【安防知識網(wǎng)】汽車安全與防盜最初的電子化開始于1994年的引擎防盜(IMMO)，恩智浦半導(dǎo)體(當(dāng)時的飛利浦半導(dǎo)體)作為第一家半導(dǎo)體公司把RFID的電子標(biāo)簽技術(shù)成功的應(yīng)用于汽車電子引擎鎖：通過汽車與鑰匙間的125kHz的無線通訊實現(xiàn)電子身份識別，來判斷啟動汽車引擎。這一技術(shù)極大的提高了汽車的安全性，很快就在歐洲以及北美地區(qū)廣泛應(yīng)用，并在短短幾年時間內(nèi)使歐洲的汽車失竊率大幅降低了90%，因而成為整個歐洲的汽車標(biāo)準(zhǔn)配置。
遙控鑰匙(RKE)的出現(xiàn)為人們帶來了很好的用戶體驗，滿足了人們對便利性及舒適性的要求，但由于其射頻單向通訊的技術(shù)限制，在安全性上有其自身的不足。恩智浦半導(dǎo)體(以下簡稱NXP)適時推出的集成方案(Combi)把引擎防盜和遙控鑰匙合二為一，用一顆芯片來實現(xiàn)，既提高了系統(tǒng)的安全性，又降低了整個鑰匙的成本，逐漸替代獨立的遙控鑰匙成為歐美日市場上的主流方案。當(dāng)然，在射頻通訊上其依然保留單向通訊，安全性并沒有本質(zhì)的提高。
2003，NXP推出了無鑰匙系統(tǒng)(PKE或稱PEPS)，徹底改變了汽車安防應(yīng)用領(lǐng)域的發(fā)展前景，給用戶帶來了全新舒適與便利的體驗：車主在整個駕車過程中都完全不需要使用鑰匙，只需要隨身攜帶。當(dāng)車主進(jìn)入車子附近的有效范圍時，車子會自動檢測鑰匙并進(jìn)行身份識別，如成功會相應(yīng)的打開車門或后備箱;當(dāng)車主進(jìn)入車內(nèi)，只需要按引擎啟動按鈕，車子會自動檢測鑰匙的位置，判斷鑰匙是否在車內(nèi)，是否在主駕位置，如成功則發(fā)動引擎。千萬不要小瞧這個看似不起眼的改變，它在簡化你的生活方面發(fā)揮著重大作用。無鑰匙系統(tǒng)絕不僅僅是帶來了舒適與方便，其在安全性方面也有了本質(zhì)的提高，通過低頻和射頻的雙向通訊，汽車與鑰匙之間可以完成復(fù)雜的雙向身份認(rèn)證，在安全性方面與引擎防盜類似，要遠(yuǎn)好于傳統(tǒng)的遙控鑰匙。從2003年少量高端車型成功量產(chǎn)無鑰匙系統(tǒng)開始，全球市場用了兩到三年的時間推廣普及這一技術(shù)，目前，幾乎全球每一個主流車廠都有應(yīng)用NXP的無鑰匙產(chǎn)品，覆蓋中高端的車型，甚至是低端車型。
我們一起看一下這一技術(shù)到底是如何實現(xiàn)的。如圖二所示，無鑰匙系統(tǒng)共需要檢測判斷三種區(qū)域：灰色的車外區(qū)域，淡粉色的車內(nèi)區(qū)域以及灰白色的主駕位置。其中灰色的陰影區(qū)包括三部分，分別表示主駕，副駕，后備箱的車門控制的有效區(qū)域，當(dāng)車主帶著鑰匙進(jìn)入這一位置時，車子跟鑰匙間就可以建立起有效通訊，通過低頻信號的場強檢測，車子可以判斷出鑰匙的相應(yīng)位置，由此決定打開對應(yīng)的車門。淡粉色的車內(nèi)區(qū)域是整個PKE系統(tǒng)設(shè)計的難點，要精確的判斷鑰匙是否在車內(nèi)，來決定車門狀態(tài)以及發(fā)動機是否可以啟動。在一些高端車型的設(shè)計中還會檢測灰白色的主駕區(qū)域，鑰匙是否有效，主駕位置是否有人，避免諸如兒童誤操作導(dǎo)致的引擎啟動;另外還可能包括后備箱內(nèi)區(qū)域的檢測，為防止鑰匙被誤鎖入后備箱。
主芯片是NXP的PCF7952或PCF7953，射頻發(fā)射芯片采用NXP的PCF7900，相應(yīng)的在車子端的射頻接收芯片是NXP的PQJ7910。PCF7952/53具有低頻模擬前端(LFFrontEnd)，用來連接外圍3D天線。在無鑰匙系統(tǒng)中，鑰匙端需要外置3D低頻天線，可以接收檢測外部空間的3D能量場強，分別為X，Y，Z軸，通過疊加3個方向上的能量，可以保證鑰匙在任何角度都能檢測到同樣的場強。
其中的一軸天線還被復(fù)用為IMMO的功能，實現(xiàn)無電模式下的引擎啟動。通過上行和下行鏈路，鑰匙跟汽車可以建立起雙向通訊，進(jìn)行復(fù)雜的身份認(rèn)證。最新的一代認(rèn)證技術(shù)稱為交互認(rèn)證技術(shù)(Mutual-Authentication)，不僅僅需要汽車來認(rèn)證鑰匙，同時也需要鑰匙來判斷車子是否合法，任何錯誤都會導(dǎo)致整個通訊結(jié)束，以此來保證系統(tǒng)的安全性。通訊距離是由低頻上行鏈路125KHz決定，通常的PKE系統(tǒng)工作有效距離為2.5m左右，而實際有效開關(guān)門距離為1.5m～2m。除了車內(nèi)外檢測精度以外，鑰匙端的功耗也是衡量一個無鑰匙系統(tǒng)好壞的重要指標(biāo)，PCF7952自帶的電源管理模塊可以最大程度的降低整個系統(tǒng)功耗，一套成熟的無鑰匙系統(tǒng)方案，鑰匙端在一顆2032的3V鋰電池供電的情況下，電池壽命可以長達(dá)三年。
在無鑰匙系統(tǒng)之后，汽車安全與防盜產(chǎn)品將會走向何方?NXP已經(jīng)給出了確切的答案：Keylink，即下一代的汽車鑰匙。它最大的突破在于，把車鑰匙跟外圍的智能終端聯(lián)系起來，使鑰匙可以跟諸如手機，PDA等設(shè)備實現(xiàn)近距離的無線連接，借助于手機等智能終端的顯示功能和強大的處理能力，一個無比廣闊的應(yīng)用空間擺在了我們面前：
隨時查詢車輛狀態(tài)，門窗狀態(tài)，油箱油量，車內(nèi)溫度…手機屏幕上的顯示應(yīng)有盡有。
尋找汽車，通過鑰匙跟手機的配合，手機的GPS導(dǎo)航幫你輕松找到停車地點。
輕松制定出行路線，在電腦前將選定的出行路線存入鑰匙。進(jìn)入汽車時，車載導(dǎo)航儀將自動導(dǎo)入出行信息。
車輛維護(hù)，車輛的出廠記錄，維修記錄，全部都存在鑰匙中，便于維護(hù)。
類似以上的應(yīng)用還有很多很多，下面這則新聞則是Keylink的又一新應(yīng)用，可以讓我們更近距離地了解這一技術(shù)，也以此作為本文的結(jié)束：
2008年10月22日——寶馬(BMW)技術(shù)研發(fā)部與恩智浦半導(dǎo)體(NXPSemiconductors，由飛利浦創(chuàng)建的獨立半導(dǎo)體公司)推出全球第一款多功能車鑰匙原型。這款產(chǎn)品原型具備非接觸支付功能，個人進(jìn)入控制以及先進(jìn)的公共交通電子車票功能，以實現(xiàn)更強的移動性體驗。配備了恩智浦的SmartMX安全芯片，這款產(chǎn)品原型首次實現(xiàn)了通過車鑰匙讓駕駛者進(jìn)行快速、安全和便捷的電子支付，為未來的消費者開創(chuàng)了激動人心的全新應(yīng)用環(huán)境。
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