驶向未来的钥匙--汽车无钥匙系统的创新应用

作者：恩智浦半导体公司 Thomas Rudolph

欢迎访问e展厅 展厅 2 汽车电子展厅 车灯, 遥控发射器, 汽车娱乐系统, TPMS胎压监测, 汽车防盗器, ... 是否希望你的汽车为你提供这样的服务：你一靠近就启动发动机；记录所有的服务和诊断信息；记住你钟爱的座椅位置、空调和信息娱乐设置；存储你的停车地点并知道如何引导你到达该地点；扮演有关汽油及类似花费的个人记录器的角色。这份清单要列下去一定永无止境。当通信与汽车结合时，丰富多彩的创意往往令人惊喜不已。 “驶向未来的钥匙”不是传统的钥匙，而是一个智能钥匙，或者说智能卡。如果你的车是高端车型，你打开车门时用的正是这种钥匙。千万不要小看这个小小的改变，它在简化你生活的时候发挥着重大作用。 雷诺、奔驰、宝马等高端汽车制造商已经采用了“无钥匙”系统。当你踏进指定范围时，该系统即可识别出你就是授权的驾驶者并自动开门。一旦上车，你只要按一个按钮即可起动点火开关。如今的智能钥匙还能“锁定”钥匙本身，防止你将自己锁在外面。 由于该解决方案中涉及通信技术，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。 主要的通信技术概念 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通信技术： 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，维修人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。 未来展望 无钥匙系统在未来几年将如何演进？业界领先的半导体厂商们认为，可以将无钥匙系统想象成其他技术之间的“调和器”，这是预测未来的最佳方式。钥匙或智能卡的尺寸限制了其内存的大小和“智能”的程度。但是，由于它几乎总是与驾驶者在一起，因此它可以利用PDA、手机、车载信息娱乐系统，甚至是汽车本身等体积较大的设备，共享它们的信息资源和处理能力。 NFC是这一变革中至关重要的元素之一，因为任何计算机或 PDA 用户都知道，要实现消费电子系统间的沟通是非常不方便的。但采用 NFC协议，信息交换会变得既简便又安全。之所以简便，是因为NFC是一种非常简单的通信，无需复杂的握手和配置协议。它可在千分之几秒内将手机连接到PDA或其他启用了NFC的设备。之所以更安全，是因为对于涉及金钱交易等敏感信息的数据，NFC极短的范围通信和可选加密功能可实现更高的安全性。 世界领先的汽车制造商都已使用无钥匙进入系统，应用范围包括防盗保护，到遥控钥匙进入和无钥匙进入/起动。 未来10年内，这些基本功能将成为主流。然而，这些功能如何推出，哪些应用更为盛行将因地区不同而不同。在日本，这些已经是许多小型车的基本功能。美国的汽车制造商却更多地采取了观望态度。 总而言之，由于“驶向未来的钥匙”系统具有极高的价值，汽车制造商将经过试水了解消费者最看重哪些功能，未来五年内，这一系统领域将涌现出无数创新。当今，便捷功能已成为很多人购车的决定性因素，汽车制造商也很可能越来越积极地推进智能进入系统的发展，特别是针对中档价位的车型。 (end)

文章内容仅供参考 (投稿) (7/16/2007)