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量產車智能鑰匙配置足夠酷炫 但容易被偷

時間:2019-09-12 20:00  來源:紹興汽車網

智能鑰匙的出現極大地改變了汽車進入和啟動的體驗感受,但同時也增加了一些被偷盜的新風險。

智能鑰匙其實已經讓汽車的安全科技級別成指數級提升,但而至于為何被竊賊盯上,首先還是先要從無鑰匙進入系統的實現原理講起。

現在很多量產車使用的汽車無鑰匙進入和無鑰匙啟動功能,業內稱其為 Kessy 系統(Keyless Entry Start & Exist Security System),有的整車廠也把它叫做 PEPS 系統(Passive Entry & Passive Start)。一般來說,該系統主要由 Kessy 控制模塊、車身控制模塊 BCM,智能鑰匙,車門把手微動開關、車門把手天線,一鍵啟動按鍵,室內天線,防盜線圈等組成。

它采用了目前比較成熟的 RFID 無線射頻技術和車輛身份編碼識別系統,通過車主隨身攜帶的智能卡里的芯片感應自動開關門鎖。而處心積慮的小偷們正是盯上了這套系統存在的缺陷。

因為遙控鑰匙可以不斷地發射與特定車輛通信的信號,當其進入到足夠近的范圍時,車輛就會被打開并啟動。在國外,很多家庭都是將車停在私家車道上,而把鑰匙放在前門附近。在這種情況下,竊賊在靠近鑰匙所在位置的區域安裝一個大號的中繼器設備來放大智能鑰匙發射的低功率的無線信號,同時在車輛附近留下另一個設備,用以接收信號打開車門。


「relay theft」的具體操作流程 | CBC

這種常見的作案手段叫做「relay theft」。德國汽車俱樂部(German General Automobile Club,簡稱 ADAC)的研究顯示,英國市場銷售的五款最受歡迎的車型:福特嘉年華、大眾高爾夫、日產逍客、福特福克斯的智能鑰匙系統存在缺陷,而只有捷豹 I-PACE 以及最新款路虎發現和攬勝車型可以抵抗這種「relay theft」的偷竊方式。

目前奔馳和寶馬在它們的新無線鑰匙產品上加裝了運動傳感器,只有在鑰匙移動時才會發射信號,讓小偷在接觸不到實物的情況下是沒辦法將車輕松開走的。

據統計,去年加拿大多倫多地區的私家車盜竊案數量高達 4250 起,比往年同期增加了 30%,其中高檔車盜竊案明顯增加,很多都是因為汽車遙控器存在先天安全缺陷而被偷走的。汽車安全專家杰夫·貝茨(Jeff Bates)建議不要將車鑰匙放在離門口近的地方,因為長距離可有效阻止頻率的接收。或者給車鑰匙戴一個隔離套(Faraday bag/shield),它能夠有效屏蔽汽車鑰匙、電子設備等發射的低頻信號。

不過這些都還算不上是從技術或產品本身進行的應對措施。畢竟戴上保護套就像上了殼的 iPhone 一樣,不僅美感確實而且很多時候治標不治本。對此,大眾和恩智浦利用超寬帶 UWB 技術開發了一輛概念車,它的目的是從根本杜絕「relay theft」的發生。     

防盜新思路

超寬帶(Ultra Wide Band,UWB)是一種無線載波通信技術,它不采用正弦載波,而是利用納秒級的非正弦波窄脈沖傳輸數據,因此其所占的頻譜范圍很寬。UWB 技術具有系統復雜度低,發射信號功率譜密度低,對信道衰落不敏感,截獲能力低,定位精度高等優點,尤其適用于室內等密集多徑場所的高速無線接入。

從這些特點來看,UWB 相比 RFDI 定位在安全性上的天然優勢,決定了它非常適合應用于無鑰匙進入系統。

恩智浦首席技術官 Lars Reger 介紹稱,「我們使用 UWB 技術來計算飛行時間(Time of Flight,簡稱 ToF)。所以,當你兜里揣著車鑰匙朝著車子走過去的時候,系統會精確計算出信號在鑰匙和車輛之間傳遞所需的時間,進而計算出你和車子的距離。」這意味著,假設你的車鑰匙還停留在原地(比如家里前門的位置),這時候如果竊賊想用中繼器增強信號來獲得進入權限,那他顯然無法得逞了。因為通過 ToF 能夠計算出車鑰匙真實、精確的位置,這個時候系統認為鑰匙不在附近,所以是不會開啟車門的。


UWB 超寬帶技術的工作原理 | NXP

「因為這其中涉及到了光速,所以人為的信號克隆是騙不它的。過去雖曾有過一些類似的解決方案,但我認為這是目前魯棒性最高且最不會被『蒙騙』的方案之一。UWB 技術定位精度超高但能耗超低,這是我們首次進行實體的技術和產品展示,為今后用戶生態系統搭建開了個好頭。」Reger 補充道。

一輛基于大眾 Arteon 打造的概念車亮相德國漢堡。它集成了 5 個 UWB 標簽和 2 個變量標簽,研發周期在 12 個月左右。目前它能夠實現的主要功能有:車輛防盜、拖車掛接裝置自動激活和車內乘客監測。未來基于 UWB 技術可能實現的應用場景將拓展至自動代客泊車,自動泊車,停車場進入和免下車支付。

值得一提的是,這輛概念車有一個功能是大眾和恩智浦最想展示的,即汽車門禁的步行模式識別。大眾的這枚集成了 UWB 技術的智能鑰匙可以通過高精度感知技術和人工智能來學習個性化的用戶肢體語言。假設你想用一種特別的姿勢來解鎖汽車,你可以通過持續訓練直到他學會為止。

大眾汽車車身電子和汽車訪問系統主管 Maik Rohde 指出,和恩智浦在 UWB 技術上的合作,首個應用就是「車輛防盜」。「我們認為 UWB 是唯一能夠保護車輛免受『relay theft』的技術。它對空間內容的精準定位是關鍵。而下一個安全里程碑將從今年開始量產的大眾車型開始。」據極客公園(id: geekpark)了解到的信息,集成了 UWB 技術、具備車輛防盜功能的新車將亮相于本月舉行的 2019 法蘭克福車展,這些車型的量產計劃在今年晚些時候開始。

「但這只是開始。UWB,特別是當它和高精度傳感器以及 AI 技術配合時,將會發揮出更大的作用。實際上,未來的汽車甚至會變成一臺支付機器,依托于它精準的定位能力。」Rohde 說道。

恩智浦方面表示,目前包括移動設備、汽車、物聯網以及工業等不同領域的應用開發者都在積極尋找一種能夠實現室內、室外精準定位,且安全高效低能耗的技術。Reger 指出,「UWB 完全符合大家的預期,而且相比 Wi-Fi,藍牙和 GPS 等現有的無線通訊技術而言,它的能力顯然更勝一籌。例如超寬帶技術能夠實時處理環境信息,如超寬帶錨(UWB anchor)的位置及移動、其與其他設備間的距離,這些信息已精確到幾厘米,未來將可能衍生出眾多全新、有意思的應用。」

「我們認為 UWB 有著很廣闊的應用前景。作為 FiRa 聯盟的聯合創始人之一,恩智浦不光是在技術創新上進行努力,同時也在和其他合作伙伴一起推動相關標準的建立以及新應用案例的挖掘。我個人認為一個很有潛力的應用場景是,UWB 技術未來很有可能取代我們家里、辦公室和汽車的鑰匙。」Reger 表示。

據悉,恩智浦和大眾在 UWB 超寬帶技術的新應用開發上一直保持著很緊密的合作關系。而除了汽車生態之外,恩智浦預計到 2025 年全球會有 750 億臺智能互聯設備的市場。到那個時候,怎么和這些設備能通過簡單、安全的方式進行互動就成了關鍵問題。讓它知道是用戶本人,并知道其精確的位置,根據用戶的偏好對環境做出相應的調整,你根本不用說一句話或者按一個按鈕。

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