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Wiegand für Dummies

Vor kurzem rief mich unser CEO, David Carta, in sein Büro und fragte: „Mark, was ist Wiegand?“ Er schulte einen neuen Mitarbeiter von Telaeris mit XPressFreedom, unserem Wiegand-zu-Ethernet-Konverter, mit dem wir eine mobile Zugriffskontrolle mit einem vorhandenen System ermöglichen. Er war der Meinung, dass ich als unser Verkaufsleiter eine angemessene Erklärung abgeben könnte. Wie ein Reh im Scheinwerferlicht erstarrte ich, wissend, dass ich keine solide, technisch einwandfreie Antwort parat hatte. Den Blick unseres neuesten Mitarbeiters auf mir spürend, warf ich panisch

eine Standardantwort gegen die Wand und hoffte, dass sie befriedigend wäre. Sie war es nicht und das wusste ich. Schlimmer noch, ich wusste, dass Dave es wusste. Glücklicherweise hat er mich nicht vor unserem neuen Mitarbeiter zurechtgewiesen, aber ich verließ den Raum mit eingezogenem Schwanz.

Später an diesem Tag rief mich Dave in sein Büro, um noch einmal über unsere frühere Begegnung zu sprechen. Ein Teil von Telaeris Kultur ist es, unseren Kunden die bestmögliche Unterstützung und das beste Wissen zu bieten, damit wir der beste, weltweit führende Anbieter von mobilen Kontrollsystemen sind. Da ich unsere primäre Ansprechsperson im Verkauf bin, wollte er sicher sein, dass ich erstklassiges technisches Wissen zur Verfügung stellen kann, damit ich unseren Kunden den bestmöglichen Service bieten kann. Daves Anweisung an mich kam in Form einer Herausforderung: „Mark, ich möchte, dass du unseren nächsten Blogartikel über Wiegand schreiben.“

Einfach, oder? Mit Hilfe von Google und dem gesamten World Wide Web, habe ich ein bisschen geforscht und schnell einen groben Entwurf zusammengestellt und Dave präsentiert. „Mark, das ist technisch nicht genau genug. Geh zurück und grabe tiefer.“ Ich riss mich zusammen und recherchierte weiter die Geschichte von Wiegand und wie es funktioniert. Ich stellte fest, dass die Technologie zwar mit magnetisierten Drähten begann, sich heute jedoch auf das ganze Interface bezieht, auf dem die Zugangskontrollbranche basiert. Mehr noch, ich erfuhr, dass ich nicht allein in meiner Verwirrung war. Viele andere teilten meine Frage: „Was ist Wiegand?“

Grabe tiefer, um zum Wichtigen zu gelangen

John R. Wiegand zog in den 1930ern von Deutschland in die USA, um an der weltberühmten Julliard School of Music in New York Klavier und Chorleitung zu studieren. Später wurde er Ingenieur, aber es war seine perfekte Tonlage, die es ihm ermöglichte, Veränderungen zu hören, als seine Drähte magnetisiert wurden, was zu seiner Entdeckung des Wiegand-Effekts in den frühen 1970ern führte.

Wiegand-Draht wurde 1974 von Wiegand patentiert und besteht aus einer magnetischen Eisenlegierung, die ein hartes Außengehäuse um einen weicheren Innenkern bildet. Beim Durchlaufen eines magnetischen Feldes magnetisiert die äußere Hülle schnell, bis sie ihre volle Kapazität erreicht hat. Sobald dies geschieht, beginnt der innere Kern zu magnetisieren und dann wechseln überraschenderweise der Kern und die Schale die Polarität. Dies erzeugt einen signifikanten Spannungsimpuls, bis der Draht erneut seine volle Magnetisierung erreicht hat. Dann kehren Kern und Schale zu ihrer ursprünglichen Polarität zurück. Diese Spannungsänderungen sind leicht zu detektieren.

John Wiegand in seinem Labor

In den späten 1970ern entwickelte Wiegand zusammen mit seinem Geschäftspartner Milton Velinsky eine Karte, die Wiegand-Drähte für Zugangskontrollzwecke verwendete. Sie positionierten zwei separate Reihen von Drähten in der Karte, die, wenn sie über ein Magnetfeld geführt wurden, variierende Spannungsausgänge erzeugten, die als ein Signal behandelt wurden. Die Wiegand-Schnittstelle ist für Lesegeräte gedacht, die die Ausgabedaten dieser Karten über zwei Signalleitungen namens D0 (Data Zero) und D1 (Data One) erkennen können. Diese Folge von 0 und 1 wird auf eine Binärzahl abgebildet. Die Karte von Wiegand wurde als Verbesserung gegenüber den vorhandenen Magnetstreifenkarten gesehen, die leicht umgeschrieben werden konnten. Die Wiegand-Karten konnten nicht nur nicht neu geschrieben werden, sie waren auch schwer herzustellen und waren daher schwer zu fälschen.

Diese D1/D1970-Schnittstelle zusammen mit Clock/Data (verwendet für Magnetstreifen) ist seit den XNUMXern die de-facto-Schnittstelle für Zugangskontrollkartenleser.

Wenn die meisten Leute heute von einer Wiegand-Karte sprechen, denken sie nicht an eine Karte mit Drähten. Meist handelt es sich dabei um eine RFID-fähige Karte (z. B. Prox, Mifare, iClass usw.), die Kartendaten über die D0/D1-Schnittstelle von Wiegand ausgibt.

Das Wiegand-Format ist eine definierte Reihe von Binärdaten, die über die zwei Ausgangsleitungen übertragen werden. Der Industriestandard für das

Zugangskarte mit eingebetteten Wieganddrähten, die obere Reihe ist D0 und die untere Reihe ist D1

erste Jahrzehnt war ein 26-Bit-Format, das 8-Bits für den Einrichtungscode und 16-Bits für die Benutzer-ID verwendete. Heutzutage gibt es viele verschiedene und benutzerdefinierte Formate. Das größte davon ist ein 200-Bit-PIV-Standard, der von der US-Regierung verwendet wird. Die folgende Abbildung zeigt die Verwendung des 26-Bit Wiegand-Formats.

Standard 26-Bit Wiegand Format

Während die Wiegand-Karte noch produziert wird, wurde diese Technologie in der modernen Zugangskontrollindustrie weitgehend durch neuere, günstigere und sicherere Formen von Zugangskarten (zB Mifare, iClass, Proximity) ersetzt. Die Wiegand-Schnittstelle bleibt jedoch die Standardkonvention für die Übertragung von Daten für jedes Gerät (Karten-, Biometrie- oder PIN-Leser) an ein Zugangskontrollpanel.

Was als einfache Herausforderung begann, mehr über Wiegand zu lernen, wurde schnell zu einer faszinierenden Reise zu den Wurzeln der Zugangskontrollbranche. Die Wiegand-Schnittstelle wird von einem breiten Spektrum von Herstellern von Zugangskontrollsystemen eingesetzt und ist immer noch ein wichtige Bestandteil der Branche. Sie will nicht absterben. Auch in naher Zukunft wird die Wiegand-Schnittstellentechnologie ihre Anwendung finden, da die Bandbreite der Nutzungsmöglichkeiten die der aufkommenden Technologien bei weitem übertrifft. Vor fast fünfzig Jahren entdeckte John R. Wiegand einen coolen Weg, um die magnetische Polarität seiner maßgeschneiderten Drähte zu beeinflussen. Wenig wusste er, dass dies eine ganze Branche neu definieren würde.

Zwei große Informationsquellen über Wiegand, beide von Michael Davis, sind unten angeführt:

Kommentare

  1. Mikrofon sagt:

    Das ist ein toller Post...

  2. Guter Artikel über die Geschichte von Wiegand. Ich schätze es, dass Sie sich die Zeit genommen haben ihn zu teilen.

  3. Giorgio sagt:

    Guter Artikel und Erklärung könnte nicht klarer sein.
    Ich habe viel gegoogelt, aber keine Erklärung ist so klar wie deine.
    Ich schätze es wirklich.
    Vielen Dank.
    Giorgio.

  4. Peter Warrender sagt:

    Sehr interessant, danke fürs Teilen.

  5. jm sagt:

    Super Artikel. Es hat mir sehr geholfen!

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