Hologramme unter dem Mikroskop

Und hier wieder etwas zum Thema Hologrammtechnik, wie sie im Hotstampverfahren auch auf Smartcards verwandt wird. Wenn man denn ein paar interessante Versuchsobjekte und ein Digitalmikroskop zur Verfügung hat, dann erschließen sich einem wirklich neue Welten.

   

Mittlerweile ist es eben möglich, Karten von einem ganzen Land (bis zum Radweg, welche früher einen Atlas gefüllt hätten) auf einer Fläche von bspw. 2x2cm abzubilden. Hab‘ dann ‚mal Tschechien mit verschiedener Vergrößerung dargestellt, damit ihr mir das Ganze auch glaubt. Dazu werden in der Herstellung entsprechende Metallfolien nicht mehr mit einem Prägestempel bearbeitet, sondern im „eDirect“-Verfahren (Markennamen sind immer verschieden) gelasert, was kleinste Details ermöglicht…

   

Beim „Hologrammstaub“ (letztes Bild) beträgt die Kantenlänge der größeren Stückchen etwa 0.3mm (300fache Vergrößerung), individuelle „Beschriftung“ inklusive. In Originalgröße nicht erkennbar für das bloße Auge, da ist es nur graues Aluminiumpulver. Solche Dinge sind zur Fälschungssicherung und Echtheitsprüfung bereits im Einsatz (jedoch so nicht auf Geldscheinen oder Pässen, hier gibt es nur die Variante ohne Seriennummer). Die entsprechende Technik dazu ist kein Geheimnis. Mal sehen, wohin uns das noch so führt…

Swen Hopfe

Smarte Objekte (4) – Nochmal genauer hingeschaut

NFC-Mobiltelefon
Das „Handy“, von sich aus „smart“ genug, eignet sich zur Identifikation innerhalb von beispielsweise Bezahlanwendungen, in dem mittels NFC-Technologie im Nahfeld mit Tags oder anderen elektronischen Geraeten Daten ausgetauscht werden. Das Mobiltelefon taugt dabei sowohl als Sender als auch Lesegeraet.

Hologramm-Folien
Im Unterschied zu exklusiven Produkten wie Hologrammstaub oder in Polycarbonat-Plastik verwebten Metallen, sind Overlay-Hologramm-Folien seit vielen Jahren eingefuehrt. Die grosse Flaeche erlaubt die Einbringung von Mikrotext oder Guillochen, die auflaminierte Folie schuetzt bspw. eine Chipkarte zusaetzlich.

iButtons
Etwas weniger bekannt, werden bei diesen Klassikern Informationen wie Temperatur oder Luftfeuchte mittels einer aktiven Sensorelektronik gesammelt, so gibt man die Tags bspw. Gefriergut bei. Ausgelesen wird danach mit 1-wire-Protokoll, also nebst Masse nur eine Leitung zur Kommunikation mit dem Button notwendig.

NFC-Tag-Sticker
Speziell dazu gestalten sich Sticker, die einen NFC-Tag in sich tragen. Diese sind unter anderem fuer die Aufruestung von Mobiltelefonen oder Touch-Objekten entworfen. Im ersten Einsatzfall muessen sie trotz Naehe zum Akku oder der Handy-Aussenschale funktionieren und tragen deshalb eine spezielle Beschichtung.

Embedded Module
Kein Problem derzeit, Menschen ueber deren Personalcomputer zu „vernetzen“. Die Vorstellung aber, dies fuer immer mehr Dinge des taeglichen Lebens moeglich zu machen und diese eigenstaendig kommunzieren zu lassen, braucht eingebettete Konnektivitaet und Intelligenz.

UHF-Transponder
UHF wird gegenueber HF vorallem durch seine Uebertragungs-Eigenschaften interessant. Hoehere Reichweiten werden moeglich, bei Fluessigkeiten muss man Kompromisse machen. Die Produktionskosten sind gesenkt. So tagt man ausserhalb der Kartenform im industriellen Bereich …

Smarte Objekte (3) – Nochmal genauer hingeschaut

Mobiles Lesegeraet
Soll ohne Verkabelung, bspw. bei Veranstaltungen, im Freien ausgelesen bzw. kontrolliert werden, braucht es ein mobiles Lesegeraet. Dieses ist dann mit Akku-Stromversorgung ausgestattet, loggt entweder anfallende Transaktionen mit anschliessendem Auslesen oder uebertraegt gleich online mittels Funkuebertragung.

OEM-Readerplatine
Im Gegensatz zu im Office-Bereich ueblichen Lesegeraeten nutzt man zur Kontaktierung oder Kodierung von RFID-Produkten in der Industrie leistungsfaehigere Geraete, die sich durch hohe Datentransferraten, kurze Reaktionszeiten und viele Einstellmoeglichkeiten von diversen Protokollparametern auszeichnen.

Smartband
Mitunter wird verlangt, dass man sich auch im Schwimmbad mit einem Transponderarmband bewegen soll. Im Bild eine Loesung mit Mifare-Ultralight-Chip, auf den man auch Information schreiben kann, in aktueller Ultralight-C-Variante auch mit AES-Verschluesselung. Abnahme des Bandes ohne Zerstoerung nicht moeglich.

Coins, Anhaenger
Verschiedene Branchen benoetigen robuste Tags, in welche HF- oder Low-Frequency-Transponder verbaut sind. Der Ausweischarakter einer Karte tritt bei solcherlei Anwendungen fuer beispielsweise Zutrittskontrolle, Tierkennzeichnung, oder im Auto-ID-Bereich in den Hintergrund.

Karte allgemein
Vorallem die ISO78xx-standardisierte Karte im „EC-Karten-Format“ hat mit Chip, Magnetstreifen, Barcode usw. ueberall Einzug gehalten, siehe Bank-, Versicherten- oder Ausweiskarten. Diese Karten in PVC, PC, PET oder ABS koennen dann mittels Hochpraegung, Thermo-Transfer/Sublimation, Inkjet oder Laserengraving personalisiert werden.

kontaktlose Karte
Induktive oder Close-Coupling-Cards sind nicht mehr ueblich, kontaktlos wird groesstenteils in HF, daneben in 125Khz oder neuer in UHF kommuniziert. Dabei ist die passive Karte mit Stromversorgung ueber die Traegerwelle ueblich. In Standards wie ISO14443 oder 15693 finden sich die entsprechenden Vorgaben.

Smarte Objekte (2) – Nochmal genauer hingeschaut

Transponder
Nun eine zweite Aufstellung unserer „Objekte“, diesmal in der Kategorie Produktion, denn das Ganze muss ja auch hergestellt werden. Hier finden wir einen Chip mit gewickelter Antenne in Pillenform, vergossen in Epoxidharz. Chip ist hier ein I-Code nach ISO15693.

RFID-Label
RFID-Label sind in verschiedenen Bauformen erhaeltlich auch im Chipkarten-Format. In diesem Fall koennen entsprechende Antennen aehnlich wie in der laminierten Karte aufgebaut werden. Im Bild findet man ein RFID-Label mit geaetzter Kupferantenne, vom Traeger abziehbar mit Kleberueckseite.

DI-Modulband
Kontaktmodule, einfach sichtbar als Sechs- oder Achtkontakter aussen an der Karte, sind als Band meist im Zweiernutzen konfektioniert. Genauso Dualinterface-Module, nur dass diese noch die Kontaktierung zum kontaktlosen Interface, also zur Antenne brauchen. Die Kontaktierung ist technologisch recht schwierig.

Barcode
Der Barcode hat in unserem Business laengst noch nicht ausgedient. Auf Mailings dient er oft zur Synchronisation zwischen Papier und aufgespendeter Karte. Auf der Karte selbst macht er Sinn, wenn einfaches Lesen ohne Chiptechnik verlangt wird, z.B. in Umgebungen wo ein Barcodeleser schon vorkommt.

Lesegerät
Lesetechnik soll hier nicht aussen vor bleiben, denn ohne die Auswerteseite, das Terminal, geht es nicht. Hier ein kompakter Leser fuer ISO7816-Karten. In der Produktion kommt andere Hardware zum Einsatz, hier braucht man Platinen mit Elektronik, die gut parametrierbar ist und gute Datentransfer-Raten gewaehrleistet.

Hologramme
Hologramme werden weniger pro Karte, sondern pro Produkt individualisiert. Sie sind dann ein statisches Merkmal. Auch zu Zwecken der Optik, aber meist als Sicherheitsmerkmal eingesetzt, denn die Herstellung bedingt einen aufwaendig herzustellenden Stempel. Aufgebracht wird z.B. im Hotstamping-Verfahren.

Smarte Objekte – genauer hingeschaut

Röhrchentransponder
Garnicht mal so einfach herstellbar, finden wir hier einen Chip mit um einen Ferritkern gewickelten Antenne im Glasroehrchen. Dies geschieht hier in 125 KHz-Technik und meist nur zur Abgabe einer Unique-ID an ein Lesegeraet, vorallem zur Kennzeichnung von Waren oder auch „lebendigen“ Tieren.

DI-Smartcard
Chipkarten sind weit verbreitet. Neben Speicherloesungen kommen Smartcards als kontaktbehafteter oder kontaktloser Controller daher. Im Bild eine Karte, die beide Interfaces besitzt, wobei hier als Besonderheit das Kontaktmodul mit der Antenne ohne leitende Verbindung induktiv gekoppelt ist.

Modulbänder
Kontaktmodule, einfach sichtbar als Sechs- oder Achtkontakter aussen an der Karte, sind als Band meist im Zweiernutzen konfektioniert und werden nach Lamination mit Kleber vom Modulband ausgestanzt und in die vorher gefraeste Kavitaet in den Plastikkoerper eingesetzt und thermisch verbunden.

Antennen-Inlay
Hier eine Illustration, was es in einer RFID-Karte braucht. Chipmodul und Antenne, wobei letztere neben Kupferwicklung auch geaetzt oder mittels Siebdruck auf Traegerfolie realisiert werden kann. Ohne „Verpackung“ im Modulgehaeuse wird auch ein Nacktchip im Flipchipverfahren an die Antenne gekoppelt.

Gedruckte Schaltung
Gegenueber klassischen Loesungen mit Chip und Antenne bringt eine gedruckte Schaltung Vorteile mit sich, da sie flach, robust und in Mengen kostenguenstiger herstellbar ist. Das Halbleiterverhalten erzeugen dabei Polymere in Verbindung mit einer siebgedruckten Schaltung, jedoch mit begrenztem Integrationsgrad.

Integrierte Schaltung
Hier eine aktive Loesung mit integrierter Batterie, die temperaturbestaendig und flach genug ist, um in einer ISO-konformen Smartcard verbaut zu werden und welche eine Tonfolge erzeugt, die mittels einer Soundcard oder Modem in der weiteren Verarbeitung ausgewertet wird.