7 Magnetkartenleser



Geräte zum Lesen und Schreiben von Magnetkarten gibt es in unterschiedlichen Bauformen. Die preiswertesten sind die manuellen Lesegeräte, zu denen die Durchzug-und Einsteckleser zählen. Es gibt auch motorbetriebene Lesegeräte, die z.B. in den Kontoauszugsdruckern der Geldinstitute eingesetzt werden. Die Anzahl der Spuren, die vom Gerät gelesen werden können sowie die Art der Ausgangstreiber variieren von Gerät zu Gerät. In diesem Kapitel werden verschiedene Gerätetypen vorgestellt und die Unterschiede aufgezeigt.



Die kleinsten und kompaktesten Magnetkartenleser sind die Durchzugleser. Wie der Name schon andeutet, wird die Magnetkarte zum Lesen an einem Lesekopf vorbei gezogen.
Hier handelt es sich um einen Durchzugleser der Sene HNR. Wie auch Geräte anderer Hersteller ist es zum Lesen von einer, zwei und aller drei Spuren lieferbar.
Bei der Zweispur-Version lassen sich die Spur-Kombinationen 1 und 2 oder 2 und 3 lesen. Dabei ist die erste Kombination für Kreditkarten und die zweite für EC- und Service-Karten interessant. Das Blockdiagramm dieser Leserserie fiir die Einspur-Version ist in Abbildung 7-2 zu sehen und im wesentlichen bereits in Kapitel 5 erläutert worden. Bei Zwei- oder Dreispur-Versionen ist die Elektronik zwei- bzw. dreifach ausgelegt und es wird ein entsprechender Lesekopf benötigt.

Abb.7-2
Abb. 7-2:Blockdiagramm des Durchzuglesers der Serie HNR


Zu erwähnen ist, daß die Elektronik des HNR-Lesers in CMOS-Technologie ausgelegt ist. Das reduziert die Stromaufnahme im Betrieb auf typisch 3 mA und maximal 5 mA bei einem Einspurleser. Zusätzlich läßt sich das Gerät über das CSV (Current Save)-Signal in einem Stromsparmodus schalten, in dem es nur noch 1 mA benötigt. Zur Versorgung ist eine Gleichspannung von 5 V nötig.
Ein weiterer Vorteil des HNR-Lesers ist, daß sich bei der Einspur-Version der Lesekopf durch das Lösen von zwei Schrauben aufjede beliebige ISO-Spur einstellen läßt. Damit man dann auch mit 75 bpi und 210 bpi codierte Magnetkarten lesen kann, Iäßt sich der F2F-Demodulator mit einem kleinen Schalter auf die entsprechende Bit-Dichte einstellen. Die Lage dieses Schalters auf der Platine des HNR-Lesers ist in Abbildung 7-3 skizziert.

Abb.7-3
Abb. 7-3:Detailzeichnung des Durchzuglesers der Serie HNR


Dieser Abbildung entnimmt man auch die Anschußnummer der einzelnen Signale, deren Zuordnung Tabelle 7-1 wiedergibt. 

Signal         Anschlußnummer

N/C            1
N/C            2
N/C            3
RDP            4
RCP            5
CLS            6
CSV            7
+5V            8 
GND            9
Tabelle 7-1:Anschlußbelegung des Durchzulesers der Serie HNR

Das zeitliche Signaldiagramm des Lesers zeigt Abbildung 7~. Zunächst muß die Elek- tronik aus dem Stromsparmodus geholt werden. Dazu wird das CSV-Signal auf +5V ge- legt. Nach maximal 500 mü s ist das Gerät bereit. Wird eine magnetisierte Karte am Lese- kopf vorbeigezogen, wechselt CLS von logisch high auf logisch low, und zeigt damit an, daß gültige Daten folgen. Die Daten (RDP) sind dann jeweils, wie in Kapitel 5 be- schneben, auf der abfallenden Flanke des Taktes (RCP) gültig. Ist die Karte vollständig am Lesekopf vorbeigezogen worden oder unterbncht man das weitere Durchziehen der Karte, wechselt CLS wieder auf logisch high, und die Daten sind nicht mehr gültig. Der Pegel von CSV ist dann auch ohne Bedeutung. Die Zeiten der einzelnen Signale berechnen sich wie in Kapitel 5 gezeigt unter Beriicksichtigung der zulässigen Durchzugsgeschwindigkeit von 100 mm/s bis 1200 mm/s und der zu lesenden Bit-Dichte zu 100 mü s bis 1.2 ms bei 210 bpi und 283 mü s bis 3.4 ms bei 75 bpi.

Abb.7-4
Abb. 7-4:Signaldiagramm des Durchzuglesers der Serie HNR



Bei Einstecklesern wird die Magnetkarte nicht durchgezogen, sondern eingeschoben; d.h., die Karte kann bei Bedarf im Gerät verbleiben. Das ist u.a. bei einigen Autotelefonen der Fall. Diese Lesegeräte sind ebenfalls für die verschiedenen Spuren oder für eine Spur-Kombination erhältlich.
Bei dieser Bauart kann, bedingt durch die Position des Lesekopfes im Gerät und der Tatsache, daß die Magnetkarte nicht vollständig ins Gerät geschoben werden kann, nur maximal 62 % des Magnetstreifens gelesen werden. Das Blockdiagramm (siehe Abbildung 7-6) eines SBR-Einstecklesers unterscheidet sich kaum von dem eines HNR- Durchzuglesers.

Abb.7-6
Abb. 7-6:Blockdiagramm des Einstecklesers der Serie SBR


Auf dem Blockdiagramm erkennt man zwei Schalter. Einer davon ist notwendig, um die Anwesenheit einer Karte im Gerät festzustellen. Dieser Schalter befindet sich 20 mm von der Geräteöffnung entfernt und 3 mm vor dem Lesekopf. Der zweite Schalter signalisiert das Erreichen der Endposition, wenn die Karte in das Gerät eingeschoben ist. Durch diese beiden Schalterstellungen Iäßt sich das Einschieben und das Herausziehen der Magnetkarte eindeutig unterscheiden. Das ist wichtig, damit ein entsprechendes Leseprogramm erkennt, ob die Karte eingeschoben, und damit gelesen werden soll, oder, ob die Karte herausgezogen wird, und damit nicht gelesen werden soll. Das dazugehörige zeitliche Signaldiagramm zeigt Abbildung 7-7.

Abb.7-7
Abb. 7-7:Signaldiagramm des Durchzuglesers der Serie SBR


Die Zeiten der einzelnen Signale berechnen sich unter Berücksichtigung der zulässigen Einsteclggeschwindigkeit von 100 mm/s bis 1000 mm/s und der zu lesenden Bit-Dichte zu 121 Cls bis 1.21 ms bei 210 bpi und 228 Cls bis 3.38 ms bei 75 bpi. Die Ausgangstreiber sind bei der Serie SBR als ,iopen collector" ausgeführt. Man muß also darauf achten, daß "pull up" Widerstän;ie nötig sein könnten.



Abb.7-9
Abb. 7-9:Blockdiagramm des Einstecklesers der Serie SFR


Diese Geräte werden bei POS-Systemen (siehe Kapitel 2) eingesetzt. Hierbei ist es wichtig, die kompletten Daten der EC-Karte von Spur 2 und 3 zu erkennen, damit man Bankleitzahl, Kontonummer und Gültigkeitsdatum der Karte lesen kann. Sind die POS-Systeme online mit einem Rechner des Kreditgewerbes verbunden, werden auch u. a. die PIN Control Parameter (siehe Kapitel 6) gelesen und autonsiert. Für Anwendungen, bei denen Kreditkarten gelesen werden müssen, wird das Gerät mit einem Lesekopf für Spur 1 und 2 ausgeliefert. In Abbildung 7-9 erkennt man, daß die Elektronik zweifach ausgelegt ist, damit entweder Spur lund 2 oder Spur 2 und 3 gelesen werden können. Wie die Sene SBR verfügt auch die Sene SFR über zwei Schalter, um die Position und die Bewegungsnchtung der Karte zu detektieren. Zusätzlich befinden sich zwei Leuchtdioden mit den entsprechenden Treibern im Gerät. Diese können dazu venvendet werden, einen Fehler oder einen erfolgreichen Lesevorgang zu signalisieren.
Bei den SFR Geräten sind die Ausgangstreiber in CMOS-Technologie ausgelegt. Im Gegensatz zu SBR Geräten können ,,pull up" Widerstände entfallen. Die zeitlichen Signalverläufe entsprechen denen der Sene SBR und werden hier nicht wiederholt.



Motorbetnebene Lesegeräte werden überall dort eingesetzt, wo man sichergehen möchte (oder muß), daß die Daten fehlerfreier gelesen werden, als es bei Einsteck- oder Durchzuglesern der Fall ist.
Ein breites Anwendungsfeld für solche Geräte sind die Kontoauszugsdrucker der Geldinstitute. Fehlerhaftes Lesen der Kartendaten würde hier z.B. zur Folge haben, daß der Kunde einen falschen Kontoausdruck erhält. Dies ist zwar unwahrscheinlich, da sowohl Paritätsbit als auch LRC-Zeichen (siehe Kapitel 6) zu den fehlerhaft gelesenen Daten passen müssen, aber ein solcher Fall könnte vorkommen. Dadurch würde das Bankgeheimnis verletzt. Dies ist wohl auch der Grund, weshalb in Kontoauszugsdruckern nicht die preiswerteren manuellen Magnetkartenleser eingesetzt werden.