Принцип работы считывателя магнитных карт
Магнитные карты применяются во многих сферах: банковском деле, торговле, пропускной системе. Информация с них считывается специальными устройствами. Эта статья расскажет о том, как работает считыватель магнитных карт, какие бывают типы этих приборов, как их выбрать и подключить.
Принцип действия
На обратной стороне любой карты находится магнитная полоса, на которой записан небольшой объем информации (не более 100 байт). Полоса покрыта намагниченными частицами с содержанием железа и разделена на три дорожки с закодированными символами. Данные на дорожках записаны в определенном порядке.
- Имя и фамилия держателя карты.
- Срок действия, идентификационный номер.
- Другие данные.
Стандартная ширина магнитной полосы — 12,7 мм. Она находится на расстоянии 4 мм от края карты.
Считыватели пластиковых карточек иначе называют картридерами. Принцип их действия заключается в считывании, обработке и декодировании сведений с магнитной полосы при помощи магнитной головки.
Магнитные полосы различаются по степени напряженности магнитного поля, которое измеряется в эрстедах:
- LoСo — до 300 Э;
- HiСo — 2700-4000 Э.
Карты с высококоэрцитивными полосами (HiСo) признаны более надежными, потому что они редко размагничиваются.
Разновидности картридеров
Приборы для работы с пластиковыми картами различаются в зависимости от вида операций. Для идентификации и оплаты требуются разные типы карт и устройств.
Способы взаимодействия
По способу взаимодействия с картой различают следующие виды считывателей:
- щелевой;
- встраиваемый;
- моторизированный.
При работе с щелевым устройством карту нужно вручную провести через узкий зазор в нем.
Во встраиваемый ридер карту следует ввести внутрь, также вручную.
При взаимодействии с моторизированным считывателем достаточно поднести карту к входному отверстию для ее автоматического захвата. После считывания информации транспортер устройства возвращает карточку.
Щелевые и встраиваемые картридеры используют в сфере общепита и торговли: магазинах, кафе, кассах самообслуживания.
Автоматические устройства применяются в банковской системе для снятия и внесения наличных, переводов, оплат и других финансовых операций.
Подключение
По способу подключения считыватели бывают корпусными и интегрированными.
Корпусные, или автономные ридеры подразделяются на навесные и настольные, в зависимости от поверхности, к которой крепятся.
Интегрированные устройства являются функциональным элементом ПАК, то есть программно-аппаратного комплекса. Они встраиваются в монитор, терминал оплаты или клавиатуру.
Количество распознаваемых дорожек
Картридеры различаются в зависимости от того, сколько дорожек на карте они могут считывать. Разные виды устройств могут распознавать:
- цифровую и символьную информацию с первой дорожки;
- цифровую информацию со второй дорожки;
- цифровую информацию с третьей дорожки.
Данные со всех дорожек используются платежными системами банков для полной идентификации. Для работы с дисконтными картами достаточно ридера, который распознает вторую дорожку.
Область применения устройства
Магнитные карты и устройства для считывания с них информации используются повсеместно. Наиболее распространенные области применения картридеров:
- расчеты за покупки или услуги;
- снятие, внесение, перевод денег через банкомат;
- идентификация;
- операции с бонусными, дисконтными, скидочными картами;
- обслуживание социальных карт.
В повседневной жизни считывателями чаще всего пользуются:
- в магазинах;
- в отделениях банков;
- на кассах самообслуживания;
- в городском транспорте;
- на проходных закрытых организаций;
- в ресторанах и кафе.
Использование пластиковых карт и устройств для операций с ними ускоряет и упрощает систему расчета с клиентами или покупателями.
Контактные и бесконтактные картридеры
Существует два типа устройств для считывания информации с карт, различающиеся по характеру воздействия на магнитный элемент:
- контактные;
- бесконтактные.
Типичный бытовой пример контактного устройства — домофонный считыватель ключей. Контактные ридеры применяют и для сканирования карт. В некоторых из них есть опция ручного ввода номера идентификации.
Бесконтактные картридеры различаются по степени чувствительности сканирующих элементов. Слабое устройство реагируют на карту, находящуюся от него не далее 10 см. Мощные модели срабатывают на расстоянии более 1,5 м.
Контактные
При взаимодействии с контактными ридерами важно помещать карту определенной стороной по отношению к сканеру, иначе информация не будет считываться.
Моторизированные картридеры работают дольше и с меньшим количеством сбоев, чем устройства с ручной подачей. Отсутствие ошибок в работе прибора положительно влияет на сохранность и срок эксплуатации магнитной карточки.
Контактными считывателями пользуются в разных сферах повседневной жизни:
- при совершении платежей через банкоматы или терминалы;
- для оплаты проезда в общественном транспорте;
- в жилых домах, оснащенных системой доступа;
- при использовании скидок, бонусов, баллов с накопительных карт.
Такие устройства устанавливают в общественных местах или на улице, где существует высокая степень вероятности их поломки. Их модули залиты изоляционным составом — компаундом и заключены в прочный антивандальный корпус. Технические характеристики «уличных» картридеров позволяют им работать при экстремально низких и высоких температурах воздуха (от -40°C до +60°C).
Бесконтактные
Эти устройства различаются по стандартам, частоте рабочего диапазона в герцах (Гц) и расстоянию реагирования. После того, как карту подносят к ридеру, его электромагнитное излучение сканирует данные с магнитной полосы. Полученная информация поступает на контроллер. На считывание кода нужно меньше секунды.
В таблице приведены часто используемые стандарты, на основе которых работают бесконтактные считыватели.
| Стандарт | Частота (Гц) | Расстояние | Примечания |
| Em-marine | 125 кГц | 10-25 см | Считывают данные с Mifare и iCLASS SE. |
| Mifare | 13,56 МГц | До 10 см | |
| iCLASS SE | 13,56 МГц | 2,5-11,5 см | Считывают данные с Mifare. |
| HID PROXIMITY | 125 кГц | 30-70 см |
Существуют комбинированные бесконтактные устройства. Им доступны разные технологии распознавания данных: считывание карт, биометрия, ручной ввод цифровых кодов, RFID.
Выбор картридера
Выбор считывателя зависит от того, где и как он будет использоваться. При покупке нужно учесть следующее:
- типы карточек, с которыми придется работать;
- место установки ридера (в помещении или на улице);
- количество потребляемой энергии;
- удобство использования;
- защищенность данных от копирования.
В магазинах, общепите и сфере услуг чаще используют щелевые модели, которые подключают к кассовому оборудованию. Если предполагается обслуживать большое количество посетителей, нужно учитывать скорость протягивания устройства.
Следует обратить внимание и на технические особенности:
- назначение карт, с которыми будет взаимодействовать ридер: банковская, идентификационная, скидочная;
- количество дорожек, доступных для считывания;
- тип разъемов для подключения (USB, RS-232, PS/2).
Удобно приобретать считыватель в комплекте с ПАК. В этом случае есть возможность подобрать программное обеспечение, соответствующее сфере деятельности.
Карты
Карты доступа различаются по технологиям идентификации данных. Наиболее часто применяются smart-карты и proximity-карты.
Smart-карты
Смарт-карта имеет вид пластикового прямоугольника, внутрь которого встроена интегральная микросхема (чип). Со считывающим устройством она взаимодействует по принципу двухуровневой аутентификации. Это значит, что вначале нужно ввести карту в считыватель, а затем безошибочно набрать идентификационный номер.
Smart-карты обладают модулем памяти. Это позволяет при необходимости многократно менять информацию, удалять или добавлять данные. Доступ к данным можно получить по ключу с кодом.
Proximity-карты
Основное отличие proximity-карты от smart в невозможности изменения данных на ней. Это карта бесконтактного действия, используемая для контроля доступа. По сути — это электронный пропуск.
Proximity-карта состоит из двух герметично соединенных пластиковых прямоугольников. Между ними находятся чип и антенна. Распознавание данных основано на технологии RFID. Она заключается во взаимном обмене радиосигналами на определенных частотах между считывателем и картой. Главный недостаток proximity-карт в уменьшении расстояния считывания вблизи от электрокабелей.
Идентификатор
Это код доступа, подтверждающий, что у владельца есть право на него. Есть разные форматы идентификаторов:
- брелоки;
- карточки;
- цифровой код, набираемый на клавиатуре;
- биометрические показатели.
Наиболее надежным способом защиты системы является биометрия, особенно при использовании нескольких идентификаторов.
Код, набираемый вручную, могут подсмотреть злоумышленники. Материальные носители информации (брелоки, карты) могут быть утеряны или украдены. Но бесконтактные идентификаторы гораздо сложнее подделать.
Если ключи или карта были потеряны, не нужно менять всю систему. Достаточно исключить утерянный идентификатор из списка доступа.
Контроллер
Этот компонент системы напрямую взаимодействует с идентификатором, управляя поступающей информацией. В его памяти находятся коды с данными о правах и степенях допуска для каждого из них. Контроллер работает по следующему алгоритму:
- считывание кода с идентификатора;
- сопоставление полученных данных с информацией, хранящейся в памяти;
- принятие решения на основе сравнения данных.
Для работы контроллера нужно электричество. Поэтому следует заранее обеспечить возможность подключения к аккумулятору на случай непредвиденных перебоев подачи электроэнергии.
Для пропускной системы можно устанавливать многодверные контроллеры. При этом нужно учитывать возможные изменения планировки здания. Например, для четырех входов достаточно установить одно пропускное устройство, рассчитанное на четыре двери. Если же в будущем понадобится оборудовать дополнительный, пятый, вход, для него нужно будет приобрести новый канал.
Подключение картридера
Чтобы начать работу со считывателем, его нужно подключить к ПАК через разъем USB или Keyboard. При подключении через USB достаточно просто подсоединить кабель устройства к аппаратному комплексу. При этом необходимые для работы драйверы установятся автоматически.
Всем элементам системы нужно присвоить идентификационные номера и зарегистрировать их в соответствующих электронных справочниках. Такими элементами могут быть сотрудники, товары, клиенты, прейскурант.
Если картридер не реагирует на карточку или из него исходит необычный звук, значит он неисправен. Ниже приведены наиболее частые причины сбоев.
- Размагнитилась полоса карты. Если не считывается только одна конкретная карта, значит сам прибор работает нормально.
- Магнитная головка считывателя покрыта пылью. Достаточно очистить ее, и устройство будет работать.
- Скачки напряжения в сети. В этом случае нужно отсоединить кабель, подождать 10 секунд и снова подключить картридер.
Если сбой произошел в программе компьютера, лучшим решением будет вызов специалиста.
Заключение
Считыватели магнитных карт можно применять во многих сферах: охранной системе, торговле, обслуживании, банковском деле. Бесконтактные устройства быстрее обрабатывают данные и лучше защищены. Выбирать картридер нужно в соответствии с тем, где он будет установлен и как им будут пользоваться. Его легко подключить к ПАК, а простые неполадки в работе можно устранить самостоятельно.