8 Magnetkartencodierer
Magnetkartencodierer sind meist mechanisch sehr aufwendige und im allgemeinen
motorbetnebene Geräte, da beim Schreiben von Magnetkarten engere Toleranzen als beim
Lesen eingehalten werden müssen. Es werden aber, jedoch seltener, auch manuelle
Durchzugcodierer angeboten. Ein solches Gerät wird im nächsten Abschnitt behandelt.
Wesentlich häufiger werden motorbetnebene Geräte, nicht zuletzt wegen ihrer
Zuverlässigkeit, eingesetzt. Diese Magnetkartencodierer haben sich seit längerer Zeit zu
Multifunktions-Geräten entwickelt. Neben dem Lesen und Schreiben der drei
ISO-Spuren einer Magnetkarte, sind sie auch in der Lage Chipkarten zu kontaktieren. Der
Einführung von EC- und Kreditkarten mit einem Kryptologischen-Prozes sor zur Leistung
einer elektronischen Unterschnft steht zumindest technisch nichts mehr im Wege.
Ein typischer manueller Durchzugcodierer ist das Modell UM-150 der Firma Mag-Tek.
Dieses Gerät ist in der Lage Spur 2 und 3 zu lesen, und Spur 3 zu schreiben. Das
Blockdiagramm (siehe Abbildung 8-1) ähnelt dem der manuellen Durchzugleser. Obwohl bei
diesem Gerät die Magnetköpfe, der Leseverstärker und die Impulsformer zweifach
ausgelegt sind, kann es nicht Spur 2 und 3 gleichzeitig lesen, da der F2F-Demodulator und
die Ausgangstreiber, die im übrigen TTL-kompatibel sind, nur einfach ausgelegt sind.
Vor dem Lesevorgang kann über eine Spurauswahlelektronik mit dem Eingangssignal
TS (Track Select) die zu lesende Spur ausgewählt werden. Die Spurauswahlelektronik
aktiviert dann den entsprechenden Verstärker der Spur. Eine Lichtschranke signalisiert,
wann die Magnetkarte sich am Lesekopf befindet. Zusätzlich wird vom
F2F-Demodulator das CLS-Signal genenert. Beim Schreibvorgang signalisiert eine weitere
Lichtschranke mit dem STW (Start Wnte)-Signal, wann sich die Magnetkarte an der Position
des Schreibkopfes befindet, an der das erste Bit geschneben werden darf.
Abb. 8-1:Blockdiagramm des manuellen Durchzucodierers UM-150 von Mag-Tek
Ein
Drehimpulsgeber erzeugt die Taktsignale WCP, auf die man die zu schreibenden Daten
synchronisieren muß (vgl. Kapitel 5). Dabei wird der Drehimpulsgeber
durch die
Magnetkarte angetrieben, die durch das Gerät gezogen wird. Das Schreiben der Daten erfolgt
über die beiden Eingänge W1 und W2. Diese Eingänge müssen immer unterschiedliche
Pegel haben. Wechseln die Pegel von W1 und W2 innerhalb von zwei Taktperioden,
wird eine logische ,,1" geschrieben. Findet kein Wechsel statt, wird eine logische ,,0"
geschneben. Die zeitlichen Signalverläufe für das Schreiben sind in Abbildung 8-2 zu
sehen.
Die Verläufe für das Lesen unterscheiden sich nicht von denen manueller Durchzugleser.
Abb. 8-2:Signaldiagramm des manuellen Durchzugcodierers UM-150
Die aufwendigsten Geräte in der Magnetkartentechnik sind die Magnetkartencodierer.
In diesem Abschnitt wird ein Multifunktions-Gerät der Serie MKW beschrieben,
welches in der Lage ist, neben den drei ISO-Spuren des Magnetstreifens, auch Chipkarten
zu kontaktieren. Die vollständige Beschreibung aller Funktionsmerkmale und zeitlicher
Signalverläufe würde den Rahmen dieses Dokumentes übersteigen. Deshalb werden hier nur
die Signalverläufe beschrieben, die wichtig für das Schreiben sind. Das Lesen geschieht
analog, wie bereits mehrfach erläutert (vgl. z.B. Kapitel 7).
Das zugehörige Blockdiagramm entnimmt man der Abbildung 8-4. Sowohl der
Lese- als auch der Schreibkopf sind für alle drei ISO-Spuren ausgelegt. Ein gleichzeitiges
Lesen oder Schreiben der Spuren ist möglich, da auch die gesamte Lese- und
Schreibelektronik dreifach ausgelegt ist. Im Unterschied zu den bereits betrachteten Geräten,
erzeugen die F2F-Demodulatoren des MKW keine CLS-Signale, die eine am Lesekopf
vorbei laufende magnetisierte Karte anzeigen. Zur Detektion der Magnetkartenposition
innerhalb des Gerätes dienen vier Lichtschranken mit den Signalen S1 bis S4.
Die Motorbewegung wird durch die beiden Eingänge MFW (Motor Fonvard) und MRV (Motor
Reverse) gesteuert. Durch die Kombination dieser Signale kann der Motor in
Vorwärtsrichtung (Karte einziehen), in Rückwärtsrichtung (Karte auswerfen) oder zum Stoppen
gebracht werden. Die möglichen Kombinationen von MFW und MRV und deren
Funktionen sind in der Tabelle 8-1 zusammengefaßt. Die Geschwindigkeit des Motors wird
über einen Tachogenerator gemessen und mit einer Geschwindigkeitsregelung auf 200
mm/s konstant gehalten.
Abb. 8-4:Blockdiagramm des Magnetkartencodiers der Serie MKW
Motorbewegung MFW MRV
Stop 0 0
vorwärts 0 1
rückwärts 1 0
Stop 1 1
Aus der Drehzahl des Antnebsmotors werden die Taktsignale genenert, auf die die
zuschreibenden Daten synchronisiert werden müssen. Aus Gründen der Übersichtlichkeit
ist die Verbindung zwischen dem Oszillator für den Takt WCP und der Motorregelung
nicht eingezeichnet. Dieser Ozillator erzeugt die Taktsignale für die Bit-Dichten von 75
bpi und 210 bpi.
Das Schreiben von Daten auf eine Magnetkarte ist mit diesem Gerät sehr einfach.
Die groben Schritte sind: Antriebsmotor in Vorwärtsnchtung schalten, den
CNT-Eingang der entsprechenden Spur auf low legen, warten bis die Karte die STW (Start
Write)-Position erreicht hat (bei diesem Gerät ist das die Position der Lichtschranke
S2) und anschließend auf der abfallenden Flanke der Taktsignale WCP die Daten
schreiben. Die zeitlichen Signalverläufe dieses Schreibvorganges zeigt die Abbildung 8-5.
Abb. 8-5:Signaldiagramm beim Schreibvorgang des Magnetkartencodierers der Serie MKW
Die in Abbildung 8-5 eingezeichnete Periodendauer T beträgt bei einer Schreibdichte
von 75 bpi typisch 1694 Cls und die Verzögerungszeit Tv maximal 381 ys. Bei einer
Schreibdichte von 210 bpi verkürzt sich die Penodendauer auf 605 Cls und die
Verzögerungszeit auf 136 Cls.
Neben den Magnetkartencodierern für die ISO-Spuren sind auch Geräte für andere Spuren
erhältlich. So benötigt man für Parkscheine einen Magnetkartencodierer, der in der
Lage ist, den Magnetstreifen, der sich in der Mitte des Scheines befindet, zu lesen und
zu schreiben. Solche Geräte nennen sich Mittelstreifencodierer.
Für Anwendungen, bei denen Abbuchungskarten (Prepaid-Karten) benutzt werden, ist
es sinnvoll, dem Kunden die Möglichkeit zu geben, den Restbuchungswert anhand
äußerlicher Merkmale der Magnetkarte zu erkennen. Dies kann dadurch geschehen, daß
Löscher in einen bestimmen Bereich der Magnetkarte eingestanzt werden. Zusätzlicher
Vorteil dieser Methode ist, daß ein ,,Auffüllen" der Karte durch Manipulation der Daten
auf dem Magnetstreifen nicht möglich ist.
Von der Industrie werden unterschiedliche Geräte für den Einsatz von
Abbuchungskarten angeboten. Eines davon ist der Magnetkartencodierer der Serie
MPW.