objektes gegen in der Leiterschleife (12) indizierte Wirbelströme abschirmt bzw. dämpft.

Description

Die Erfindung betrifft aus Metall bestehende Objekte mit RFID-Identifiziervorrichtung, z.B. Zugangskarten aus wertvollem Metall wie Chipkarten, Kreditkarten, Transponderkarten, Telefonkarten, aber auch beliebige andere, vergleichsweise hochwertige Objekte in Form von Schmuckstücken, Münzen, Unikaten und dergleichen, mit Transponder, elektronischem Chip und Antennenstruktur für den Betrieb mit RFID-Systemen.
Die RFID-Technik gewinnt zunehmend an Bedeutung auf den unterschiedlichsten Technologiegebieten, insbesondere dort, wo es darauf ankommt, Gegenstände und/oder deren Träger zu identifizieren und nachzuverfolgen.

Die bekannten Zugangskarten bestehen in der Regel aus einem plattenförmigen Träger in Rechteckform und sind aus Kunststoff hergestellt. Sie haben u.a. den Vorteil einfacher und billiger Herstellung, geringen Gewichtes, fehlender elektrischer Leitfähigkeit, haben aber andererseits den Nachteil, dass sie elektrostatisch aufladbar sind. Des Weiteren gibt es Zugangskarten aus Metall oder mit Metallbeschichtung, insbesondere aus Edelmetall, die für den Nutzer die Vorteile der Exklusivität, des wertvollen Aussehens und Ansehens, des Statussymbols usw. haben.

Kontaktlose Chipkarten arbeiten mit Transpondern, die einen Mikrochip und eine Antennenanordnung aufweisen und sind als Scheckkarten, Zugangskontrollkarten und dergl. im Einsatz. In einem Speicher des Chips sind dabei die Identifizierungsdaten gespeichert, die von einem Lesegerät ausgelesen werden. Moderne Arten von Transpondern beziehen Energie von HF-Feldern, speichern Daten und senden diese durch Dämpfungsmodulation zurück.

Die Antennenstruktur herkömmlicher Transponder ist als Leiterschleife ausgebildet und ermöglicht eine induktive Signalkopplung. Hierbei können Daten mit einem Auswertgerät über eine Distanz von wenigen Zentimetern ausgetauscht werden. Da die vom Chip benötigte Energie über die Leiterschleife kontaktlos empfangen werden kann, benötigt ein derartiger Transponder keine eigene Spannungsquelle.

Die Anwendung von Transpondern mit HF-Leiterschleifen ist für Zugangskarten aus Kunststoff problemlos. Da jedoch bei Zugangskarten aus Metall der magnetische Wechselfluss durch eine Metallober-fläche Wirbelströme induziert, wird ein magnetisches Feld an der Metalloberfläche so stark gedämpft, dass die Datenübertragung des Chips des Transponders nicht mehr möglich ist. Die Verwendung eines Transponders mit hochfrequenter Leiterschleife unmittelbar auf einer metallischen Oberfläche ist nicht ohne weiteres möglich, da Wirbelströme in der Leiterschleife induziert werden, die das Magnetfeld entscheidend dämpfen. Dieses Problem wird dadurch gelöst, dass hochpermeable Materialien, wie Ferrite, zwischen Leiterschleife und Metalloberfläche angeordnet und orientiert werden, damit Wirbelströme weitgehend vermieden werden Können.

Die Abschirmung hochfrequenter Felder stellt in der Technik ein Problem dar, das im Falle der RFID-Technik aufgrund der Geometrie der in unmittelbarer Nähe zur metallischen Unterlage angeordneten Antennenstruktur bestimmt ist. Hierfür werden zur Abschirmung Ferritfolien verwendet, die in Kunststoff eingebettet und elektrisch voneinander isoliert sind. Für einen störungsfreien Betrieb eines RFID-Systems in Verbindung mit einer Metallumgebung werden Folien im Bereich des Transponders vorgesehen, die aus hochpermeablem Material bestehen und die Wirbelströme unterdrücken, die beim Eintreten des Transponders in ein Magnetfeld eines entsprechenden Lesegeräts von der elektrisch leitenden Oberfläche in der Antennenstruktur erzeugt werden.

Aufgabe der Erfindung ist, eine Identifiziervorrichtung in Verbindung mit Objekten aus Edelmetall anzugeben, die mit einem RFID-System arbeitet, z. B. in Form einer Zugangskarte, einer Münze, einer Uhr oder vergleichbaren Pretiosen, deren Standort und Wegverlauf überwacht werden soll.

Gemäß der Erfindung wird eine Kombination aus einem Edelmetall-Objekt und einem RFID-System nach dem Kennzeichen des Anspruches 1, ferner ein Verfahren zum Nachverfolgen und Orten derartiger Gegenstände nach Anspruch 2, eine Nachverfolgungs- bzw. Ortungsvorrichtung nach dem Kennzeichen des Anspruches 3 sowie die Anwendung der RFID-Technologie auf entsprechende Edelmetallobjekte nach dem Kennzeichen des Anspruches 4 vorgeschlagen. Die Erfindung wird im Folgenden anhand einer Zugangskarte aus Edelmetall beschrieben. Die Erfindung betrifft jedoch gleichermaßen Münzen, Uhren, Unikate, Apparate oder entsprechende Objekte anderer Art, deren Wegverlauf nachverfolgt werden kann.

Der erfindungsgemäße Gegenstand, z. B. eine Zugangskarte, besteht vollständig oder teilweise aus Edelmetall, z. B. Gold, Silber, Platin, oder aus vergleichbarem, besonders wertvollem Metall wie z. B. Titan, und weist an einer beliebigen, anwendungsspezifischen, elektronisch auslesbaren Stelle des Gegenstandes mindestens eine Aufnahmestelle für einen Transponder auf. Diese Aufnahmestelle ist so ausgebildet, dass die Oberfläche des Transponders etwa bündig mit einer Oberfläche des Objektes angeordnet ist, oder aber der Transponder in eine entsprechende Ausnehmung des Gegenstandes eingelegt, eingearbeitet oder eingebettet ist. Der Transponder ist z. B. als selbstklebende Folie ausgebildet, die als Träger für einen Mikrochip und eine Antenne dient, wobei zum Schutz des Transponders gegen mechanische Beschädigung eine Ummantelung aus Kunststoff vorgesehen sein kann. Die Antenne ist z.B. aus einer flachen Folie aus Kupfer oder Aluminium hergestellt, die auf eine Kunststoffolie aufgebracht ist, also eine Doppelfolie, aus der die Windungen gestanzt oder geschnitten werden, die Spiralform, oder Rechteckform oder dergl. haben können Die mit dem Gegenstand verbundene, z. B. auf ihn aufgeklebte Folie als Träger für den Transponder stellt eine isolierende Schicht gegenüber dem Objekt aus Edelmetall dar, die die Abschirmung gegenüber dem metallischen Material des Objektes bildet, damit die Entstehung von Wirbelströmen unterdrückt wird.

Im Falle einer Zugangskarte oder dergl. ist in weiterer Ausgestaltung der Erfindung an mindestens einer Stelle der Oberseite der Karte ein Edelstein, z.B. ein Diamant, in die Oberfläche eingelassen, der bündig mit der Oberfläche abschließt und der einerseits die Exklusivität der Karte dokumentiert und andererseits eine Orientierungshilfe für den Kartennutzer darstellt.

Nachstehend wird die Neuerung in Verbindung mit der Zeichnung anhand von Ausführungsbeispielen erläutert. Es zeigt:
1 ein Blockschaltbild eines RFID-Systems,
2 eine schematische Darstellung einer Zugangskarte mit Transponder in Aufsicht,
3 die Zugangskarte nach 2 mit Transponder im Schnitt gemäß der Linie I-I,
4 eine Ansicht einer praktischen Ausführungsform einer Zugangskarte entsprechend der nach 2,
5 eine Ausführungsform eines Transponders mit Chip und Antenne in Bildwiedergabe,
6 eine abgeänderte Ausführungsform eines Transponders in zeichnerischer Darstellung, und eine andere Ausführungsform einer Antenne für einen Transponder,
7 eine Ausführungsform einer Abschirmvorrichtung eines Transponders für eine Zugangskarte aus Edelmetall.
In 1 ist mit 1 schematisch eine Zugangskarte aus Edelmetall dargestellt, 2 bezeichnet eine Antenne, 3 einen Transponder. Die Antenne 2 ist mit einem Lesegerät 4 über eine Leitung 5 verbunden. Die Antenne 2 strahlt Radiowellen aus. Der Transponder 3 nimmt die Radiowellen auf, sobald er in den Bereich des Induktionsfeldes kommt.
2 und 3 zeigen schematisch die Zugangskarte 1, auf deren Oberfläche eine Ausnehmung 6 geringer Tiefe ausgebildet, z.B. ausgefräst ist, in die Antenne 2 und Chip 7 des Transponders 3 auf einem Träger 8 eingesetzt sind. Eine weitere kleine Ausnehmung ist mit 6' angedeutet, in die ein Edelstein 6'', z.B. ein Diamant, eingebettet ist. Die Antennenanschlüsse bzw. Brücke sind mit 9 und die Verbindungen zum Chip 7 mit 10 bezeichnet. Die Bildwiedergabe nach 4 zeigt die Zugangskarte 1 aus Edelmetall in vergrösserter Bilddarstellung.
Die Darstellung in 5 zeigt die Antennenwindungen 12, die Antennenanschlüsse 9, den Chip 13 und die Anschlussverbindungen 10 zwischen Antenne 12 und Chip 13. 6 ist eine zeichnerische Darstellung der Bildanordnung nach 5.
7 zeigt eine Abschirmvorrichtung 15 für den Transponder 3, dessen räumliche Erstreckung anwendungsspezifisch ausgelegt ist und der auf einer elektrisch leitfähigen Oberfläche 16, z.B. in Form einer Kunststofffolie oder einer Substratschicht ausgebildet ist. Die Folie bzw. das Substrat weist eine Vielzahl von fixierten, hochpemeablen Partikeln 17 im Bereich der räumlichen Ausdehnung der Antennenstruktur des Transponders auf. Diese ferromagnetischen Partikel sind so ausgerichtet, dass sie nach dem Fixieren auf der Folie 16 oder dem Substrat 16 parallel zu einem in der Antennenstruktur des Transponders induzierten magnetischen Feld stehen und Wirbelströme unterdrücken, die auftreten, wenn der Transponder in das Magnetfeld eines entsprechenden Lesegerätes eingeführt wird. Zwischen den ferromagnetischen Partikeln 17 sind Freiräume 18 ausgebildet, die wie Luftspalte wirken. Die Folie selbst besteht aus hochpermeablem Material.

Claims

Vorrichtung in Verbindung mit einem Objekt (1) aus Edelmetall und einem RFID-System (2, 3), bei dem das Objekt (1) und das RFID-System so miteinander verbunden sind, dass Transponder (3) und Antenne (2) des RFID-System auf einer einem zugeordneten Lesegerät (4) zuwendbaren Stelle des Objektes auf dessen Oberfläche aufgebracht oder in den Gegenstand in Form eines Inlays eingebettet ist, und Mittel (17) vorgesehen sind, die die elektrisch leitende Oberfläche des Objektes gegen in der Leiterschleife (12) indizierte Wirbelströme abschirmt bzw. dämpft.
Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der zur Abschirmung ferromagnetische Partikel (17) in Form einer Abschirmschicht, z. B. einem auf dem Metallobjekt (1) aufgebrachten Substrat über einen vorgegebenen Bereich ausgebildet und magnetisch ausgerichtet sind, der die Antennenstruktur (2) des Transponders (3) umfasst, wodurch die beim Eintritt des Transponders in das Magnetfeld eines Lesegerätes (4) erzeugten Wirbelströme reduziert werden.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Objekt (1) eine Zugangskarte, eine Chipkarte oder dergleichen Karte aus Edelmetall mit RFID-Technologie ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sie ein Schmuckobjekt, eine Uhr, eine Münze oder dergleichen aus Edelmetall mit RFID-Technologie ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1–4, dadurch gekennzeichnet, dass das Objekt (1) aus Edelmetall mit mindestens einem Diamanten (6'') besetzt ist, der mit der Oberfläche bündig abschließt und der eine Markierstelle des Objektes darstellt.
Verfahren zum Nachverfolgen und Orten von wertvollen Objekten aller Art, die aus Metall bestehen oder damit plattiert sind, und in die eine nach der RFID-Technologie arbeitende Ortungsvorrichtung integriert ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Objekt (1) aus Edelmetall hergestellt und damit plattiert ist, und dass in oder auf dem aus Edelmetall hergestellten Objekt an einer anwendungsspezifischen leitenden Stelle ein Transponder (3) und beabstandet von diesem eine mit einem Lesegerät (4) gekoppelte Antenne (2) angeordnet wird, und dass der Transponder gegenüber der leitenden Fläche abgeschirmt wird.
Nachverfolgungs- bzw. Ortungsvorrichtung mit einem Transponder, der einen elektronischen Chip (13) und eine Antennenstruktur (12) aufweist, die mit einem Objekt (1) aus Edelmetall verbunden oder damit plattiert ist, wobei der Transponder (3) auf einer anwendungsspezifischen, leitenden Oberfläche des Objektes ausgebildet ist, und der Transponder isoliert gegenüber der leitenden Oberflächen angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der der Transponder (3) in eine Ausnehmung der Oberfläche der Karte eingelegt und mit der Kartenoberfläche bündig angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der der Träger einen Reflektor aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Antennenstruktur (12) die Form einer UHF-Antenne, die als Dipol ausgebildet ist, oder einer HF-Antenne, die als Induktionsschleife ausgebildet ist, aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Antennenstruktur eine Vorrichtung zur Bündelung der von der Antenne abgehenden Strahlung aufweist.
Anwendung der RFID-Technologie auf wertvolle bzw. schützenswerte Gegenstände aus Edelmetall, z. B. Zugangskarten, Münzen, Uhren usw. zum Nachverfolgen bzw. Orten dieser Gegenstände, wobei das RFID-System gegenüber dem Objekt aus Edelmetall abgeschirmt ist.