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无钥匙系统通信技术

作者:时间:2012-11-04来源:网络收藏

钥匙端的具体框图如图四所示,主芯片是NXP的PCF7952或PCF7953,射频发射芯片采用NXP的PCF7900,相应的在车子端的射频接收芯片是NXP的PQJ7910。PCF7952/53具有低频模拟前端(LF Front End),用来连接外围3D天线。在中,钥匙端需要外置3D低频天线,可以接收检测外部空间的3D能量场强,分别为X,Y,Z轴,通过叠加3个方向上的能量,可以保证钥匙在任何角度都能检测到同样的场强。其中的一轴天线还被复用为IMMO的功能,实现无电模式下的引擎启动。通过上行和下行链路,钥匙跟汽车可以建立起双向通讯,进行复杂的身份认证。最新的一代认证技术称为交互认证技术(Mutual-Authentication),不仅仅需要汽车来认证钥匙,同时也需要钥匙来判断车子是否合法,任何错误都会导致整个通讯结束,以此来保证的安全性。通讯距离是由低频上行链路125KHz决定,通常的PKE工作有效距离为2.5m左右,而实际有效开关门距离为1.5m~2m。除了车内外检测精度以外,钥匙端的功耗也是衡量一个系统好坏的重要指标,PCF7952自带的电源管理模块可以最大程度的降低整个系统功耗,一套成熟的系统方案,钥匙端在一颗2032的3V锂电池供电的情况下,电池寿命可以长达三年。

本文引用地址:http://www.amcfsurvey.com/article/196254.htm

由于该解决方案中涉及,因此也会涉及包括RFID、NFC(近距离无线通信)和GPS。将这些技术的功能集成在智能钥匙中,智能钥匙就可以与你、汽车、甚至与整个世界进行通信,效果将妙不可言。

主要的概念

为了不让你停留在一些通信概念的缩写词的悬念中,下面首先简要介绍一下上述三种:RFID—射频识别。RFID是继无所不在的条形码之后出现的更为智能的技术。RFID 除了收发器之外,还集成了一些计算机内存芯片,因此接收到查询信号后,它所完成的远远不止指出ID号码这一功能。

GPS—全球定位系统。如今,GPS已在高端车型中得到应用,驾驶者可以在存储于CD-ROM并显示在仪表板的地图上确定自己车辆的位置。GPS还应用于汽车后装市场。GPS从围绕地球旋转的卫星接收信号,进行三角测量,得出您汽车的位置。商用汽车系统大约可精确到10米,军用系统就更精确了。

NFC—近距离无线通信。NFC是本文讨论的三种通信技术中最新的一种,它是一种近距离的安全无线技术,可以非常方便地实现个人通信和便携式设备间的连接,恩智浦半导体和索尼等大型企业都支持该标准。2003年11月,NFC已经通过ISO/IEC(国际标准化组织/国际电工委员会)认证。

NFC是一种短距离的通讯方式,工作距离仅有几厘米。就其特点而言,NFC的真正价值在于经过优化,无需用户配置即可在各种设备之间进行直观、简便、安全的通信。用户只需将两台设备互相靠近,即可进行通信。

NFC已经开始应用在相关设备之中,如三星和诺基亚手机。用户可通过NFC手机在进入展会或其它活动时进行注册,这还是早期的一种应用,但十分具有代表性,给人留下深刻的印象。

用户无需填写表格,只要在读卡器前晃动具有NFC功能的手机,所需的用户信息瞬间都会传输到连接读卡器的PC中,相应的入场券即已在旁边打印好。

RFID在汽车中的应用

RFID在汽车中最早的应用是1993至1994年的汽车电子引擎防盗技术。在汽车中集成 RFID 的下一个重要应用是“无钥匙进入”,2003年在恩智浦半导体(当时为飞利浦半导体)的领导下进行。“无钥匙进入”要求驾驶者在汽车附近即可,而不必将钥匙链或智能卡从口袋或钱包中取出。

只要拉动驾驶位的门把手即可激活车内 RFID 收发器中的唤醒模式。此时RFID收发器会扫描周围区域,以识别、寻找钥匙或智能卡中嵌入的RFID芯片的特定ID代码。一旦找到,安全算法会确定该芯片是否合法并决定是否打开车门。

便捷功能由从此开始。一旦车主身份得到确认,系统会验证钥匙是否在车内,如果在的话,只需按一下仪表板上的按钮即可启动车辆。

用户还可通过嵌入式计算机内存和无线通信的结合,在钥匙或卡中存储服务、维修和客户记录,目前这一功能已经可以使用。

在修理厂的服务台添加一个发射器即可轻松传输维修、诊断和里程数据。实际上,即使汽车正在远离服务站的地方行使,某些诊断数据也可通过车内系统传输到芯片。进入修理厂后,维修员可以利用这些信息进行评估,也可利用这些信息自动订购维修所用的部件。

RFID也可应用于其他场所。停车场和收费站不再需要通过另外一台设备,而只需通过钥匙即可无缝监视汽车的进、出和付费情况,用户还可通过汽车信息娱乐系统以新的方式访问和传输内容。

汽车寻找功能

钥匙将来会利用GPS技术来提供所谓的“寻找汽车”的功能。汽车的GPS坐标会自动记录在钥匙中。但是,以南北和东西坐标的形式了解汽车的位置还不足以找到车辆,还需要了解自己的坐标。

用户可以选择在钥匙链中集成GPS芯片,或者利用手机、PDA等其他常用移动设备中集成度不断增长的GPS。在这一领域,NFC将带来更优异的解决方案。

NFC这一距离极短的通信技术还可将手机或PDA上的全部信息连接到钥匙,并进一步连接到汽车本身。在“寻找汽车”的方案中,NFC将用来将汽车坐标发送到PDA。启用了GPS的 PDA可辨认自己的坐标。唯一缺少的是地图,而地图也可以存储在PDA或手机上。

另外值得一提的是,即时驾驶的是租来的汽车,“寻找汽车”的功能也同样有效。首先,它可以有效地帮助用户在出租公司的停车场上寻找租来的汽车。而一旦驾驶者进入汽车,地址即可从PDA传输到车辆,无需现在繁琐的键盘输入方法,如果你正在驾驶,这么做也是不安全的。

把所有这些功能和信息都集成在智能钥匙或智能卡,新的问题又出现了:如果驾驶者遗失钥匙,该怎么办?最显而易见的解决方案是PIN代码,但这不方便。另一种方法是使用生物统计数据来识别钥匙的主人。钥匙链中的发射器所产生的红外线可以与传感器结合使用,来识别指纹的峰和谷。这一红外线还能穿透皮肤,识别人体血液的血色素特征。



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