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觉得无钥匙进入酷炫,是因为没吃过车被偷的苦

2019-9-12 17:40:33来源:极客公园作者:于本一责编:阿迷评论:

智能钥匙的出现极大地改变了汽车进入和启动的体验感受,但同时也增加了一些被偷盗的新风险。

智能钥匙其实已经让汽车的安全科技级别成指数级提升,但而至于为何被窃贼盯上,首先还是先要从无钥匙进入系统的实现原理讲起。

现在很多量产车使用的汽车无钥匙进入和无钥匙启动功能,业内称其为Kessy系统(Keyless Entry Start & Exist Security System),有的整车厂也把它叫做PEPS系统(Passive Entry & Passive Start)。一般来说,该系统主要由Kessy控制模块、车身控制模块BCM,智能钥匙,车门把手微动开关、车门把手天线,一键启动按键,室内天线,防盗线圈等组成。

它采用了目前比较成熟的RFID无线射频技术和车辆身份编码识别系统,通过车主随身携带的智能卡里的芯片感应自动开关门锁。而处心积虑的小偷们正是盯上了这套系统存在的缺陷。

因为遥控钥匙可以不断地发射与特定车辆通信的信号,当其进入到足够近的范围时,车辆就会被打开并启动。在国外,很多家庭都是将车停在私家车道上,而把钥匙放在前门附近。在这种情况下,窃贼在靠近钥匙所在位置的区域安装一个大号的中继器设备来放大智能钥匙发射的低功率的无线信号,同时在车辆附近留下另一个设备,用以接收信号打开车门。

▲「relay theft」的具体操作流程| CBC

这种常见的作案手段叫做「relay theft」。德国汽车俱乐部(German General Automobile Club,简称ADAC)的研究显示,英国市场销售的五款最受欢迎的车型:福特嘉年华、大众高尔夫、日产逍客、福特福克斯的智能钥匙系统存在缺陷,而只有捷豹I-PACE以及最新款路虎发现和揽胜车型可以抵抗这种「relay theft」的偷窃方式。

目前奔驰和宝马在它们的新无线钥匙产品上加装了运动传感器,只有在钥匙移动时才会发射信号,让小偷在接触不到实物的情况下是没办法将车轻松开走的。

据统计,去年加拿大多伦多地区的私家车盗窃案数量高达4250起,比往年同期增加了30%,其中高档车盗窃案明显增加,很多都是因为汽车遥控器存在先天安全缺陷而被偷走的。汽车安全专家杰夫·贝茨(Jeff Bates)建议不要将车钥匙放在离门口近的地方,因为长距离可有效阻止频率的接收。或者给车钥匙戴一个隔离套(Faraday bag/shield),它能够有效屏蔽汽车钥匙、电子设备等发射的低频信号。

不过这些都还算不上是从技术或产品本身进行的应对措施。毕竟戴上保护套就像上了壳的iPhone一样,不仅美感确实而且很多时候治标不治本。对此,大众和恩智浦利用超宽带UWB技术开发了一辆概念车,它的目的是从根本杜绝「relay theft」的发生。

▲更高水平的防盗保护超宽带技术有助于预防通过窃听车钥匙信号进行的汽车盗窃| NXP

防盗新思路

超宽带(Ultra Wide Band,UWB)是一种无线载波通信技术,它不采用正弦载波,而是利用纳秒级的非正弦波窄脉冲传输数据,因此其所占的频谱范围很宽。UWB技术具有系统复杂度低,发射信号功率谱密度低,对信道衰落不敏感,截获能力低,定位精度高等优点,尤其适用于室内等密集多径场所的高速无线接入。

从这些特点来看,UWB相比RFID定位在安全性上的天然优势,决定了它非常适合应用于无钥匙进入系统。

恩智浦首席技术官Lars Reger介绍称,「我们使用UWB技术来计算飞行时间(Time of Flight,简称ToF)。所以,当你兜里揣着车钥匙朝着车子走过去的时候,系统会精确计算出信号在钥匙和车辆之间传递所需的时间,进而计算出你和车子的距离。」这意味着,假设你的车钥匙还停留在原地(比如家里前门的位置),这时候如果窃贼想用中继器增强信号来获得进入权限,那他显然无法得逞了。因为通过ToF能够计算出车钥匙真实、精确的位置,这个时候系统认为钥匙不在附近,所以是不会开启车门的。

▲UWB超宽带技术的工作原理| NXP

「因为这其中涉及到了光速,所以人为的信号克隆是骗不它的。过去虽曾有过一些类似的解决方案,但我认为这是目前鲁棒性最高且最不会被『蒙骗』的方案之一。UWB技术定位精度超高但能耗超低,这是我们首次进行实体的技术和产品展示,为今后用户生态系统搭建开了个好头。」Reger补充道。

一辆基于大众Arteon打造的概念车亮相德国汉堡。它集成了5个UWB标签和2个变量标签,研发周期在12个月左右。目前它能够实现的主要功能有:车辆防盗、拖车挂接装置自动激活和车内乘客监测。未来基于UWB技术可能实现的应用场景将拓展至自动代客泊车,自动泊车,停车场进入和免下车支付。

值得一提的是,这辆概念车有一个功能是大众和恩智浦最想展示的,即汽车门禁的步行模式识别。大众的这枚集成了UWB技术的智能钥匙可以通过高精度感知技术和人工智能来学习个性化的用户肢体语言。假设你想用一种特别的姿势来解锁汽车,你可以通过持续训练直到他学会为止。

▲个性化汽车门禁手势识别配有超宽带技术的车钥匙结合高精度传感技术和人工智能,能够学习用户个性化手势,轻松打开车门| NXP

大众汽车车身电子和汽车访问系统主管Maik Rohde指出,和恩智浦在UWB技术上的合作,首个应用就是「车辆防盗」。「我们认为UWB是唯一能够保护车辆免受『relay theft』的技术。它对空间内容的精准定位是关键。而下一个安全里程碑将从今年开始量产的大众车型开始。」据极客公园(id: geekpark)了解到的信息,集成了UWB技术、具备车辆防盗功能的新车将亮相于本月举行的2019法兰克福车展,这些车型的量产计划在今年晚些时候开始。

「但这只是开始。UWB,特别是当它和高精度传感器以及AI技术配合时,将会发挥出更大的作用。实际上,未来的汽车甚至会变成一台支付机器,依托于它精准的定位能力。」Rohde说道。

▲拖车挂接装置自动激活汽车和拖车实现无缝连接,方便快捷| NXP

恩智浦方面表示,目前包括移动设备、汽车、物联网以及工业等不同领域的应用开发者都在积极寻找一种能够实现室内、室外精准定位,且安全高效低能耗的技术。Reger指出,「UWB完全符合大家的预期,而且相比Wi-Fi,蓝牙和GPS等现有的无线通讯技术而言,它的能力显然更胜一筹。例如超宽带技术能够实时处理环境信息,如超宽带锚(UWB anchor)的位置及移动、其与其他设备间的距离,这些信息已精确到几厘米,未来将可能衍生出众多全新、有意思的应用。」

「我们认为UWB有着很广阔的应用前景。作为FiRa联盟的联合创始人之一,恩智浦不光是在技术创新上进行努力,同时也在和其他合作伙伴一起推动相关标准的建立以及新应用案例的挖掘。我个人认为一个很有潜力的应用场景是,UWB技术未来很有可能取代我们家里、办公室和汽车的钥匙。」Reger表示。

据悉,恩智浦和大众在UWB超宽带技术的新应用开发上一直保持着很紧密的合作关系。而除了汽车生态之外,恩智浦预计到2025年全球会有750亿台智能互联设备的市场。到那个时候,怎么和这些设备能通过简单、安全的方式进行互动就成了关键问题。让它知道是用户本人,并知道其精确的位置,根据用户的偏好对环境做出相应的调整,你根本不用说一句话或者按一个按钮。

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关键词:汽车钥匙恩智浦

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