Der EM4333 nimmt im Katalog des Schweizer Herstellers EM Microelectronic (ein Unternehmen der Swatch Group) eine Sonderstellung ein: Er ist kein einfacher Speicher-Tag, sondern eine programmierbare kontaktlose Chipkarte, die bei ihrer Markteinführung als erste die Protokolle Vicinity (ISO/IEC 15693) und Proximity (ISO/IEC 14443A) auf einem einzigen Chip mit einer einzigen Antenne vereinte. Er ist für sichere Zutrittskontrolle, öffentliche Verkehrsmittel, Kundenkarten, elektronische Türschlösser und Freizeitparks gedacht und enthält einen 8051-kompatiblen Mikrocontroller, 4 kB Daten, die sich beide Protokolle teilen, und 64 kB Code für sein eingebettetes System, alles geschützt durch die Chiffren Grain-128A und AES-128.
Informationen
| Hersteller | EM Microelectronic |
| Familie | EM4333 (kontaktlose Chipkarte) |
| Modell | EM4333 |
| Standards | ISO/IEC 15693 und ISO/IEC 14443A (Dual-Interface, eine Antenne) |
| NFC-Forum-Typ | Abhängig von der eingebetteten Software (ISO-15693-Schnittstelle als NFC-V lesbar) |
| Betriebsfrequenz | 13,56 MHz |
| Datenrate | Bis zu 848 kbit/s (ISO 14443A); 26 kbit/s (ISO 15693) |
| Kennungen | 8-Byte-UID (ISO 15693) und 7-Byte-UID (ISO 14443A); optionale Random ID |
| Prozessor | 8051-kompatibler Mikrocontroller, bis zu 30 MHz |
| Lesereichweite | Große Reichweite bei ISO 15693; wenige Zentimeter bei ISO 14443A |
| Aktivierungsfeld | 0,05 A/m (ISO 15693); 0,5 A/m (ISO 14443A) |
| Speicher | 4 kB gemeinsame Daten, plus 64 kB Code |
Speicher
Der Speicher des EM4333 spiegelt seine Doppelnatur als Chipkarte und Vicinity-Transponder wider:
| Bereich | Inhalt | Zugriff |
|---|---|---|
| Benutzerdaten (4 kB) | EEPROM, das sich beide Protokolle teilen | Kontrollierter Zugriff (bei ISO 15693 sichtbare Größe konfigurierbar, Administrationsmodus) |
| Code (64 kB) | Das Betriebssystem der Karte und statische Daten (zum Beispiel Bilder) | Zugänglich über die Schnittstelle ISO 14443A |
| Kennungen | 8-Byte-UID nach ISO 15693 und 7-Byte-UID nach ISO 14443A | Ab Werk festgelegt; Random ID lässt sich zum Schutz der Privatsphäre aktivieren |
Beide Welten lesen dieselben Daten: Eine Vicinity-Anwendung (eine ISO-15693-Zugangsschranke) und eine Proximity-Anwendung (ein ISO-14443A-Validator) greifen auf denselben Inhalt derselben Karte zu. Der auf der ISO-15693-Seite sichtbare Speicheranteil ist konfigurierbar, und das Ganze wird nach den vom Kartenherausgeber festgelegten sicheren Zugriffsmodi verwaltet.
Funktionen & Sicherheit
- Zwei Protokolle, eine Antenne: Ein Mechanismus zur automatischen Erkennung stellt Befehl für Befehl fest, ob das Lesegerät ISO/IEC 15693 oder ISO/IEC 14443A spricht; eine Prüfung der Feldstärke startet den Proximity-Teil nur in starken Feldern und lässt so die große Reichweite der Vicinity-Seite unberührt.
- Ein programmierbarer Kern: Der Teil ISO 14443A wird von einem 8051-kompatiblen Mikrocontroller gesteuert (beschleunigte Architektur mit 16-Bit-Leistung, bis zu 30 MHz, DMA für Funkübertragungen): Die Karte wird zu dem, was ihre Software festlegt, entwickelt in der Keil-Umgebung mit dem Emulator EMX43 von EM.
- Zweistufige Kryptografie: Die Stromchiffre Grain-128A (128-Bit-Schlüssel) sichert die ISO-15693-Schnittstelle mit gegenseitiger Drei-Pass-Authentifizierung und einem Nachrichtenauthentifizierungscode ab; auf der Prozessorseite stehen AES-128- und DES/3-DES-Koprozessoren für die Anwendungen der Karte bereit.
- Gemeinsamer Speicher: Die 4 kB Daten sind für beide Protokolle sichtbar, und die 64 kB Code enthalten das System und statische Inhalte: genug für ein echtes Zutritts- oder Ticketsystem.
- Privatsphäre: Die Random ID ersetzt, sobald sie aktiviert ist, die feste Kennung durch einen Zufallswert, um das Verfolgen des Inhabers zu verhindern.
- Geringer Energiebedarf: Die Karte arbeitet ab 0,05 A/m bei ISO 15693 und ab 0,5 A/m bei ISO 14443A, eine Garantie für Reichweite und Zuverlässigkeit an den Zugangsschranken.
Der ISO-15693-Teil ist festverdrahtete Logik (er antwortet ohne den Prozessor), während der ISO-14443A-Teil unter der Kontrolle der eingebetteten Software steht. Das vollständige Datenblatt gibt EM auf Anfrage heraus; das öffentliche Kurzdatenblatt fasst das Wesentliche zusammen.
Kompatibilität
Der EM4333 ist eine programmierbare Chipkarte: Sein Verhalten gegenüber einem Smartphone hängt von der Software ab, die der Kartenherausgeber einbettet. Seine Schnittstelle ISO/IEC 15693 beruht auf der NFC-V-Technologie, die aktuelle NFC-Smartphones ansprechen können: NFC Tools kann dann die technischen Informationen der Karte anzeigen, unter Android wie auf dem iPhone (manuelles Lesen über die App ab dem iPhone XS / XR unter iOS 17 oder höher). Die vom Prozessor gesteuerte Schnittstelle ISO/IEC 14443A antwortet entsprechend dem geladenen Betriebssystem.
Die NDEF-Codierung für Endverbraucher ist nicht die Bestimmung dieses Chips: Er lebt in geschlossenen Systemen (Zutrittskarten, Fahrscheine, elektronische Schlösser), die zusammen mit ihren Lesegeräten und Anwendungen eingesetzt werden. Für einen Tag, der für Smartphones gedacht ist, sind der NTAG213 oder der ST25TA die richtige Wahl. Die Liste der kompatiblen Modelle finden Sie im Artikel zur Kompatibilität.
EM4333 vs EM4237
| Chip | Speicher | Sicherheit | Positionierung |
|---|---|---|---|
| EM4333 | 4 kB gemeinsam, plus 64 kB Code | Grain-128A, AES-128, programmierbarer Prozessor | Karten für geschlossene Systeme (Zutritt, Transport) |
| EM4237SLIC / SLIX | 128 oder 256 Byte | 32-Bit-Passwort, EAS, Privacy, Destroy | Etiketten und Speicher-Tags |
Tag oder Karte: Das ist hier die Frage. Der EM4237 kennzeichnet Objekte und spricht mit Smartphones, während der EM4333 den Ausweis oder den Fahrschein eines geschlossenen Systems verkörpert, mit seinem Prozessor, seinem eingebetteten System und seiner Dual-Schnittstelle. Auf der Seite von NXP deckt die Familie MIFARE DESFire das Segment der sicheren Karten ab; für einen NFC-Tag für Endverbraucher bleibt der NTAG213 die Referenz.
Häufige Fragen
Wie viele Daten lassen sich auf einem EM4333 speichern?
Die Karte bietet 4 kB Benutzerdaten, die sich die Schnittstellen ISO 15693 und ISO 14443A teilen, sowie 64 kB Codespeicher für das Betriebssystem und die statischen Inhalte des Kartenherausgebers.
Wozu dient die Dual-Schnittstelle des EM4333?
Sie lässt dieselbe Karte in zwei Welten leben: bei den Zugangsschranken und Inventuren mit großer Reichweite auf der Vicinity-Seite (ISO 15693) und bei den schnellen Validatoren auf der Proximity-Seite (ISO 14443A, bis zu 848 kbit/s), die auf dieselben Daten zugreifen. Die automatische Erkennung stellt das Protokoll Befehl für Befehl fest, und der Proximity-Teil wacht nur in starken Feldern auf, sodass er die Reichweite nichts kostet.
Ist der EM4333 mit Smartphones kompatibel?
Teilweise und abhängig von der eingebetteten Software: Die Schnittstelle ISO 15693 lässt sich als NFC-V ansprechen (NFC Tools zeigt dann die technischen Informationen an, auch auf dem iPhone durch manuelles Lesen), während die Schnittstelle ISO 14443A entsprechend dem vom Kartenherausgeber geladenen System antwortet. Es ist kein NDEF-Tag für Endverbraucher.
Wie ist der Speicher des EM4333 geschützt?
Durch die vom Kartenherausgeber festgelegten Mechanismen: kontrollierter Zugriff und ein Administrationsmodus, eine konfigurierbare Speichergröße bei ISO 15693, gegenseitige Authentifizierung mit Grain-128A und MAC auf der Vicinity-Seite sowie AES-128- und DES/3-DES-Koprozessoren, die auf der Proximity-Seite das eingebettete System unterstützen.
Nützliche Links
