EP1739630A1 - Method, electronic card holding device and access control system to grant access to an area by means of a card - Google Patents
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- EP1739630A1 EP1739630A1 EP05013418A EP05013418A EP1739630A1 EP 1739630 A1 EP1739630 A1 EP 1739630A1 EP 05013418 A EP05013418 A EP 05013418A EP 05013418 A EP05013418 A EP 05013418A EP 1739630 A1 EP1739630 A1 EP 1739630A1
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- EP
- European Patent Office
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- card
- unit
- envelope
- transmitting
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- G—PHYSICS
- G07—CHECKING-DEVICES
- G07C—TIME OR ATTENDANCE REGISTERS; REGISTERING OR INDICATING THE WORKING OF MACHINES; GENERATING RANDOM NUMBERS; VOTING OR LOTTERY APPARATUS; ARRANGEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS FOR CHECKING NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- G07C9/00—Individual registration on entry or exit
- G07C9/20—Individual registration on entry or exit involving the use of a pass
- G07C9/28—Individual registration on entry or exit involving the use of a pass the pass enabling tracking or indicating presence
Definitions
- the present invention relates to a method, an electronic envelope and an access unit for granting access to a zone with a card according to the preamble of claim 1 or 11 and 21, respectively.
- electronic card is generally subsumed electronic identification cards, which are also known under the terms such as smart card, smart card, electronic ticket, proximity cards, Vincinity Cards, employee badges and more.
- Proximity Cards and vincinity Cards are standardized according to ISO, as defined in ISO 14443 [1] and ISO 15693 [2].
- Proximity Cards PICC can transmit data to a reading unit PCD in the range of about 1 to 10 cm. Therefore, to grant access to a zone, a person is forced to bring the card close to the reading unit PCD. This is particularly disadvantageous when approaching a garage, since to do so the window of the vehicle has to be opened. In particular there is the risk that the card will fall to the ground during this manipulation.
- a license plate usually a person-referred hereafter called “personalized” license plate, is transferred by the proximity card via the radio interface into the shell.
- This envelope sends this received identity on a different frequency, eg on the 2.45 GHz ISM band, to a fixed receiving unit.
- the received tag is evaluated in a background system, and if it matches, an enable signal is generated to grant access.
- the case may also contain another identifier, so that the access is possible only with the relevant case and the card.
- envelope is understood to mean a portable, electronic device which can receive an electronic card and is provided with means for communication with the card and an external transceiver unit.
- the envelope is activated by an electromagnetic field generated by this further transmitting unit and thereby a bidirectional communication between the first transmitting / receiving unit and the transmitting / receiving module of FIG Shell is initiated;
- Bidirectional communication allows the exchange of keys so that cryptology can be implemented in the classical way.
- the bidirectional communication is also due to the previous activation of the envelope also associated with over time a low energy consumption, since a polling from the shell or a readiness for reception so-called broadcast by the access unit broadcast messages omitted.
- the bidirectional communication may be according to the content of EP 1 210 693 B1 [4] be designed intermittently in a time grid.
- the envelope can make a bidirectional communication with the access unit only when the card is inserted.
- a detection takes place only if the user really wants it in the sense of an active volitional act and not by accidentally passing by at a transit zone. This volition manifests itself e.g. by pressing a defined control on the case.
- the shell control element such as push button or buttons on the case configurations can be made and the display can be controlled.
- control elements can be additionally protected against incorrect manipulation by accidental pressure. This protection can be realized by software or mechanically. Likewise, with the controls, an active will action may be made for access to a zone by the user.
- the bidirectional communication between the envelope and the access unit makes it possible for a remote card reader in the access unit to emulate the remote card in the access unit.
- a remote card reader in the access unit to emulate the remote card in the access unit.
- existing payment units can continue to be used and, on the other hand, the interface between the access unit and the management system need not be disclosed.
- FIG. 1 An overview of the basic function of the method according to the invention will be made below with reference to FIG. 1 given. Detailed information on the individual units and their function is provided by the further FIGS. 2 to 6.
- FIG. 1 shows the spatial arrangement of the various functional units at a passage zone 50, which is formed by two passage columns 51 each.
- a column contains a further transmitting unit 40, which emits an electromagnetic field 42 in the so-called near range, preferably a "low" frequency in the ISM band of, for example, 6.78 MHz is provided.
- the electronic envelope 20 carried by a person is switched to active when approaching the transit zone 50.
- This initiates bidirectional communication 25 at a "higher" frequency in the ISM band of preferably 868 MHz.
- a card 1 is inserted. With the aforementioned bidirectional communication 25, a tag is transmitted from the shell 20 to an access unit 30.
- the most personalized identifier has previously been transmitted wirelessly from the card 1 in the case 20. From the access unit 30, this flag is supplied via an interface unit 61 to a management system 60, in which this flag is evaluated. In accordance with a stored identifier, a release signal is generated, which is supplied to a column 51 arranged on the real or virtual barrier. This barrier, not shown in FIG. 1, is opened by this release signal and thus allows entry into a protected zone. As a virtual barrier, a light signal can also be provided. To control the actual passing a light barrier 41 may be provided. The light barrier or an approximation circuit shown in FIG. 1 or another light barrier can activate the transmission unit 40. In this way it is additionally ensured that only such envelopes receive the bidirectional communication 25 with the access unit 30, which have been activated in advance.
- the structural design of the shell 20 is shown in various perspective views in Figure 6.
- the sleeve 20 is preferably provided with a conventional clip 26 so that this sleeve can be used in the same manner as a card carried in a protective cover, ie can be visibly worn on a garment.
- the card 1 can be completely or only partially inserted through the opening 27 in the shell 1.
- the inserted card 1 is partially or completely visible on one side. It is not necessary that the visible side still has a transparent element of the shell 20.
- the envelope 20 has, in addition to the communication function according to the present invention, also a protection function for the card 1 as well as a storage function for the card 1. For example, a cyclist with a case 20 containing a card 1 can gain access to a zone. without requiring user interaction on the shell 20. The cyclist leads this case 20 simply in his backpack.
- FIG. 2 shows a simplified block diagram of an electronic envelope 20 and an associated access unit 30 arranged at a transit zone 50.
- the envelope 20 comprises a card receiving module 22 and an antenna 21 for transferring the data of the card, in particular a tag, to the envelope in the usual wireless manner.
- a card receiving module 22 for example, the block EM4094 of EM Microelectronic Marin SA [6] can be used.
- a transmitting / receiving module 23 in the sense of the Scriptures EP 1 210 693 B1 [4] contained in the shell 20.
- a card interface 24 is arranged, which can be implemented either in software or hardware.
- This embodiment represents a radio link extension, wherein the essential difference from the booster mentioned in the introduction is that the shell 20 is actively switched by a further, arranged in the transit zone 50 transmitting unit 40 in the near field.
- the access unit 30 is carried out in a communication module 34 via two antennas 33, a replica of the card interface of the shell 20.
- the communication module 34 includes a transmitting / receiving unit 37 in the sense of the Scriptures EP 1 210 693 B1 [4].
- An ISO 1443 load modulation 35 is connected to this transmitting / receiving unit 37 via a label emulation 36.
- the "actual" card reader 32 contains an encryption module 31, which is often referred to in the jargon as "Legic security". This embodiment according to FIG.
- an access card 1 is emulated by this embodiment, which is in fact and truth, for example, 30m to 50m away.
- the frequency specification is only an example here, the frequency selection must be based on the regulatory requirements in the individual countries. This also applies to the frequency 6.78 MHz for the activation of the shell 20.
- the embodiment according to FIG. 3 differs from that according to FIG. 2 by the connection in the access unit 31.
- the identifier transmitted via the bidirectional communication 25 is supplied by the label emulation 36 directly to the card reader via a bus system.
- This embodiment with the same functionality as that of FIG. 2 requires a smaller number of components and must be used if no technical restrictions are imposed for reasons of competition policy.
- the essential functions of the card reader are integrated in the shell 20, in other words:
- the radio transmission between card 1 and card reader 32 terminates in the shell, in contrast to the embodiments of FIGS. 2 and 3, where this termination settled in the access unit 30 takes place.
- the bidirectional communication 25 it is possible to encrypt them by a PKI infrastructure 62. This is particularly necessary if the proposed procedure for granting access is to provide particularly high security.
- This infrastructure 62 is shown only rudimentary in FIG. 4, since it itself belongs to the state of the art.
- the antenna 21 for the transmission of the data, in particular the identification of the card 1 to the envelope 20, is only shown in principle. A preferred embodiment of the antenna 21 will be explained below with reference to FIG.
- Figure 5 shows a more detailed block diagram of an electronic envelope with a card receiving module for those parts which activates the envelope as it approaches cause electromagnetic near field.
- a ring antenna 213 is provided for receiving the aforementioned near field in the frequency range of, for example, 6.78 MHz.
- Near field means that the H field is dominant.
- the "near field" or its spatial extent r is usually defined with r ⁇ ⁇ ⁇ 0.6 ;
- Receiver module 231 at 868 MHz and transmitter module 232 at 868 MHz are each connected via an amplifier to corresponding antennas 211 and 212.
- connection between controller 271 and telegram filter 217 is therefore bidirectional, among other things, in order to be able to make certain settings of the telegram filter.
- a particular advantage according to the present inventions lies in the fact that with the wake-up field 42 spread out by a further transmitting unit 40 information can also be transmitted by means of a modulation on a higher layer.
- levels are defined in a field of a transferred record that correspond to certain minimum receive levels and thus indirectly determined distances between envelope 20 and further transmit unit 40 to 6.78 MHz. For example, 3 bits are enough to set 8 different levels; calculated without fuse bits.
- Minimum reception level means that further units of the envelope are only activated when it is exceeded.
- the processor module 271 can preferably set the corresponding stage for a casing 20 from the processor module 271 fixedly for a casing. Alternatively, it is also possible that the adjustment is made dynamically. That means, the further transmission unit 40 determines the level and thus the distance within which a shell 20 is to be activated. For the implementation of the stepwise activation, the font becomes WO 03/017207 [5] as an integral part hereby incorporated (incorporated by reference).
- wired interfaces 274 e.g. RS232 or USB available.
- operating elements e.g. RS232 or USB available.
- a display 272 can be arranged on the sleeve.
- an energy source 273 is shown in FIG.
- the bidirectional communication 25 it is possible to initiate the bidirectional communication 25 at the higher frequency - in this case 868 MHz - by an operator action by means of at least one control element arranged on the envelope 20 or by inserting the card 1. This initiation should occur instead of arousal by an electromagnetic near field.
- a disadvantage over the proposed solution is that, especially in the case of a large number of persons in a small space, this bidirectional communication 25 is usually initiated at an early point in time and thus problems with collisions and possibly even ranges can occur.
- the presently described embodiments of the invention allow a variety of ways of use, for example, for the so-called crowd management, where it comes to large human streams controlled to pass through a passage zone 50.
- the person to be escorted through the passage zone 50 carries an envelope 20 with a card 1 identifying the person in question. Identify hooligans who are denied access for security reasons.
- the standard cards according to ISO / IEC 14443 [1] and ISO / IEC 15693 [2] have no contact interface.
- embodiments of the present invention with the envelope are possible in which the power supply / activation of the card 1 instead of an electromagnetic field - emitted via the ring antenna 213 - is effected by a galvanic contact interface.
- the transfer of the card-resident mark still takes place according to the relevant standards [1] and [2].
- bidirectional communication 25 transmits an as yet unregistered identifier to the access unit 30 and, bypassing the card emulation, is supplied to the management system 60 and from there backwards to the card reader 32 in the Access unit 30.
- Such registration must be in accordance with the requirements of the specific application.
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren, eine elektronische Hülle und eine Zugangseinheit zur Gewährung des Zutritts zu einer Zone mit einer Karte gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 bzw. 11 bzw. 21.The present invention relates to a method, an electronic envelope and an access unit for granting access to a zone with a card according to the preamble of
In dieser Schrift werden unter dem Begriff «elektronische Karte» generell elektronische Ausweiskarten subsummiert, die auch unter den Begriffen wie SmartCard, Chipkarte, elektronisches Billett, Proximity Cards, Vincinity Cards, Mitarbeiter-Badges und weiteren bekannt sind. Proximity Cards und vincinity Cards sind gemäss ISO standardisiert, dies ist in ISO 14443 [1] und ISO 15693 [2] festgelegt.In this document, the term "electronic card" is generally subsumed electronic identification cards, which are also known under the terms such as smart card, smart card, electronic ticket, proximity cards, Vincinity Cards, employee badges and more. Proximity Cards and vincinity Cards are standardized according to ISO, as defined in ISO 14443 [1] and ISO 15693 [2].
Die in der Liste der verwendeten Abkürzungen und Akronyme aufgeführten Begriffe und Definitionen sind im Sinne eines Glossars integraler Bestandteil dieser Schrift. Daher werden nicht alle Akronyme und Begriffe speziell eingeführt. Anstelle einer deutschen Nichtfachsprache werden darüber für einzelne Einheiten die gängigen englischen Ausdrücke wie z.B. «Timer» verwendet bzw. im Anhang teilweise auch zweisprachig aufgeführt. Ebenso sind teilweise die mit einem Bauelement realisierte Funktion mit dem gleichen Bezugszeichen wie das Bauelement versehen.The terms and definitions in the list of abbreviations and acronyms used are an integral part of this document in the sense of a glossary. Therefore, not all acronyms and terms are specifically introduced. Instead of a German non-technical language, the usual English expressions such as e.g. «Timer» is used or partly listed in the appendix in two languages. Likewise, some of the function realized with a component are provided with the same reference number as the component.
Proximity Cards PICC können Daten zu einer Leseeinheit PCD im Bereich von etwa 1 bis 10 cm übertragen. Daher ist für die Gewährung des Zutritt zu einer Zone eine Person gezwungen, die Karte in die Nähe der Leseeinheit PCD zu bringen. Dies ist insbesondere bei der Zufahrt zu einer Garage nachteilig, da dazu das Fenster des Fahrzeugs geöffnet werden muss, Dabei besteht insbesondere die Gefahr, dass die Karte bei dieser Manipulation auf den Boden fällt.Proximity Cards PICC can transmit data to a reading unit PCD in the range of about 1 to 10 cm. Therefore, to grant access to a zone, a person is forced to bring the card close to the reading unit PCD. This is particularly disadvantageous when approaching a garage, since to do so the window of the vehicle has to be opened. In particular there is the risk that the card will fall to the ground during this manipulation.
Zur Lösung dieses Problems sind sogenannte «Combi-Booster» bekannt, beispielsweise von der Firma Nedap [3]. Ein «Booster» ist ein elektronisches tragbares Gerät (=elektronische Hülle), in das eine Proximity Card eingeschoben ist. Ein Kennzeichen, meistens ein personenbezogenen nachstehend «personifiziertes» Kennzeichen genannt, wird von der Proximity Card über die Funkschnittstelle in die Hülle transferiert. Diese Hülle sendet diese empfangene Identität auf einer anderen Frequenz, z.B. auf dem ISM-Band von 2.45 GHz an eine ortsfeste Empfangseinheit. Das empfangene Kennzeichen wird in einem Hintergrundsystem ausgewertet und bei Übereinstimmung wird ein Freigabesignal zur Gewährung des Zugangs erzeugt. Die Hülle kann dabei ebenfalls ein weiteres Kennzeichen enthalten, so dass der Zugang nur mit der betreffenden Hülle und der Karte möglich ist. Im Sinne dieser Schrift wird unter Hülle ein tragbares, elektronisches Gerät verstanden, das eine elektronische Karte aufnehmen kann und mit Mitteln versehen ist zur Kommunikation mit der Karte und einer externen Sende-/Empfangseinheit.To solve this problem, so-called "combi-boosters" are known, for example from the company Nedap [3]. One "Booster" is an electronic portable device (= electronic case) into which a proximity card is inserted. A license plate, usually a person-referred hereafter called "personalized" license plate, is transferred by the proximity card via the radio interface into the shell. This envelope sends this received identity on a different frequency, eg on the 2.45 GHz ISM band, to a fixed receiving unit. The received tag is evaluated in a background system, and if it matches, an enable signal is generated to grant access. The case may also contain another identifier, so that the access is possible only with the relevant case and the card. For the purposes of this specification, the term envelope is understood to mean a portable, electronic device which can receive an electronic card and is provided with means for communication with the card and an external transceiver unit.
Ein solches System ist auch für eine Zugangskontrolle wünschenswert, bei der eine Person eine solche Hülle mit einer eingesteckten elektronischen Karte trägt. Die vorgenannte Lösung für Parkanlagenzufahrt ist aus folgenden Gründen nicht befriedigend:
- Die Autonomie ist beschränkt bzw. muss durch eine Installation in einem Fahrzeug mit drahtgebundener Energiezuführung betrieben werden.
- Die Reichweite ist höchstens statisch einstellbar. Dies führt automatisch zu einer Erfassung, sobald eine solche Hülle in die Nähe eines Durchgangsbereiches kommt. Dabei ist unter Nähe ein Abstand in der Grössenordnung von 10m bis 50m zu verstehen.
- Bedingt durch die grosse, nicht dynamisch einstellbare Reichweite ergibt sich in der Nähe eines Durchgangszone eine Kommunikation mit einer Vielzahl von solchen Hüllen. Dazu sind per se Antikollisionsalgorithmen zu implementieren und der Durchsatz von Daten nimmt ab.
- The autonomy is limited or must be operated by an installation in a vehicle with a wired energy supply.
- The range is statically adjustable at most. This automatically leads to detection as soon as such a shell comes close to a passage area. Nearby is a distance in the order of 10m to 50m to understand.
- Due to the large, not dynamically adjustable range results in the vicinity of a transit zone communication with a variety of such cases. For this purpose, anti-collision algorithms are to be implemented per se and the throughput of data decreases.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren, eine elektronische Hülle und eine Zugangseinheit zur Gewährung des Zutritts zu einer Zone mit einer elektronischen Karte zu schaffen, die einerseits die vorstehenden Nachteile überwinden und darüber hinaus erlauben:
- hohe Autonomie der Hülle;
- sichere Funktion auch bei einer Vielzahl von Hüllen mit eingesteckten Karten vor einer Durchgangszone;
- einsetzbar für verschiedene Typen von elektronischen Karten;
- einfache Implementierung einer gesicherten Übertragung, z.B. auch mit Public Key Infrastructure PKI;
- Einfache Wiederverwendung von bestehenden Zugangseinheiten;
- einfache Handhabung durch den Benutzer und somit eine Komfortsteigerung, z.B. durch einen sogenannten «Handsfree» - zugang.
- high autonomy of the shell;
- secure operation even with a variety of cases with inserted cards in front of a transit zone;
- usable for various types of electronic cards;
- simple implementation of secure transmission, eg with Public Key Infrastructure PKI;
- Easy reuse of existing access units;
- easy handling by the user and thus an increase in comfort, eg through a so-called "hands-free" access.
Diese Aufgabe wird für das Verfahren durch die im Patentanspruch 1, für die Hülle durch die im Patentanspruch 11 und für die Zugangseinheit durch die im Patentanspruch 21 angegebenen Merkmale gelöst.This object is achieved for the method by the in
Durch die erfindungsgemässe verfahrensschritte, wonach bei Annäherung der Hülle an eine weitere am Durchgangsbereich angeordnete Sendeeinheit die Hülle durch ein von dieser weiteren Sendeeinheit erzeugten elektromagnetischen Feldes aktiv geschaltet wird und dadurch eine bidirektionale Kommunikation zwischen der ersten Sende-/Empfangseinheit und dem Sende-/Empfangsmodul der Hülle initiiert wird;By the method according to the invention, according to which, as the envelope approaches an additional transmitting unit arranged at the passage region, the envelope is activated by an electromagnetic field generated by this further transmitting unit and thereby a bidirectional communication between the first transmitting / receiving unit and the transmitting / receiving module of FIG Shell is initiated;
erfolgt eine Aktivierung der elektronischen Hülle nur bei Bedarf und somit ist der Energieverbrauch minimiert bzw. eine hohe Autonomie gewährleistet. Durch die gezielte Aktivierung durch das elektromagnetische Feld werden nur die Karten in einem bestimmten Abstand vor der Durchgangszone aktiviert, so dass die Kommunikation mit wesentlich geringeren Kollisionen erfolgt und damit sicherer wird. Die bidirektionale Kommunikation erlaubt den Austausch von Schlüsseln, so dass eine Kryptologie auf die klassische Art implementiert werden kann. Die bidirektionale Kommunikation ist ferner durch die vorgängige Aktivierung der Hülle ebenfalls mit über die Zeit gesehen einem geringen Energieverbrauch verbunden, da ein Polling von der Hülle aus oder eine Empfangsbereitschaft auf sogenannte von der Zugangseinheit ausgesandte Broadcastmeldungen entfällt. Die bidirektionale Kommunikation kann gemäss dem Inhalt von
In abhängigen Ansprüchen sind vorteilhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung angegeben.In dependent claims advantageous embodiments of the present invention are given.
Zur weiteren Erhöhung der Autonomie kann vorgesehen sein, dass die Hülle nur bei eingeschobener Karte eine bidirektionale Kommunikation mit der Zugangseinheit vornehmen kann. Dadurch kann darüber hinaus sichergestellt sein, dass eine Erfassung nur dann stattfindet, wenn der Benutzer dies wirklich will im Sinne einer aktiven willenshandlung und nicht etwa durch zufälliges Vorbeigehen an einer Durchgangszone. Diese Willenshandlung manifestiert sich z.B. durch Drücken eines definierten Bedienelementes auf der Hülle.To further increase the autonomy can be provided that the envelope can make a bidirectional communication with the access unit only when the card is inserted. As a result, it can also be ensured that a detection takes place only if the user really wants it in the sense of an active volitional act and not by accidentally passing by at a transit zone. This volition manifests itself e.g. by pressing a defined control on the case.
Die Hülle kann ein Display zur Anzeige von über die bidirektionale Kommunikation übermittelten Informationen aufweisen. Am Display können somit je nach Anwendung und Verwendung beispielsweise angezeigt werden:
- Gespeicherte Berechtigungen,
- konfiguriertes Benutzerprofil,
- frühere Transaktionen und Erfassungen,
- Restsaldo einer auf der Karte implementierten Cashfunktion.
- Saved permissions,
- configured user profile,
- previous transactions and acquisitions,
- Balance of cash implemented on the card.
Mit wenigstens einem auf der Hülle angeordneten Bedienelement, z.B. Druckknopf oder Tasten auf der Hülle können Konfigurationen vorgenommen und das Display gesteuert werden.With at least one arranged on the shell control element, such as push button or buttons on the case configurations can be made and the display can be controlled.
Die Bedienelemente können zusätzlich gegen Fehlmanipulationen bei zufälligem Drücken geschützt werden. Dieser Schutz kann softwaremässig oder mechanisch realisiert werden. Ebenso kann mit den Bedienelementen eine aktive Willenshandlung für den Zugang zu einer Zone durch den Benutzer vorgenommen werden.The control elements can be additionally protected against incorrect manipulation by accidental pressure. This protection can be realized by software or mechanically. Likewise, with the controls, an active will action may be made for access to a zone by the user.
Durch die bidirektionale Kommunikation zwischen Hülle und Zugangseinheit ist es möglich, dass mit einem in der Zugangseinheit befindlichen konventionellen Kartenleser die abgesetzte Karte in der Zugangseinheit emuliert wird. Dadurch können einerseits bestehende Zugarigseinheiten weiter verwendet werden und andererseits braucht die Schnittstelle zwischen Zugangseinheit und dem Managementsystem nicht offengelegt zu werden.The bidirectional communication between the envelope and the access unit makes it possible for a remote card reader in the access unit to emulate the remote card in the access unit. As a result, on the one hand, existing payment units can continue to be used and, on the other hand, the interface between the access unit and the management system need not be disclosed.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in weiteren Ansprüchen angegeben.Advantageous embodiments of the invention are specified in further claims.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung beispielsweise näher erläutert. Dabei zeigen:
Figur 1- Räumliche Anordnung der verschieden funktionalen Einheiten an einer Durchgangszone;
Figur 2- Blockschaltbild einer Hülle und einer zugeordneten Zugangseinheit in einer ersten Ausführungsform;
- Figur 3
- Blockschaltbild einer Hülle und einer zugeordneten Zugangseinheit in einer zweiten Ausführungsform;
- Figur 4
- Blockschaltbild einer Hülle und einer zugeordneten Zugangseinheit in einer dritten Ausführungsform mit einer Public Key Infrastruktur;
- Figur 5
- Detaillierteres Blockschaltbild einer elektronischen Hülle mit einem Kartenempfangsmodul;
- Figur 6
- Konstruktive Ausgestaltung der elektronischen Hülle in verschiedenen perspektivischen Ansichten.
- FIG. 1
- Spatial arrangement of the various functional units at a transit zone;
- FIG. 2
- Block diagram of a shell and an associated access unit in a first embodiment;
- FIG. 3
- Block diagram of a shell and an associated access unit in a second embodiment;
- FIG. 4
- Block diagram of a shell and an associated access unit in a third embodiment with a public key infrastructure;
- FIG. 5
- More detailed block diagram of an electronic envelope with a card receiving module;
- FIG. 6
- Structural design of the electronic shell in different perspective views.
Einen Überblick über die prinzipielle Funktion des erfindungsgemässen Verfahrens wird nachfolgend anhand der Figur 1 gegeben. Detaillierte Angaben zu den einzelnen Einheiten und ihrer Funktion erfolgen mit den weiteren Figuren 2 bis 6.An overview of the basic function of the method according to the invention will be made below with reference to FIG. 1 given. Detailed information on the individual units and their function is provided by the further FIGS. 2 to 6.
Figur 1 zeigt die räumliche Anordnung der verschieden funktionalen Einheiten an einer Durchgangszone 50, der durch je zwei Durchlass-Säulen 51 gebildet wird. Eine solche Säule enthält eine weitere Sendeeinheit 40, die ein elektromagnetisches Feld 42 im sogenannten Nahbereich aussendet, vorzugsweise ist eine «tiefe» Frequenz im ISM-Band von z.B. 6.78 MHz vorgesehen. Für die Gewährung des Zugangs wird die von einer Person getragene elektronischen Hülle 20 bei Annäherung an den Durchgangszone 50 aktiv geschaltet. Dadurch wird eine bidirektionale Kommunikation 25 auf einer «höheren» Frequenz im ISM-Band von vorzugsweise 868 MHz initiiert. In die Hülle 20 ist eine Karte 1 eingesteckt. Mit der vorgenannten bidirektionalen Kommunikation 25 wird ein Kennzeichen von der Hülle 20 zu einer Zugangseinheit 30 übermittelt. Das meist personifizierte Kennzeichen ist dabei vorgängig von der Karte 1 in der Hülle 20 drahtlos übermittelt worden. Von der Zugangseinheit 30 wird dieses Kennzeichen über eine Schnittstelleneinheit 61 einem Managementsystem 60 zugeführt, in dem dieses Kennzeichen ausgewertet wird. Bei Übereinstimmung mit einem gespeicherten Kennzeichen wird ein Freigabesignal generiert, das einer bei den Säulen 51 angeordneten realen oder virtuellen Schranke zugeführt wird. Diese in der Figur 1 nicht dargestellte Schranke wird durch dieses Freigabesignal geöffnet und ermöglicht somit den Eintritt in eine geschützte Zone. Als virtuelle Schranke kann auch ein Lichtsignal vorgesehen sein. Zur Kontrolle des tatsächlichen Passierens kann eine Lichtschranke 41 vorgesehen werden. Die in Figur 1 gezeigte oder eine weitere Lichtschranke oder eine Annäherungsschaltung können die Sendeeinheit 40 aktivieren. Auf diese Weise ist zusätzlich gesichert, dass nur solche Hüllen die bidirektionale Kommunikation 25 mit der Zugangseinheit 30 aufnehmen, die vorgängig aktiviert wurden.FIG. 1 shows the spatial arrangement of the various functional units at a
Für die Erläuterung der Wirkungsweise des Aktiv-Schaltens mit einer tiefen Frequenz der Hülle 20 und der anschliessend erfolgenden bidirektionalen Kommunikation wird auf die Schrift
Die konstruktive Ausgestaltung der Hülle 20 ist in verschiedenen perspektivischen Ansichten in Figur 6 gezeigt. Die Hülle 20 ist vorzugsweise mit einem üblichen Clips 26 versehen, so dass diese Hülle auf die gleiche Weise wie ein in einer Schutzhülle getragene Karte benutzt, d.h. sichtbar an einem Kleidungsstück getragen werden kann. Je nach Ausführungsart kann dabei die Karte 1 vollständig oder nur teilweise durch die Öffnung 27 in die Hülle 1 eingesteckt werden. Des weiteren ist es möglich, dass die eingesteckte Karte 1 auf der einen Seite partiell oder vollständig sichtbar ist. Dabei ist nicht erforderlich, dass die sichtbare Seite noch ein durchsichtiges Element der Hülle 20 aufweist. An dieser Stelle wird nochmals darauf hingewiesen, dass die Übertragung gemäss den gängigen Standards von der Karte 1 in die Hülle 20 über eine Funkverbindung erfolgt, für Proximity Cards z.B. auf einer Frequenz von 13.56 MHz gemäss ISO/IEC 14443-2 [2]. Die Hülle 20 hat neben der Kommunikationsfunktion gemäss der vorliegenden Erfindung für den Benutzer auch eine Schutzfunktion für die Karte 1 wie auch eine Aufbewahrungsfunktion für die Karte 1. Beispielsweise kann ein Velofahrer mit einer eine Karte 1 enthaltende Hülle 20 dadurch den Zugang zu einer Zone erlangen, ohne dass hiefür eine Benutzerinteraktion an der Hülle 20 erforderlich ist. Der Velofahrer führt dabei diese Hülle 20 einfach in seinem Rucksack mit.The structural design of the
Figur 2 zeigt ein vereinfachtes Blockschaltbild einer elektronischen Hülle 20 und einer zugeordneten Zugangseinheit 30, die bei einer Durchgangszone 50 angeordnet ist. Die Hülle 20 weist ein Kartenempfangsmodul 22 und eine Antenne 21 auf, um die Daten der Karte, das ist im besonderen ein Kennzeichen, auf die übliche drahtlose Art zur Hülle zu transferieren. Als Kartenempfangsmodul 22 kann beispielsweise der Baustein EM4094 von EM Microelectronic Marin SA [6] eingesetzt werden. Für die Kommunikation zur Zugangseinheit, z.B. auf der Frequenz 868 MHz, ist ein Sende-/Empfangsmodul 23 im Sinne der Schrift
Die Ausführungsform gemäss der Figur 3 unterscheidet sich von jener gemäss der Figur 2 durch die Anbindung in der Zugangseinheit 31. Das über die bidirektionale Kommunikation 25 übertragene Kennzeichen wird von der Label Emulation 36 direkt über ein Bussystem dem Kartenleser zugeführt. Diese Ausführungsform mit gleicher Funktionalität wie jene von Figur 2 benötigt eine geringere Anzahl von Komponenten und ist dann einzusetzen, wenn aus wettbewerbspolitischen Gründen keine technischen Beschränkungen auferlegt werden.The embodiment according to FIG. 3 differs from that according to FIG. 2 by the connection in the
Bei der Ausführungsform gemäss der Figur 4 sind die wesentlichen Funktionen des Kartenlesers in die Hülle 20 integriert, mit anderen Worten: Die Funkübertragung zwischen Karte 1 und Kartenleser 32 terminiert in der Hülle, im Gegensatz zu den Ausführungsformen der Figuren 2 und 3, wo diese Terminierung abgesetzt in der Zugangseinheit 30 erfolgt. Durch die bidirektionale Kommunikation 25 ist es möglich, diese durch eine PKI-Infrastruktur 62 zu verschlüsseln. Dies ist insbesondere dann erforderlich, wenn mit dem vorgeschlagenen Verfahren zur Gewährung eines Zugangs eine besonders hohe Sicherheit erlangt werden soll. Diese Infrastruktur 62 ist in der Figur 4 nur rudimentär dargestellt, da diese selbst zum Stand der Technik gehört. In den Figuren 2 bis 4 ist die Antenne 21 zur Übertragung der Daten, insbesondere des Kennzeichens von der Karte 1 zur Hülle 20 nur prinzipiell dargestellt. Eine bevorzugte Ausführung der Antenne 21 wird nachfolgend anhand der Figur 5 erläutert.In the embodiment according to FIG. 4, the essential functions of the card reader are integrated in the
Figur 5 zeigt ein detaillierteres Blockschaltbild einer elektronischen Hülle mit einem Kartenempfangsmodul für jene Teile, die das Aktiv-Schalten der Hülle bei Annäherung an ein elektromagnetisches Nahfeld bewirken. Für den Empfang des vorgenannten Nahfeldes im Frequenzbereich von z.B. 6.78 MHz ist eine Ringantenne 213 vorgesehen. «Nahfeld» bedeutet, dass das H-Feld dominant ist. Das «Nahfeld» bzw. dessen räumliche Ausdehnung r ist üblicherweise definiert mit
λ steht für die Wellenlänge. Innerhalb dieses Nahbereichs r nimmt die magnetische Feldstärke H mit der dritten Potenz des Abstandes vom Sender rapide ab. Damit kann ein räumlich eng begrenzter, definierter Wirkungskreis realisiert werden. Die Ringantenne 213 (entsprechend der Antenne 21 in den Figuren 2 bis 4) ist einerseits mit dem Signaldetektor 214 und andererseits mit dem Kartenempfangsmodul 22 verbunden. Bedingt durch einen sehr kleinen Abstand zwischen Karte 1 und Ringantenne 213 ergibt sich für die Funkstrecke 2 ein Kopplungsfaktor K = 1. Vorstehend ist für das Kartenempfangsmodul 22 das handelsübliches Bauelement EM4094 [6] angegeben worden. Um den Energieverbrauch der Hülle 20 zu minimieren, werden verschiedene funktionale Einheiten nur bei Bedarf und stufenweise aktiviert. Zur Erläuterung der stufenweisen Aktivierung sind diese Einheiten gestrichelt zusammengefasst und mit Buchstaben A, B, C, .. gekennzeichnet. Im einzelnen bedeuten:
- A
Signaldetektor 214 undTaktgenerator 215 sind dauernd aktiv geschaltet. - B ein Verstärker
und das Telegrammfilter 217 werdenden Signaldetektor 214 mittels dem über dieSignalleitung 218 übertragenen «Aktivierung Filter» aktiv geschaltet. - C Ist ein über das elektromagnetische Nahfeld übertragene Telegramm (=Record auf einer höheren Schicht) für die betreffende Hülle als gültig erkannt worden, wird der
Controller 271 aktiv geschaltet. - D Abhängig vom Ergebnis von Auswertungen durch den
Controller der Zeitgeber 219 aktiviert, möglich ist auch, dass sich der Zeitgeber 219 von sich aus aktiviert, z.B. über eine sogenannte Interrupt-Auslösung. E Das Kartenempfangsmodul 22 wirdvom Controller 271 aktiviert.- F, G Die Kommunikation auf der
Strecke 25 wird vom Controller (und einem ROM-residenten Programm) gesteuert,Empfangsmodul 231 auf 868MHz und Sendemodul 232 auf 868 MHz können daher bedarfsweise vomController 271 eingeschaltet werden.
- A
signal detector 214 andclock generator 215 are always active. - B, an amplifier and the
telegram filter 217 are thesignal detector 214 by means of the transmitted via thesignal line 218 "activation filter" active. - C If a telegram (= record on a higher layer) transmitted via the electromagnetic near field has been recognized as valid for the relevant envelope, the
controller 271 is activated. - D Depending on the result of evaluations by the controller, the
timer 219 is activated, it is also possible for thetimer 219 to be activated on its own, eg via a so-called interrupt triggering. - E The
card receiving module 22 is activated by thecontroller 271. - F, G Communication on
link 25 is controlled by the controller (and a ROM resident program),receiver module 231 at 868 MHz, andtransmitter module 232 at 868 MHz may therefore be powered on bycontroller 271 as needed.
Durch diese stufenweise Aktivierung der einzelnen Komponenten kann der Energieverbrauch signifikant verringert werden und damit die Autonomie entsprechend gesteigert werden. Dies stellt ebenfalls einen wesentlichen Unterschied zum Stand der Technik gemäss Nedap N. V. [3] dar, da die vorgeschlagenen Booster in einem Fahrzeug eingebaut sind und dementsprechend von einer Autobatterie mit Energie versorgt werden können. Empfangsmodul 231 auf 868 MHz und Sendemodul 232 auf 868 MHz sind über je einen Verstärker mit entsprechenden Antennen 211 und 212 verbunden.Through this stepwise activation of the individual components, the energy consumption can be significantly reduced and thus the autonomy increased accordingly. This also represents a significant difference from the prior art according to Nedap N.V [3] since the proposed boosters are installed in a vehicle and accordingly can be powered by a car battery.
Die Verbindung zwischen Controller 271 und Telegramm-Filter 217 ist u.a. deswegen bidirektional, um gewisse Einstellung des Telegramm-Filters vornehmen zu können. Ein besonderer Vorteil gemäss der vorliegenden Erfindungen liegt darin, dass mit dem von einer weiteren Sendeeinheit 40 ausgebreiteten Weckfeld 42 mittels einer Modulation auf einer höheren Schicht auch Informationen übertragen werden können. Dabei sind in einem Feld eines übertragenen Records Stufen definiert, die bestimmten minimalen Empfangspegeln und damit indirekt bestimmten Abständen zwischen Hülle 20 und weiterer Sendeeinheit 40 auf 6.78 MHz entsprechen. Dafür genügen z.B. 3 Bit Länge um 8 verschiedene Stufen festzulegen; ohne Sicherungsbits gerechnet. Minimaler Empfangspegel bedeutet, dass erst bei dessen Überschreitung weitere Einheiten der Hülle aktiv geschaltet werden. Vorzugsweise vom Prozessormodul 271 kann dabei die entsprechende Stufe für eine Hülle 20 vom Prozessormodul 271 fest für eine Hülle eingestellt werden. Alternativ ist es auch möglich, dass die Einstellung dynamisch vorgenommen wird. Das heisst, die weitere Sendeeinheit 40 bestimmt den Pegel und damit die Distanz, innerhalb welcher eine Hülle 20 aktiv zu schalten ist. Für die Implementierung der stufenweisen Aktivierung wird die Schrift
Zur Konfigurierung der Hülle 20 sind ferner drahtgebundene Schnittstellen 274 wie z.B. RS232 oder USB vorhanden. Ebenfalls können auf der Hülle Bedienelemente (nicht dargestellt) und ein Display 272 angeordnet werden. Der Vollständigkeit halber ist in der Figur 5 noch eine Energiequelle 273 gezeigt.To configure the
Die vorerwähnte Konfigurierung der Hülle über die drahtgebundene Schnittstelle 274 kann in nicht abschliessender Aufzählung umfassen:
- Festlegung der erlaubten Betriebsmodi, wie z.B. mit oder ohne eingeschobener Karte 1;
- Individualisierung, z.B. durch Vergabe eines areal- oder unternehmensspezifischen Kennzeichens an die Karte;
- Ablage von Schlüsseln für die Kryptologie, kann bei einer PKI-Infrastruktur entfallen;
- Personalisierung, u.a. mit PIN (Personal Identification Number) und PUK (Personal Unblockig Key);
- Festlegung des Kontextes der Bedienelemente;
- Hinweisfixtexte zur Anzeige auf dem Display;
- Software-Update für
den Controller 271.
- Definition of the permitted operating modes, such as with or without inserted
card 1; - Individualization, eg by assigning an areal or company-specific number plate to the card;
- Storage of keys for cryptology, can be omitted in a PKI infrastructure;
- Personalization, including PIN (Personal Identification Number) and PUK (Personal Unblockig Key);
- Determination of the context of the controls;
- Note texts for display on the display;
- Software update for the
controller 271.
Prinzipiell ist es möglich, die bidirektionale Kommunikation 25 auf der höheren Frequenz - hier 868 MHZ - durch eine Bedienhandlung durch wenigstens ein an der Hülle 20 angeordnetes Bedienelement oder durch Einschieben der Karte 1 zu initiieren. Diese Initiierung soll anstelle des weckens durch ein elektromagnetisches Nahfeld treten. Nachteilig gegenüber der vorgeschlagenen Lösung ist, dass insbesondere bei einer Vielzahl von Personen auf engem Raum diese bidirektionale Kommunikation 25 meist zu einem zu frühen Zeitpunkt initiiert wird und dadurch Probleme mit Kollisionen und ggf. sogar Reichweiten auftreten können.In principle, it is possible to initiate the
Die vorliegend beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung erlauben eine vielfältige Einsatzweise, beispielsweise auch für das sogenannte Crowd-Management, wo es darum geht, grössere Menschenströme kontrolliert durch eine Durchgangszone 50 zu schleusen. Die durch den Durchgangszone 50 zu schleusenden Person tragen eine Hülle 20 mit einer die betreffende Person identifizierende Karte 1. Dadurch ist es möglich, jene Personen wie z.B. Hooligans zu identifizieren, denen aus Sicherheitsgründen der Zutritt zu verwehren ist. Mit einer solchen Ausführungsform der Erfindung ist es auch möglich, durch eine Kamera jene Personen zu identifizieren, die keine Hülle 20 oder keine in einer Hülle 20 eingeschobene Karte 1 auf sich tragen.The presently described embodiments of the invention allow a variety of ways of use, for example, for the so-called crowd management, where it comes to large human streams controlled to pass through a
Am vorstehenden Beispiel Crowd-Management können die Vorteile der Erfindung zusammenfassend nochmals aufgezeigt werden:
- (einstellbare) Nahbereichsaktivierung 42 (Short Range) bis etwa 3 - 5m;
bidirektionale Kommunikation 25 über grössere Distanz in der Grössenordnung von bis rund 50m,- durch den relativ hohen Durchsatz der bidirektionalen Kommunikation 25 können weit mehr Funktionen zwischen Hülle 20 und Zugangseinheit 30 realisiert werden, als mit der direkten Übertragung zwischen Karte 1 und einem herkömmlichen Kartenleser, beispielsweise ist dadurch eine Sicherung nach dem PKI-Verfahren implementierbar. Ebenso können mit der bidirektionalen Kommunikation 25 Antikollisionsalgorithmen implementiert werden, die
von der Hülle 20 aus auftretende Kollisionen behandelt, wie beispielsweise, dass in der Hülle vor Aussendung einer Nachricht detektiert wird, ob das Medium frei ist, dazu wird auf das DokumentWO 01/84472 A1
- (adjustable) short-range activation 42 (short range) to about 3 - 5m;
-
bidirectional communication 25 over long distances in the order of up to around 50m, - Due to the relatively high throughput of the
bidirectional communication 25 far more functions betweenshell 20 andaccess unit 30 can be realized, as with the direct transfer betweencard 1 and a conventional card reader, for example, thereby a backup according to the PKI method can be implemented. Likewise,bidirectional communication 25 may implement anti-collision algorithms that handle collisions that occur from theshell 20, such as detecting in the shell, prior to transmission of a message, whether the medium is free, to the documentWO 01/84472 A1
Die mit der klassischen Technik verbundenen Funktionen eines Kartenlesers können durch die vorliegend offenbarten Ausführungsformen der Erfindung frei auf die Hülle 20 und die Zugangseinheit 60 verteilt werden und erlauben somit eine sehr flexible Anpassung an verschiedenste Anwendungen.The functions of a card reader associated with the classical technique can be freely distributed to the
Die gängigen Karten gemäss ISO/IEC 14443 [1] und ISO/IEC 15693 [2] weisen keine Kontaktschnittstelle auf. Es sind jedoch auch Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung mit der Hülle möglich, bei denen die Energieversorgung/Aktivierung der Karte 1 anstelle eines elektromagnetischen Feldes - abgestrahlt über die Ringantenne 213 - durch eine galvanische Kontaktschnittstelle erfolgt. Die Übertragung des kartenresidenten Kennzeichens erfolgt dabei immer noch nach den einschlägigen Standards [1] und [2].The standard cards according to ISO / IEC 14443 [1] and ISO / IEC 15693 [2] have no contact interface. However, embodiments of the present invention with the envelope are possible in which the power supply / activation of the
Bei einzelnen Kartensystem ist vorgegeben, dass nur vorgängig registrierte Karten «gelesen» werden können. In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gemäss der Figur 2 kann vorgesehen werden, dass durch die bidirektionale Kommunikation 25 ein noch nicht registriertes Kennzeichen zur Zugangseinheit 30 übermittelt wird und unter Umgehung der Kartenemulation dem Managementsystem 60 zugeführt wird und von dort rückwärts zum Kartenleser 32 in der Zugangseinheit 30. Eine solche Registrierung hat sich nach den Anforderungen der konkreten Anwendung zu richten.With individual card system is given that only previously registered cards can be "read". In a further embodiment of the present invention according to FIG. 2, it can be provided that
In dieser Schrift wurde teilweise auf das Kartensystem Legic hingewiesen, die Erfindung ist jedoch auch mit anderen Kartensystem wie z.B. Mifare realisierbar.In this document, reference has been made in part to the card system Legic, but the invention is also compatible with other card systems such as e.g. Mifare feasible.
- 11
- Karte, Chip-Card, Proximitiy-Card, Vinicinity-CardCard, Chip Card, Proximity Card, Vinicinity Card
- 22
- Funkstrecke Karte - KartenleserRadio link card - card reader
- 2020
- Hülle, elektronisches tragbares Gerät; engl, «long range communication pouch»; LRCPCase, electronic portable device; English, "long range communication pouch"; LRCP
- 2121
- Antenneantenna
- 211211
- Empfangsantenne 868 MHzReception antenna 868 MHz
- 212212
- Sendeantenne 868 MHzTransmission antenna 868 MHz
- 213213
- Empfangsantenne 6.78 MHz und 13.56 MHz, RingantenneReception antenna 6.78 MHz and 13.56 MHz, ring antenna
- 214214
- Signaldetektor, signal detectSignal detector, signal detect
- 215215
- Taktgenerator, duty cycleClock generator, duty cycle
- 216216
- Operationsverstärkeroperational amplifiers
- 217217
- Telegramm-FilterTelegram filters
- 218218
- Signalleitung Aktivierung FilterSignal line activation filter
- 219219
- Zeitgeber, TimerTimer, timer
- 2222
- Kartenempfangsmodul, z.B. EM4094Card receiving module, e.g. EM4094
- 2323
- Sende/Empfangsmodul in der Hülle; auf z.B. 868 MHzTransceiver module in the case; on e.g. 868 MHz
- 231231
- Empfangsmodul auf 868 MHzReception module at 868 MHz
- 232232
- Sendemodul auf 868 MHzTransmitter module at 868 MHz
- 2424
- ISO 14443 InterfaceISO 14443 interface
- 2525
- bidirektionale Kommunikation zwischen Sende-/Empfangs-modul und Sende-/Empfangseinheitbidirectional communication between the transmitting / receiving module and the transmitting / receiving unit
- 2626
- Clips, BefestigungselementClips, fastener
- 2727
- Öffnung zum Einschub einer Karte; Halterung zur Befestigung einer Karte an der HülleOpening for insertion of a card; Holder for attaching a card to the case
- 271271
- Controller; Mikroprozessorcontroller; microprocessor
- 272272
- Anzeige, DisplayDisplay, display
- 273273
- Energiequelle, BatterieEnergy source, battery
- 274274
- Drahtgebundene Schnittstellen, z.B. RS232, USB,Wired interfaces, e.g. RS232, USB,
- 3030
- Zugangseinheit; engl. «Access point»Access unit; Engl. «Access point»
- 3131
- Verschlüsselungsmodul; z.B. Legic SecurityEncryption module; e.g. Legic Security
- 3232
- Karten Leser, Legic LeserCard reader, Legic reader
- 3333
- Antenneantenna
- 3434
- Kommunikationsmodul engl. «long range communication interface module»Communication module engl. «Long range communication interface module»
- 3535
- ISO 14443 Lastmodulation, LastmodulationseinheitISO 14443 load modulation, load modulation unit
- 3636
- Label Emulation.Label emulation.
- 3737
- Sende-/Empfangseinheit, erste Sende-/Empfangseinheit auf z.B. 868 MHzTransceiver unit, first transceiver on e.g. 868 MHz
- 3838
- Schnittstelleneinheit, z.B. Schnittstelleneinheit Legic-Leser - Zutrittssystem, z.B. SIPORTInterface unit, e.g. Interface unit Legic reader - access system, e.g. SIPORT
- 4040
- weitere Sendeeinheit, z.B. auf 6.78MHzanother transmitting unit, e.g. at 6.78MHz
- 4141
- Lichtschranke, «engl. light barrier»Photocell, «engl. light barrier »
- 4242
-
elektromagnetisches Feld, Weekfeld von einer weiteren Sendeeinheit 40electromagnetic field, week field from another transmitting
unit 40 - 5050
- Durchgangszone, auch Durchgangsbereich genanntPassage zone, also called pass-through area
- 5151
- Säule, mit oder ohne weitere SendeeinheitColumn, with or without further transmitter unit
- 6060
- Rechnersystem, Managementsystem zur Auswertung der Kennzeichen und zur Generierung eines FreigabesignalsComputer system, management system for evaluating the license plates and for generating a release signal
- 6161
- SchnittstelleneinheitInterface unit
- 6262
- PKI Krypotologie; VerschlüsselungseinheitPKI cryptography; encryption unit
- LRCIMLRCIM
- long range communication interface modulelong range communication interface module
- LRCPLRCP
- long range communication pouchlong range communication pouch
- PCDPCD
- Proximity Coupling Device; gemäss ISO 14443Proximity Coupling Device; according to ISO 14443
- PICCPICC
- Proximity Cards; gemäss ISO 14443Proximity Cards; according to ISO 14443
- PINpin code
- Personal Identification Number)Personal Identification Number)
- PKIPKI
- Public Key InfrastructurePublic Key Infrastructure
- PUKPUK
- Personal Unblockig KeyStaff Unblockig Key
- USBUSB
- Universal Serial BusUniversal Serial Bus
-
[1] ISO/IEC 14443-1
«Identification cards - Contactless integrated circuit(s) cards - Proximity cards»-
Part 1:- Physical characteristiscs
- ISO/IEC 14443-2
- «Identification cards - Contactless integrated
- circuit(s) cards - Proximity cards»-
- circuit(s) cards - Proximity cards»-
- Radio frequency power and signal interface
«Identification cards - Contactless integrated circuit (s) cards - Proximity cards» -
Part 1:- Physical characteristiscs
- ISO / IEC 14443-2
- «Identification cards - Contactless integrated
- circuit (s) cards - Proximity cards »-
- circuit (s) cards - Proximity cards »-
- Radio frequency power and signal interface
-
[2] ISO/IEC 15693-1
«Identification cards - Contactless integrated circuit(s) cards - vicinity cards»-
Part 1:- Physical characteristiscs
- ISO/IEC 15693-2
- «Identification cards - Contactless integrated circuit(s) cards - Vicinity cards»-
- Air interface and initialization
- ISO/IEC 15693-2
- «Identification cards - Contactless integrated circuit(s) cards - Vicinity cards»-
- Anticollision and transmission protocol
Identification cards - contactless integrated circuit (s) cards -
Part 1:- Physical characteristiscs
- ISO / IEC 15693-2
- «Identification cards - Contactless integrated circuit (s) cards - Vicinity cards» -
- Air interface and initialization
- ISO / IEC 15693-2
- «Identification cards - Contactless integrated circuit (s) cards - Vicinity cards» -
- Anticollision and transmission protocol
-
[3] Nedap N. v.
NL - 7140 AC Groenlo[3] Nedap N. v.
NL - 7140 AC Groenlo -
[4]
EP 1 210 693 B1
«verfahren und System zur Registrierung von Billetten»
Siemens VDO Automotive AG,
CH - 8212 Neuhausen am Rheinfall[4]EP 1 210 693 B1
«Procedure and system for registration of tickets»
Siemens VDO Automotive AG,
CH - 8212 Neuhausen am Rheinfall -
[5]
WO 03/017207
«verfahren und Schaltungsanordnung zur Wecktelegramm-
Erkennung und -Selektion»
Siemens Transit Telematic Systems AG,
CH - 8212 Neuhausen am Rheinfall[5]WO 03/017207
«Method and circuit arrangement for Wecktelegramm-
Detection and selection »
Siemens Transit Telematic Systems AG,
CH - 8212 Neuhausen am Rheinfall -
[6] «Analog Front End Integrated Circuit for 13.56 MHz RFID
Base Station»; EM4094
www.emmocroelectronic.com [6] «Analogue Front End Integrated Circuit for 13.56 MHz RFID
Base Station »; EM4094
www.emmocroelectronic.com -
[7]
WO 01/84472 A1
«Verfahren zum Kollisionsmanagement für ein drahtloses
Erfassungssystem»
Siemens Transit Telematic Systems AG,
CH - 8212 Neuhausen am Rheinfall[7]WO 01/84472 A1
«Method for collision management for a wireless
Acquisition system "
Siemens Transit Telematic Systems AG,
CH - 8212 Neuhausen am Rheinfall
Claims (21)
bei Annäherung der Hülle (20) an eine weitere am Durchgangsbereich (50) angeordnete Sendeeinheit (40) die Hülle (20) durch ein von dieser weiteren Sendeeinheit (40) erzeugten elektromagnetischen Feldes (42) aktiv geschaltet wird und dadurch eine bidirektionale Kommunikation (25) zwischen der ersten Sende-/Empfangseinheit (37) und dem Sende-/Empfangsmodul (23) der Hülle (20) initiiert wird.Method for granting access to a zone with an electronic card containing at least one license plate (1)
when the envelope (20) approaches a further transmitting unit (40) arranged at the passage region (50), the envelope (20) is actively switched by an electromagnetic field (42) generated by this further transmitting unit (40) and thereby a bidirectional communication (25 ) between the first transmitting / receiving unit (37) and the transmitting / receiving module (23) of the envelope (20) is initiated.
dadurch gekennzeichnet, dass
ein in der Hülle (20) befindlicher Signaldetektor (214) dauernd für das elektromagnetische Feld (42) empfangsbereit ist.Method according to claim 1,
characterized in that
a signal detector (214) located in the envelope (20) is constantly ready to receive the electromagnetic field (42).
dadurch gekennzeichnet, dass
die Frequenz des elektromagnetischen Feldes (42) so gewählt ist, dass dieses als Nahfeld ausgeprägt ist.Method according to claim 2,
characterized in that
the frequency of the electromagnetic field (42) is chosen so that this is pronounced as near field.
dadurch gekennzeichnet, dass
mit dem elektromagnetischen Feld (42) eine Informationen übertragen wird, die einen bestimmten minimalen Empfangspegel definiert, der erforderlich ist, um die Hülle (20) aktiv zu schalten.Method according to claim 2 or 3,
characterized in that
information is transmitted with the electromagnetic field (42) defining a certain minimum reception level required to activate the envelope (20).
dadurch gekennzeichnet, dass
die elektronischen Komponenten (217, 271, 219, ..) der Hülle (20) abhängig von mit dem elektromagnetischen Feld (42) übertragenen weiteren Information stufenweise aktiviert werden (A, B, C, D, ..).Method according to Claim 4,
characterized in that
the electronic components (217, 271, 219, ..) of the shell (20) are activated stepwise (A, B, C, D, ..) as a function of further information transmitted with the electromagnetic field (42).
dadurch gekennzeichnet, dass
in der Hülle eine Ringantenne (213) angeordnet ist, die sowohl für den Empfang des elektromagnetischen Feldes (42) von der weiteren Sendeeinheit (40) als auch für die Übermittlung des Kennzeichens von der Karte (1) zum Kartenempfangsmodul (22) vorgesehen ist.Method according to one of claims 1 to 5,
characterized in that
a ring antenna (213) is arranged in the envelope, which is provided both for the reception of the electromagnetic field (42) from the further transmitting unit (40) and for the transmission of the identifier from the card (1) to the card receiving module (22).
dadurch gekennzeichnet, dass
mit der bidirektionalen Kommunikation (25) zusätzlich ein Kennzeichen der Hülle (20) an die Sende-/Empfangseinheit (37) übermittelt wird und dass für die Erzeugung des Freigabesignals auch das Kennzeichen der Hülle (20) mit einem weiteren gespeicherten Kennzeichen erforderlich ist.Method according to one of claims 1 to 6,
characterized in that
with the bidirectional communication (25) additionally a characteristic of the envelope (20) to the transmitting / receiving unit (37) is transmitted and that for the generation of the enable signal and the characteristics of the envelope (20) is required with a further stored identifier.
dadurch gekennzeichnet, dass
dass die Sende-/Empfangseinheit (37) in der Zugangseinheit (30) mit einer Karten-Lastmodulationseinheit (35) verbunden ist, die die in der Hülle (20) befindliche Karte (1) emuliert, so dass in der Zugangseinheit (30) ein der Karte (1) entsprechender Kartenleser (32) zum Anschluss an ein Rechnersystem (60) zur Genierung des Freigabesignals anschliessbar ist.Method according to one of claims 1 to 7,
characterized in that
in that the transceiver unit (37) in the access unit (30) is connected to a card load modulating unit (35) which emulates the card (1) contained in the envelope (20) such that in the access unit (30) the card (1) corresponding card reader (32) for connection to a computer system (60) for gening the enable signal is connectable.
dadurch gekennzeichnet, dass
dass die Sende-/Empfangseinheit (37) in der Zugangseinheit (30) drahtgebunden mit einem der Karte (1) entsprechenden Kartenleser (32) verbunden ist zum Anschluss an ein Rechnersystem (60) zur Genierung des Freigabesignals.Method according to one of claims 1 to 7,
characterized in that
in that the transmitting / receiving unit (37) in the access unit (30) is connected by wire to a card reader (32) corresponding to the card (1) for connection to a computer system (60) for genreising the enabling signal.
dadurch gekennzeichnet, dass
die drahtlose Übermittlung (2) von der Karte (1) zum Kartenempfangsmodul (22) in der Hülle (20) terminiert und dass mit der bidirektionalen Kommunikation (25) Verschlüsselungsinformation nach dem PKI-verfahren übermittelt wird.Method according to one of claims 1 to 7,
characterized in that
the wireless transmission (2) from the card (1) to the card receiving module (22) in the shell (20) terminates and that the bidirectional communication (25) encryption information is transmitted according to the PKI method.
die Hülle (20) einen Signaldetektor (214) aufweist, der bei Empfang eines elektromagnetischen Feldes (42) das Sende-/Empfangsmodul (23) für eine bidirektionale Kommunikation (25) mit der Zugangseinheit (30) aktiv schaltet.Electronic portable case (20), which contains:
the envelope (20) comprises a signal detector (214) which, upon receipt of an electromagnetic field (42), comprises the transceiver module (23) for a bidirectional communication (25) with the access unit (30) active.
dadurch gekennzeichnet, dass
die Hülle ein Telegrammfilter (217) enthält, das mit dem elektromagnetischen Feld (42) übertragene Informationen analysiert, um dadurch weitere Komponenten (271, 219, ..) der Hülle (20) abhängig von der empfangenen Information stufenweise zu aktivieren (A, B, C, D, E,).A casing (20) according to claim 11,
characterized in that
the envelope contains a telegram filter (217) that analyzes information transmitted with the electromagnetic field (42) to thereby incrementally activate further components (271, 219, ..) of the envelope (20) depending on the received information (A, B , C, D, E,).
dadurch gekennzeichnet, dass
die drahtlose Übermittlung (2) von der Karte (1) zum Kartenempfangsmodul (22) in der Hülle (20) terminiert und dass die Hülle (20) eine nach dem PKI-Verfahren betreibbare Verschlüsselungseinheit (62) aufweist.A casing (20) according to claim 11 or 12,
characterized in that
the wireless transmission (2) terminates from the card (1) to the card receiving module (22) in the enclosure (20) and the enclosure (20) comprises an encryption unit (62) operable according to the PKI method.
dadurch gekennzeichnet, dass
für den Empfang des elektromagnetischen Feldes (42) wie auch für die drahtlose Übermittlung (2) des Kennzeichens von der Karte (1) zum Sende-/Empfangsmodule eine gemeinsame Ringantenne (213) vorgesehen ist.A casing (20) according to any one of claims 11 to 13,
characterized in that
for the reception of the electromagnetic field (42) as well as for the wireless transmission (2) of the tag from the card (1) to the transmitting / receiving modules, a common ring antenna (213) is provided.
dadurch gekennzeichnet, dass
das personifizierte Kennzeichen mit dem Sende-/Empfangsmodul (23) zur Zugangseinheit (30) übertragbar ist.A casing (20) according to any one of claims 11 to 14,
characterized in that
the personalized identifier with the transmitting / receiving module (23) to the access unit (30) is transferable.
dadurch gekennzeichnet, dass
auf der Hülle (20) ein weiteres Kennzeichen gespeichert ist, das mit dem Sende-/Empfangsmodul (23) zur Zugangseinheit (30) übertragbar ist.A casing (20) according to any one of claims 11 to 15,
characterized in that
on the shell (20) is stored a further identifier which is transferable to the transceiver module (23) to the access unit (30).
dadurch gekennzeichnet, dass
wenigstens eine drahtgebundene Schnittstelle (274) vorgesehen ist, um darüber Konfigurationsdaten zur Hülle (20) zu übertragen.A casing (20) according to any one of claims 11 to 16,
characterized in that
at least one wired interface (274) is provided to transmit configuration data to the enclosure (20).
dadurch gekennzeichnet, dass
ein Display angeordnet ist, an dem Betriebszustände, Erfassungsdaten, Transaktionen oder Hinweise anzeigbar sind.A casing (20) according to any one of claims 11 to 17,
characterized in that
a display is arranged on which operating states, acquisition data, transactions or notes can be displayed.
dadurch gekennzeichnet, dass
wenigstens ein Bedienelement an der Hülle (20) angeordnet ist, mit dem ein Betriebszustand einstellbar ist oder mit dem für den Zugang zur Zone Benutzerinteraktion auslösbar istA casing (20) according to any one of claims 11 to 18,
characterized in that
at least one operating element on the sheath (20) is arranged, with which an operating state is adjustable or with which is triggered for access to the zone user interaction
dadurch gekennzeichnet, dass
wenigstens ein Bedienelement an der Hülle (20) angeordnet ist, mit dem die Anzeige auf dem Display steuerbar ist.A casing (20) according to claim 18,
characterized in that
at least one control element on the sheath (20) is arranged, with which the display is controllable on the display.
die Sende-/Empfangseinheit (37) mit einer Karten-Lastmodulationseinheit (35) verbunden ist und dass die Zugangseinheit (30) einen Kartenleser (32) aufweist, so dass das übertragene Kennzeichen durch eine Kartenemulation zur Zugangseinheit (30) übertragbar ist.Access unit (30) for granting access to a zone with an electronic card (1) containing at least one personalized license plate (1), the access unit (30) comprising:
the transceiver unit (37) is connected to a card load modulation unit (35) and that the access unit (30) comprises a card reader (32) so that the transmitted tag is transferable to the access unit (30) through a card emulation.
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