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無鑰匙汽車系統(tǒng)展現(xiàn)創(chuàng)新應用

2007-07-17 08:51 電子工程專輯

導讀:你是否希望汽車能提供以下服務:當你靠近時就自動啟動;可記錄所有服務和診斷訊息;記住你的座椅位置、空調和信息娛樂設定;儲存你的停車地點并知道如何引導你到達該地點;可記錄有關汽油及類似花費等。人們對汽車功能的要求永無止境,而當通訊與汽車結合時,豐富的創(chuàng)意往往令人驚喜不已。

你是否希望汽車能提供以下服務:當你靠近時就自動啟動;可記錄所有服務和診斷訊息;記住你的座椅位置、空調和信息娛樂設定;儲存你的停車地點并知道如何引導你到達該地點;可記錄有關汽油及類似花費等。人們對汽車功能的要求永無止境,而當通訊與汽車結合時,豐富的創(chuàng)意往往令人驚喜不已。

‘通往未來的鑰匙’指的并非傳統(tǒng)鑰匙,而是一種智慧鑰匙,或可說是智慧卡。如果你的汽車是高階車款,那么你已經開始使用這種鑰匙了。千萬別忽略這個小小的改變,它在簡化汽車應用時發(fā)揮了重大作用。

雷諾、奔馳、BMW等高階汽車制造商均已采用了‘無鑰匙’系統(tǒng)。當你踏進指定范圍時,該系統(tǒng)即可識別出你就是授權的駕駛者并自動開門。一旦上車,你只要按一個按鈕即可啟動。如今的智慧鑰匙還能‘鎖定’鑰匙本身,預防你將自己鎖在外面。

由于該解決方案中涉及通訊技術,因此也會涉及包括射頻識別(RFID)、近場無線通訊(NFC)和全球定位系統(tǒng)(GPS)。將這些技術整合在智慧鑰匙中,智慧鑰匙就能與你、汽車、甚至與整個世界進行通訊。

RFID、NFC和GPS

RFID:是繼條形碼之后出現(xiàn)的智能型技術。除了收發(fā)器之外,RFID還整合了一些計算機內存芯片,因此在接收到查詢訊號后,RFID可完成許多條形碼無法實現(xiàn)的功能。

RFID在汽車中最早的應用是1993至1994年的汽車電子引擎防盜技術。在汽車中整合RFID的下一個重要應用是‘無鑰匙進入’,2003年在恩智浦半導體(當時為飛利浦半導體)的領導下進行。‘無鑰匙進入’能讓駕駛者在汽車附近開車門,不必將鑰匙或智慧卡從口袋或錢包中取出。

只需拉動駕駛旁的門把,即可啟動車內RFID收發(fā)器的喚醒模式。此時RFID收發(fā)器會掃描周圍區(qū)域,以識別、尋找鑰匙或智慧卡中嵌入式RFID芯片的特定ID程序代碼。一旦找到,安全算法會確定該芯片是否合法并決定是否打開車門。

一旦車主身份得到確認,系統(tǒng)會驗證鑰匙是否在車內,如果在的話,只需按一下儀表板上的按鈕即可啟動車輛。用戶還可透過嵌入式計算機內存和無線通訊的結合,在鑰匙或智慧卡中儲存服務、維修和客戶記錄。

在修理廠的服務臺添加一個發(fā)射器即可輕松傳輸維修、診斷和哩程數據。實際上,即使汽車正在遠離服務站的地方行駛,某些診斷數據也可透過車內系統(tǒng)傳輸到芯片。進入修理廠后,維修人員可利用這些信息進行評估,也可利用這些信息自動訂購維修所用的組件。

RFID也適合其它應用。如停車場和收費站就不再需要另一臺設備,只需透過鑰匙即可無縫監(jiān)視汽車的進、出和付費情況,用戶還可透過汽車信息娛樂系統(tǒng)以新的方式存取和傳輸內容。

NFC:是一種近距離安全無線技術,可方便地實現(xiàn)個人通訊和可攜式設備間的連接,恩智浦半導體和新力等大型企業(yè)均支持該標準。2003年11月,NFC已經通過ISO/IEC(國際標準化組織/國際電工委員會)認證。

NFC是一種短距通訊方式,工作距離僅有幾公分。就其特點而言,NFC的真正價值在于已經過最佳化,無需用戶配置即可在各種設備之間進行直觀、簡便、安全的通訊。用戶只需將兩臺設備互相靠近,即可進行通訊。

NFC已經開始應用在相關設備中,如三星和諾基亞手機。用戶可透過NFC手機在進入展會或其它活動時進行注冊。用戶無需填寫表格,只要在讀卡器前晃動具有NFC功能的手機,所需的用戶信息都會瞬間傳輸到連接讀卡器的PC中,而入場券則會自動打印。

GPS:如今,GPS已應用在高階車款中,駕駛可在儲存于CD-ROM并顯示在儀表板的地圖上確定自己車輛的位置。GPS還可應用于汽車后裝市場。GPS從圍繞地球旋轉的衛(wèi)星接收訊號,進行三角測量以獲得汽車位置。商用汽車系統(tǒng)大約可精確到10公尺,軍用系統(tǒng)就更精確了。

汽車尋找功能

未來的鑰匙將可利用GPS技術來提供所謂的‘尋找汽車’功能。汽車的GPS坐標會自動記錄在鑰匙中。用戶可選擇在鑰匙中整合GPS芯片,或是利用愈來愈多手機、PDA等行動設備中整合的GPS功能。在這種應用中,NFC將帶來更優(yōu)異的解決方案。

NFC可將手機或PDA上的全部信息連接到鑰匙,并進一步連接到汽車本身。在‘尋找汽車’的方案中,NFC可將汽車坐標發(fā)送到PDA。具備GPS功能的PDA可辨認自己的坐標。唯一缺少的是地圖,而地圖也能儲存在PDA或手機上。

另外,值得一提的是,實時駕駛的是租來的汽車,‘尋找汽車’功能也同樣有效。首先,它能有效協(xié)助用戶在出租公司的停車場上尋找租來的汽車。而一旦駕駛者進入汽車,地址即可從PDA傳輸到車輛,無需繁瑣的鍵盤輸入法。

但當把這些功能和信息都整合在智能鑰匙或智能卡中之際,新的問題又出現(xiàn)了:如果駕駛者遺失鑰匙,該怎么辦?最顯而易見的解決方案是PIN程序代碼,但這種做法并不方便。另一種方法是使用生物辨識技術來識別鑰匙的主人。鑰匙鏈中的發(fā)射器所產生的紅外線可以與傳感器結合使用來識別指紋。這一紅外線還能穿透皮膚,識別人體血液的血色素特征。

未來展望

無鑰匙系統(tǒng)在未來幾年將如何演進?業(yè)界領先的半導體廠商們認為,可以將無鑰匙系統(tǒng)想象成其它技術之間的‘調和器’,這是預測未來的最佳方式。鑰匙或智能卡的尺寸限制了其內存的大小和‘智慧’的程度。但是,由于它幾乎總是與駕駛者在一起,因此它可以利用PDA、手機、車載信息娛樂系統(tǒng),甚至是汽車本身等體積較大的設備,共享它們的信息資源和處理能力。

NFC是這一變革中至關重要的元素之一,因為任何計算機或PDA用戶都知道,要實現(xiàn)消費電子系統(tǒng)間的溝通是非常不方便的。但采用NFC協(xié)議,信息交換會變得既簡便又安全。之所以簡便,是因為NFC是一種非常簡單的通訊,無需復雜的握手和配置協(xié)議。它可在千分之幾秒內將手機連接到PDA或其它啟用了NFC的設備。之所以更安全,是因為對于涉及金錢交易等敏感信息的數據,NFC極短的范圍通訊和可選加密功能可實現(xiàn)更高的安全性。

全球各大汽車制造商都已采用無鑰匙進入系統(tǒng),應用范圍從防盜保護到遙控鑰匙進入和無鑰匙進入/啟動均包含在內。未來10年內,這些基本功能將成為主流。然而,這些功能如何推出,哪些應用更為盛行將因地區(qū)不同而異。在日本,這些已經是許多小型車的基本功能。美國的汽車制造商卻仍在觀望。

總而言之,由于未來的智能型鑰匙系統(tǒng)具有極高的價值,汽車制造商將經過實際測試了解消費者最需要哪些功能,未來五年內,這一系統(tǒng)領域將涌現(xiàn)出無數創(chuàng)新。目前,便捷功能已成為許多人購車的決定性因素,汽車制造商也很可能越來越積極地推動智能系統(tǒng)的發(fā)展,特別是針對中階價位的車款。