PKE专项方案比较.doc

 PIC方案介绍
智能无线通讯要求自动操作，即不需要使用者按任何按钮，系统能够自己检测或发送信号，100%独立，在不一样环境下能够自学习和自适应，在有噪音环境下能够排除噪音正常工作。 

　　上述智能无线通讯系统有很多要求，第一个要求是体积小、成本低，处理方案用一个智能单片机来实现，单片机由数字和模拟前端组合成一个芯片；第二个要
求是经济双向通讯，基站命令用125KHz低频发送，高频响应，用低频发送成本逐步降低；第三个要求是通讯距离在2米以上，其应答器有高度输入灵敏
度，在3毫伏左右；工作在有噪声环境下，因为在通常环境下有很多噪音干扰，所以在设计系统时候要求有高度灵敏度很关键；另外就是消除天线方向
性，因为控制信号不可能一直从一个方向发来，尤其是随身携带单元，发送方向不可能控制，所以在应答器板上使用三个方向天线XYZ，不管信号从哪个方
面来全部能够接收到；再者是对电池寿命要求，因为有部分电池是用来作汽车里面胎压检测系统，不可能每6个月打开换电池，所以采取唤醒滤波器以降低电流使
用；最终是数据安全性要求，发送信号加密，收到信号时再解密，使用加密解密算法有很多，Microchip用Keylock算法。 

　　图1所表示是一个智能被动无匙门禁系统，图示系统和普遍使用系统有相同地方也有完全不一样地方，左边基站由一个单片机和高频发送器和低频发送器和接
收器组成，基站发出125KHz低频命令，当右面智能接收器收到信号时会处理信号，信号达成一定要求使用高频或低频作为响应。智能接收器有3个接
收方向XYZ，不管信号从哪个方向送来全部能够接收到这个信号，而且使用者不需要任何按钮。这么智能接收器能够自动接收信号、发送信号和处理信号。

　　图2所表示是PKE应答器原理图，图中PIC16F639是由PIC16F636和MCP2030组成，其中MCP2032是模拟前
端，PIC16F636是另外一个单片机，使用PIC16F636和模拟前端组合在一起关键是因为PIC16F636有Keylock加密解密功效，如
果使用者不需加密解密功效则能够使用2030模拟前端和其它单片机组合。 

应用示例
　　在汽车系统应用中有很多智能应答器使用，如智能车辆出入系统、引擎防盗锁止系统(图3所表示)和胎压监测系统（TPMS）。 

智能PKE应答器不仅适用在汽车里面，也能够应用在其它地方，如车库开门关门、公共停车场，很多汽车假如有智能应答器，汽车靠近停车场时门会自动打开。

　　胎压检测系统(图4所表示)显示组关键由三个单位组成：一个在轮胎里面，图中左下角由智能单片机、胎压传感器和高频发送器组成；右角上方是基站，关键
由一个单片机和一个高频接收器组成；右方下角是低频触发器，通常放在靠近轮胎很近车身部分，使用时每3或4秒低频触发器会发出一个开启命令给轮胎单
位，轮胎里面智能单片机收到信号达成要求时，会告诉胎压传感器去测量轮胎温度和胎压，然后再由高频发送器把胎压数据发给基站。 

可编程数字唤醒滤波器
　　使用唤醒滤波器目标关键是降低工作电流，从而能够延长电池寿命。通常情况下，数字部分一直保持在睡眠状态，以达成最低电流使用。而模拟前端不停地寻求输入信号，只有在达成预定波形也即输入信号达成要求时，模拟前端才会去唤醒滤波器。
智能被动无钥门禁（PKE）系统设计
　　图5所表示为一个含有没有电池和后备电池应答器电路，有些情况下，假如电池接触不好系统会没有电，能够用磁场来短暂给供电，这么应答器在没有电池情况下照样能够工作。

　　系统工作要求是，在应答器方面需要有低频电线，高频发送器，和部分系统可选后备电子电路，另外还要有一个智能单片机和单片机部件；基站系统要求有低频发送器、高频接收器、天线、单片机和单片机固件部分。
　　双向通讯距离有部分参数，应答器需要天线调谐及Q，天线定位使用三维天线，接收灵敏度，输出信号调制深度；基站需要输出功率和接收灵敏度。

　　天线设计低频普遍是采取125KHz，现在使用LC谐振电路；天线类型使用空心线圈或铁氧体磁心，LC谐振频率和基站载波频率相同，范围被动标
签在1米左右，主动标签在5米左右。高频率从315MHz到960MHz，最常见是315MHz和433MHz，使用偶极电线刻在PCB上，范围相对高
得多，被动标签大约在5米左右，主动标签在100米左右。 
图6所表示为一个磁通量和天线感应电压关系公式，这里关键是说明在判定感应电压时候看到很多原因：比如线圈匝数、接触器线圈表面积、频率、接收电线和发送天线角度全部会影响到天线感应电压。

　　图7所表示为一个天线感应电压和距离关系，大图上显示了基站和接收器靠很近时候，信号电压是200V，小图则显示了距离到3米时候，电压信号只有达成5毫伏峰值，能够看出信号输入灵敏度在这里是很关键。

　　我们能够作一下总结，一个智能无线通讯系统需要可靠自动操作，具体包含智能双向通讯、低系统成本、低频输入高灵敏度（这一点比较关键），低功耗和安全数据加密和解密，结论是用一个智能单片机构建系统能够达成全部要求，所以能够作为一个可靠处理方案。

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 NXP方案介绍
汽车安全和防盗最初电子化开始于1994年引擎防盗(IMMO)，恩智浦半导体(当初飞利浦半导体)作为第一家半导体企业把RFID电子标签技术
成功应用于汽车电子引擎锁：经过汽车和钥匙间125kHz无线通讯实现电子身份识别，来判定开启汽车引擎。这一技术极大提升了汽车安全性，很快
就在欧洲和北美地域广泛应用，并在短短几年时间内使欧洲汽车失窃率大幅降低了90%，所以成为整个欧洲汽车标准配置。

遥控钥匙
(RKE)
出现为大家带来了很好用户体验，满足了大家对便利性及舒适性要求，但因为其射频单向通讯技术限制，在安全性上有其本身不足。恩智浦半导体(以下
简称NXP)适时推出集成方案(Combi)把引擎防盗和遥控钥匙合二为一，用一颗芯片来实现，既提升了系统安全性，又降低了整个钥匙成本，逐步替
代独立遥控钥匙成为欧美日市场上主流方案。当然，在射频通讯上其仍然保留单向通讯，安全性并没有本质提升。

图一
，NXP推出了无钥匙系统(PKE
或称PEPS)，根本改变了汽车安防应用领域发展前景，给用户带来了全新舒适和便利体验：车主在整个驾车过程中全部完全不需要使用钥匙，只需要随身携
带。当车主进入车子周围有效范围时，车子会自动检测钥匙并进行身份识别，如成功会对应打开车门或后备箱；当车主进入车内，只需要按引擎开启按钮，车子
会自动检测钥匙位置，判定钥匙是否在车内，是否在主驾位置，如成功则发动引擎。千万不要小瞧这个看似不起眼改变，它在简化你生活方面发挥着重大作
用。无钥匙系统绝不仅仅是带来了舒适和方便，其在安全性方面也有了本质提升，经过低频和射频双向通讯，汽车和钥匙之间能够完成复杂双向身份认证，在
安全性方面和引擎防盗类似，要远好于传统遥控钥匙。从少许高端车型成功量产无钥匙系统开始，全球市场用了两到三年时间推广普及这一技术，目
前，几乎全球每一个主流车厂全部有应用NXP无钥匙产品，覆盖中高端车型，甚至是低端车型。
我们一起看一下这一技术到底是怎样实现。如
图二所表示，无钥匙系统共需要检测判定三种区域：灰色车外区域，淡粉色车内区域和灰白色主驾位置。其中灰色阴影区包含三部分，分别表示主驾，副
驾，后备箱车门控制有效区域，当车主带着钥匙进入这一位置时，车子跟钥匙间就能够建立起有效通讯，经过低频信号场强检测，车子能够判定出钥匙对应
位置，由此决定打开对应车门。淡粉色车内区域是整个PKE系统设计难点，要正确判定钥匙是否在车内，来决定车门状态和发动机是否能够开启。在一
些高端车型设计中还会检测灰白色主驾区域，钥匙是否有效，主驾位置是否有些人，避免诸如儿童误操作造成引擎开启；另外还可能包含后备箱内区域检测，
为预防钥匙被误锁入后备箱。总而言之，我们能够发觉在无钥匙系统中，区域检测是一个很关键且区分于以往多种汽车安防产品技术，所以区域检测精度就成
为衡量一个无钥匙系统好坏关键参数。现在市场上关键有两种对应技术，其一是经过调整低频信号灵敏度强弱进而依据通讯是否稳定进行模糊判定，其精度有限但
实现方便；其二是基于接收低频信号强度检测来判定，即RSSI(Received Signal
StrengthIndication)，依据低频信号大小来计算钥匙和车内低频天线相对距离，经过多根低频天线交叉覆盖范围，正确定位钥匙具体位
置。NXP产品全部采取第二种技术。为达成理想性能参数，NXP提供了最小2.5mV三维低频接收前端信号灵敏度，而经典灵敏度值能够达成
1mV。不一样于其它处理方案逐次迫近式(SuccessiveApproximation) ADC，NXP采取12位Sigma-Delta
(Σ-Δ)ADC，经过多点采样平均来消除噪声干扰，现在已经实现最好车内车外检测精度高达2cm。现在，车厂通常要求车内车外检测精度为
5～10cm。

图二
无
钥匙系统结构框图图三所表示，左侧为汽车端，包含主控制器(Body
ControlUnit)，车门把手和后备箱把手触发模块，引擎一键开启模块，引擎防盗基站模块(IMMOBasestation)，低频发射模块和射频
接收模块。其中三个绿色模块关键是用来触发整个系统，当车主拉动车门或按下一键开启按钮，对应模块会发送中止信号来唤醒主控MCU，开始整个通讯过
程。常见无钥匙系统工作模式分两大类：触发模式和扫描模式(polling)，其中触发模式分为机械触发和电子感应触发，这里需要综合考虑系统成本和系
统性能，比如整个系统响应时间。引擎防盗基站模块是低频通讯模块(125KHz)，用来实现跟钥匙近距离通讯，发动引擎，这一功效是备用方案，又称
“无电模式”，只有在钥匙电池耗尽或有意外干扰无钥匙系统造成无法正常工作时才会采取。这种情况下，用户只需要手持钥匙放在固定位置(比如凹槽)，钥匙
就能够跟基站建立通讯，进行身份认证来开启引擎。NXP无钥匙系统PCF7952和PCF7953一大特色就是芯片本身集成了引擎防盗功效，完全兼容
NXP全部Transponder产品，包含PCF7936。这极大提升了系统可靠性而且不需要额外增加成本，具体细节后续还会提到。

图3：无钥匙系统结构框图。
低
频发射模块和射频接收模块是无钥匙系统基础通讯链路，低频发射采取125KHz，为上行链路，由车子端发送至钥匙端；射频接收采取315MHz或
434MHz，为下行链路，由钥匙端发送至车子端。之所以采取125KHz，首先是为了兼容引擎防盗相关技术，更为关键是125KHz信号对距离
敏感，能够实现正确距离检测，起到关键定位作用。射频则采取传统RKE频段，首先兼容遥控钥匙基础功效，更利用了其通讯速度快优势，这里需要
着重申明是，所谓通讯速度是指钥匙跟车子间用于认证加密数据传输，为确保在较短时间内完成无钥匙开门或点火过程，需要采取较高波特率(通常为
8～20kbps)，通常不提议采取低端SAW发射模块(1kbps左右)，而采取基于锁相环技术发射芯片来实现，比如NXPPCF7900，其在
FSK模式下最高波特率可达成20kbps。一样是为了这个目标，射频频段也有采取更高频868MHz或915MHz趋势。图所表示，低频发射模块
包含多个低频天线，安装于车门把手内用来实现无钥匙进入(Keyless
Entry)，安装于车身内部用来实现无钥匙开启(一键开启KeylessStart)。
钥匙端具体框图图四所表示，主芯片是NXP
PCF7952或PCF7953，射频发射芯片采取NXPPCF7900，对应在车子端射频接收芯片是NXPPQJ7910。
PCF7952/53含有低频模拟前端(LF
FrontEnd)，用来连接外围3D天线。在无钥匙系统中，钥匙端需要外置3D低频天线，能够接收检测外部空间3D能量场强，分别为X，Y，Z轴，通
过叠加3个方向上能量，能够确保钥匙在任何角度全部能检测到一样场强。其中一轴天线还被复用为IMMO功效，实现无电模式下引擎开启。经过上行和
下行链路，钥匙跟汽车能够建立起双向通讯，进行复杂身份认证。最新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定车子是否正当，任何错误全部会造成整个通讯结束，以此来确保系统安全性。通讯距离是由低频上行链路
125KHz决定，通常PKE系统工作有效距离为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，钥匙端功耗也是衡量
一个无钥匙系统好坏关键指标，PCF7952自带电源管理模块能够最大程度降低整个系统功耗，一套成熟无钥匙系统方案，钥匙端在一颗2032
3V锂电池供电情况下，电池寿命能够长达三年。

图4：钥匙端模块框图。
在
无钥匙系统以后，汽车安全和防盗产品将会走向何方？NXP已经给出了确切答案：Keylink，即下一代汽车钥匙。它最大突破在于，把车钥匙跟外围
智能终端联络起来，使钥匙能够跟诸如手机，PDA等设备实现近距离无线连接，借助于手机等智能终端显示功效和强大处理能力，一个无比宽广应用空
间摆在了我们面前：
- 随时查询车辆状态，门窗状态，油箱油量，车内温度…手机屏幕上显示应有尽有
- 寻求汽车，经过钥匙跟手机配合，手机GPS导航帮你轻松找到停车地点
- 轻松制订出行路线，在电脑前将选定出行路线存入钥匙。进入汽车时，车载导航仪将自动导入出行信息
- 车辆维护，车辆出厂统计，维修统计，全部全部存在钥匙中，便于维护。
类似以上应用还有很多很多，下面这则新闻则是Keylink又一新应用，能够让我们更近距离地了解这一技术，也以此作为本文结束：

年10月22日——宝马(BMW)技术研发部和恩智浦半导体(NXPSemiconductors，由飞利浦创建独立半导体企业)推出全球第一款多功效
车钥匙原型。这款产品原型含有非接触支付功效，个人进入控制和优异公共交通电子车票功效，以实现更强移动性体验。配置了恩智浦SmartMX安全
芯片，这款产品原型首次实现了经过车钥匙让驾驶者进行快速、安全和便捷电子支付，为未来消费者开创了激感人心全新应用环境。
#4 PIC16F639具体方案
钥匙设计包含一片集成了三轴向模拟前端（Analog Front-End， AFE）PIC16F639单片机 。
        采取一片PIC18F2680 单片机来实现低频发射器。

        设计经过优化，只需稍作修改便可集成到现有经典平台中。从可由用户、经销商或工厂在生产线后端进行编程很多可扩展功效整体概念来讲，操作灵活性是至关关键。

图1.PKE 原理框图

       一.工作原理概述

       当低频（LF）发射器检测到触发输入时，将发送一条编码125 kHz
报文。该信号范围内任何应答器均会接收这条报文，并对编码数据字段进行验证。假如发射器被识别，将发送一条RF （433.92 MHz）
KEELOQ® 编码报文。一个标准RKE 接收器对该数据包进行解码，假如被识别，将进行对应操作。

       为降低电流消耗， LF 发射器不会连续轮询应答器。触发事件将把发射器从休眠模式或掉电模式（参见图1-1）唤醒。触发输入可能类型或起源以下：
经过网络传输命令门把手上红外信号简易微动开关，由门把手装置激活容性临近探测器，该探测器可检测手靠近门把手时现场改变为简化起见，本文档所述应用采取微动开关输入。报文发送后， LF 发射器将连续轮询应答器。这有利于对方向和范围进行估量。

       应答器钥匙以常规按键RKE 钥匙方法工作。当检测到有效LF 现场报文时，单片机将如同按下第六个虚拟按键一样作出响应 ，并发送一个独特功效码。
RF 接收器/ 解码器组合包含一个KEELOQ 安全IC。经典解码器为HCS500、HCS512或HCS515。本设计采取用户可编程PIC® 中等单片机。

图 2： 低频发射器原理图

图3.使用PIC16F639 单片机应答器钥匙原理图

图4.RF 接收器/ 解码器原理图

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#5 NEC单片机方案
汽车市场关键防盗方法包含发动机防盗锁止系统(IMMO)、遥控门锁(RKE)、无钥匙门禁(PKE)、双向智能钥匙、红外线侦测、气流侦测和GPS卫星定位等，其中以IMMO和RKE应用最为广泛。无钥匙门禁系统(PKE)在RKE基础之上发展起来，作为新一代防盗技术正在逐步发展壮大，现在已经从高级车市场逐步进入中等车市场。

    资源介绍

　　μPD78F0503和μPD78F0881是NEC电子ALL FLASH78K0系列汽车级产品，采取NEC电子第三代Flash技术，降低功耗同时，也降低了Flash工作电压，仅为2V。 

这两款单片机不仅包含UART接口、8/16位定时器、CSI接口、多路10位A/D等通用模块，同时集成了8MHz内部高速时钟和240kHz内部低速
时钟。当初钟达成20MHz时，指令最短实施时间仅为0.1μs。提供POC（上电清零电路）和LVI（低电压检测电路），这使得整个系统不需外加复位电
路就能确保正常复位，LVI提供16个压差为0.15V电压供选择。内部Flash含有自编程功效，可作为模拟EEPROM。内置看门狗定时器、按键中
断、乘法器/除法器、时钟输出/蜂鸣器输出电路等。 

μPD78F0881是78K0/Fx2系列产品，它是专用车身控制器，内部集成10路定时器，包含4路16位定时器和6路8位定时器，另外还集成了CAN和LIN模块，支持1通道CAN和1通道LIN接口，用做车身接点控制。 

    PKE工作原理

PKE工作原理为：当低频（LF）发射器检测到触发输入时，将发送一条编码低频报文。该信号范围内任何应答器均会接收这条报文，并对编码数据字段进
行验证。假如发射器被识别，将发送一条RF加密编码报文。一个标准RKE接收器对该数据包进行解码，假如被识别，将进行对应操作。 

PKE应用要求基站和应答器（钥匙）单元之间进行双向通讯。当驾驶员靠近PKE系统感应区域时，只要触及车门把手或按下把手上某一按键，驾驶员携带
PKE系统身份识别“钥匙”就会接收到基站发送低频信号，假如这个信号和“钥匙”中保留身份识别信息一致，“钥匙”将被唤醒。这个过程能够预防随
机噪声或其它干扰信号唤醒“钥匙”，延长电池寿命。“钥匙”上三维全向天线输入电路能够确保“钥匙”在任何方位全部能检测到汽车发出唤醒信号。图1所
示。 

“钥匙”被唤醒后将分析汽车发出认证口令，并发送对应高频信号，为了提升安全性，这些信号全部经过加密处理。汽车将接收到信号和内部保留信息相比较，
假如验证经过，则打开车门锁。驾驶员进入车内，只需按一下开启键，汽车发动机就会开启。当然，驾驶员在按键时候，PKE系统首先需要检测“钥匙”设备是
否在车内，然后完成一样认证过程后才会开启发动机。当驾驶员离开汽车，只需按一下车把手或车把手上某一按键，车门就会上锁，汽车在真正锁定之前，同
样要检测驾驶员位置，并需经过一样验证过程。 

    系统设计

　　  对应基站和钥匙双向通信，PKE在RKE基础上增加了短距离LF通信。 

　　  在现在设计中，RF发射频率采取433.92MHz，LF发射频率采取19kHz。本设计钥匙端和基站端框图图2和图3所表示。 

钥匙端使用NEC电子78k0系列8位单片机μPD78F0503微控制器，来完成用户按键数据编码、加密组帧，再经过SAW声表谐振器电路发射至
UHF频段；当它接收到19kHzLF信号时，利用三个正交放置线圈作为低频接收天线，由低功耗低频唤醒芯片AS3931解调后，再将数据传送给单片
机进行数据判定，假如数据正确，则发送一条RF加密报文。 

　　  在低频天线设计中，因为应答器(钥匙)体积较小，且放置在用户口袋或手提包中时，所以天线指向含有随机性，即应答器天线正对基站天线方向机会最高只有33%，所以，应答器中低频天线必需采取小尺寸全向天线。 

在实际应用中，应答器（钥匙）连续等候并检测输入信号，这会降低电池使用寿命。所以，为减小工作电流，在AS3931搜寻有效输入信号同时，数字MCU
部分能够处于待机模式。只有当AS3931检测到有效输入信号并输出有效唤醒信号（WAKE低有效）时，数字MCU部分才被唤醒。MCU能够设置唤醒信号
格式，只有在输入信号达成要求时，器件才将检测到输出有效沿传送到MCU。 

基站端RF使用UHF射频接收芯片RX3400完成信号解调，再将数据传送到车身主控芯片μPD78F0881进行数据解密和指令实施；当低频（LF）发
射器检测到触发输入（触摸按键）时，将由串联LC形成低频发射端，发送一条编码低频报文。因为19kHz信号传输能力不强，所以双向通信距离通常
在2m以内。 

　　  加密算法采取DES算法，也能够使用用户提供算法。 

    部分模块介绍

　　  LF发射电路 

　　  LF发射电路原理图图4所表示，关键由驱动电路、LC振荡电路和反馈电路组成。驱动电路提供发射所需功率，LC振荡电路由L和C串联组成，LC谐振电路谐振频率由以下公式决定： 

　　  f=1/2πLC 

　　  其中L为环路电感，C为环路电容，当工作于9V到12V直流电源时，天线能达成最大峰峰值电压大于300V，所以本设计中选择电容耐压值为630V。反馈电路为了同时电压和电流相位，增加发射功率。 

    触摸按键

触摸按键电路图图5，当有手指触摸时其电路图图6。假如手指没有触摸到焊盘，当有固定频率和占空比PWM输入时，A/D端口电压为Vo1。因为人体
等效成一个小电容C1，所以触摸点电压被电容C1分压，最终右端处输入电压将会降低，变为Vo2。Vo1和Vo2关系为：Vo1 >
Vo2。 

　　  经过调整部分参数，比如和右端输出端口相连电阻，可调整端口输出电压Vo大小，所以当（Vo1 - Vo2）结果大于某个值时，认为有按键按下。 

    数据结构

　　  RF加密数据帧格式图7所表示。 

16bit同时计数器：每当一个按键被按下时，同时计数器会自动加1并存放在内部EEPROM中，接收方有16bit同时计数器和之相匹配，密文传送；
　　  64bit密钥：64bit密钥会被烧录在内部EEPROM，用来产生跳码，遥控器密钥必需和接收解码器相同，不一样制造商拥有不一样密钥； 
　　  身份码：用来识别遥控器和接收器之间关系，每一编码IC或控制器其身份码均不相同； 
　　  识别码：是身份码低12bit，用于校验传输中可能出现错误； 
　　  密文传送功效码：遥控器按键状态或遥控器指令数据发射。 
　　  参数(身份码，同时计数器，密钥)安全保留 
　　  a)接收方数据有效性判定： 
　　  1、解密后2bit功效码应和固定码中2bit功效码相等； 
　　  2、解密后12bit识别码应为固定码中30bit身份码低12位； 
　　  3、接收身份码应和接收方保留身份码一致。 

　　  b)接收方16bit同时计数器判定： 

　　  1、(解密后16bit同时计数器)-(接收方保留16bit同时计数器)≤16，更新接收方16bit同时计数器，实施对应操作； 
　　  2、16<(解密后16bit同时计数器)-(接收方保留16bit同时计数器)<32K，暂存收到16bit同时计数器，不实施操作； 

　　  3、(解密后16bit同时计数器)-(接收方保留16bit同时计数器)≥32K，不操作。

　　  c)接收方学习功效 

　　  1、方便生产配对； 

　　  2、初始状态下接收方只有64bit密钥，经过学习取得遥控器身份码； 

　　  3、接收方进入学习状态，验证数据有效后保留得到身份码。 

　　  可用Flash模拟EEPROM

因为每次发完码以后，全部要存放16bit同时计数器值，所以在器件本身没有EEPROM情况下，用Flash模拟EEPROM。对于1KB
Flash来说，假如根据最少可擦除次数100次来计算话，可实现51200次16bit同时计数值重写，能够满足要求。 

　　  LF单、双数据唤醒格式分别见图8和图9。其中NPRE为≥8偶数。数据编码方法为Manchester编码。 

    因为PKE系统是是自动识别、自动应答，所以应答器必需处于常收状态，这么应答器整体功耗就成为其能否长久稳定工作根本。在应答器电路中，只有接收到正确地引导码以后，钥匙端数字部分电路才会被唤醒，这么能够降低电池消耗。

    总结

　　  本方案采取加密算法是64bit DES算法，用户也能够依据其需要选择其它算法，如AES或自定义算法。本设计中低频所采取频率是19kHz，用户也能够选择125kHz、134kHz，只需要配置对应低频收发电感和电容即可。
当我们经历过，我们就取得一份财富。当我们统计着每次经历，我们财富将得到有效利用。
安心过节 汽车防盗智能电子方案新招不停
相关专题： 汽车电子
时间：-09-27 17:29 起源： 电子工程世界
从现在市场上主流车型来看，关键防盗方法包含发动机防盗锁止系统(IMMO)、遥控门锁(RKE)、无钥匙门禁(PKE)、双向智能钥匙、红外线侦测、气流侦测和GPS卫星定位等，其中以IMMO和RKE应用最为广泛。
发动机防盗锁止系统是在通用VATS基础上发展起来，在防盗原理上传承了VATS思绪，即利用钥匙中芯片密码和起动电门中密码进行匹配来控制发动机起动，以达成防盗目标。“IMMO关键经过引擎控制单元ECU来控制发动机，整个方案包含低频收发器、MCU、稳压器和通信接口芯片(比如CAN、LIN收发器)。”恩智浦半导体企业汽车电子大中华区高级市场经理张建臣指出，“在尺寸限制下，如此多元器件需要用一块专门电路板来实现，为此我们推出新一代单芯片处理方案ABIC2，包含了LIN收发器、稳压器及数字逻辑单元，实现了单芯片远程ECU通讯，只需要三根线(Power、GND和LIN)就能够实现IMMO功效。”
遥控门锁(RKE)技术在汽车领域应用最为普遍，现在市场上从高级到低级绝大部分车型全部含有了这一功效。该技术原理是经过车身控制模块BCM来控制车门，只需按下钥匙上按钮就能关闭或打开车门。伴随技术发展，部分中高级车型如凯迪拉克STS、福特蒙迪欧、标致307等将这一功效和发动机防盗锁止系统集成在一起。张建臣表示，为节省钥匙成本和空间，恩智浦率先推出集成了IMMO和RKE单芯片方案，“该芯片拥有HITAG2＋车用遥控门锁应答器(PCF7946)，结合了现有HITAG器件(PCF7936)经过验证防盗安全功效和遥控门锁便利性，”她说道。
无钥匙门禁系统(PKE)在RKE基础之上发展起来，作为新一代防盗技术正在逐步发展壮大，现在已经从高级车市场逐步进入中等车市场，不仅奔驰、宝马等高端汽车制造商已经广泛采取了PKE，像福特蒙迪欧、日产天籁和新型马自达等中型车型也纷纷采取这一技术。张建臣解释说，PKE不是传统钥匙，而是一个智能钥匙，类似于智能卡。当驾驶者踏进指定范围时，该系统经过识别判定假如是正当授权驾驶者则进行自动开门。上车以后，驾驶者只需要按一个按钮即可开启点火开关。“作为首家量产PKE方案半导体厂商，恩智浦现在能够提供完整处理方案，主流芯片PCF7952含有高集成度、低功耗特点，集成了IMMO、RKE和PKE全部功效，”她介绍道。
双向智能钥匙是一个愈加智能化防盗技术，经过增加RF模块实现双向通信功效。不过因为成本偏高，在市场上大范围应用还有待时日。双向智能钥匙优势关键在两个方面：一是更易于使用，车主可经过LED或LCD显示器在钥匙上监控汽车状态，确定汽车是否已经上锁，引擎是否仍在运转；另一个优势是安全性大大增强，传统单向钥匙向汽车传输信号时面临被截获或攻击危险，使用双向处理方案时，汽车厂商能够利用多种加密安全运算法则对钥匙和汽车间传输数据进行加密。
针对RKE和PKE应用，Microchip提供取得专利KEELOQ技术，用于实现跳码发射，对汽车进行锁止或开锁。该企业安全、微控制器及技术开发事业部产品营销经理FanieDuvenhage表示，部分系统向汽车发射很短固定代码信息，信息轻易遭到捕捉并被重新发射，另外在有些系统中，信息较短，也很轻易被她人“猜出”保密信息，给安全带来隐患。
“利用我们KEELOQ技术，每次发射信息全部是独特，即使有些人捕捉了所发射信息，也无法加以利用，因为下一条信息将完全不一样。而且该信息足够长，难以被她人猜出。从安全、成本和易用角度来看，KEELOQ系统含有很大优势。”
为提升安全性，TI推出新一代低功耗PKE加密收发器方案DST+，不仅含有身份识别功效，还能验证这种识别正确性，在这一系统中存放了经授权备有钥匙数目、学习过程日期和时间印记和其它背景信息，愈加增添了收发器安全特征。另外，经过集成RFID器件，TI这一方案还实现了无钥匙进入功效，驾驶者随身携带识别器内含一个或多个和RFID器件相连天线，可在车主靠近或触摸门把手时自动识别驾驶者并打开车锁。
除了在电子锁方面不停创新和研究，汽车防盗技术还深入发展到经过多种传感器来探测车门开启、汽车内部人员活动情况，甚至利用加速传感器来探测汽车是否被拖走。比如保时捷911在车内后视镜基座上装有一个红外线侦测器，专门侦测车辆上锁以后内部风吹草动；标致307则在车内安装了超声波传感器，用来探测车内空气运动，一旦出现异常，和之相连外部报警系统会立即开启进行报警。“汽车防盗系统中多数传感器和中央控制单元工作全部是利用微控制器实现，”Duvenhage指出。“可编程微控制器含有灵活性，许可每辆汽车和每个系统全部不相同，具体取决于设计师所期望实现功效，我们在这个领域能够向用户提供广泛选择。”
另外，在部分高级车型中还出现了密码锁、人体锁和GPS卫星定位系统等更为优异防盗方法。比如雪铁龙休旅车Evasion在每次发动前全部需要输入密码，经确定无误后才能开启车辆，车主可随时更改密码，以防密码被破解；人体锁则是将声音、指纹等人体生物特征作为输入密码信息，由计算机进行识别控制开锁。和此同时，还有部分汽车制造商将GPS技术和GSM网络相结合，实现车辆定位、网络防盗、远程熄火和远程操控车辆等功效，深入提升了汽车防盗能力。