對于擁有愛車的人來說，誰都不希望自己心愛的“座駕”成為盜車賊的囊中之物。因而在關注汽車動力與操控性能、安全與舒適度以及多樣化娛樂功能的同時，消費者對汽車的防盜能力亦是倍加看重。應對市場需求，各大主流汽車制造商不斷推出創(chuàng)新性防盜技術，超強的防盜功能成為汽車廠商參與市場競爭的利器，亦成為產品的主要賣點之一。
KEELOQ專利技術采用跳碼發(fā)射方式控制車鎖，有效地保護了密碼信息不被盜賊截獲。
從防盜的基本方式來看，汽車防盜分為兩大基本類別：機械式防盜和電子式防盜。機械式防盜是比較初級簡單的防盜方式，比如利用車輪鎖、檔鎖和方向盤鎖等來進行防盜，主要用于汽車的后裝市場。電子式防盜最早起源于1986年通用推出的汽車防盜系統(tǒng)(Vehicle Anti-Theft System，VATS)，該系統(tǒng)的原理是在車鑰匙中安裝一個嵌入式電阻，當車鑰匙插入車鎖中，車鎖內兩根精細的線接觸到車鑰匙的內部電阻，防盜系統(tǒng)的處理模塊通過觸點讀出電阻值，并與預先設定的固定電阻值進行比較，如果兩個阻值吻合則允許啟動發(fā)動機，如果不吻合則只有在10分鐘之后才能再次嘗試啟動發(fā)動機，從而起到了防盜作用。
VATS系統(tǒng)的推出激發(fā)了汽車行業(yè)對電子防盜技術的需求。由于具有智能化、更安全和更加便利等特性，各大汽車廠商紛紛將電子式汽車防盜系統(tǒng)作為產品的標準配置，并致力于不斷研發(fā)更高級的防盜技術，以確保將盜賊完全拒之車外。半導體技術的進步為汽車廠商實現(xiàn)這一目標提供可能，以恩智浦、Microchip、飛思卡爾、TI和Atmel等為代表的半導體廠商圍繞汽車防盜這一領域推出各種新的產品與方案，推動汽車防盜系統(tǒng)向更高級階段邁進。
主流汽車防盜方案
從目前市場上的主流車型來看，主要的防盜方式包括發(fā)動機防盜鎖止系統(tǒng)(IMMO)、遙控門鎖(RKE)、無鑰匙門禁(PKE)、雙向智能鑰匙、紅外線偵測、氣流偵測和GPS衛(wèi)星定位等，其中以IMMO和RKE的應用最為廣泛。
發(fā)動機防盜鎖止系統(tǒng)是在通用的VATS基礎上發(fā)展起來的，在防盜原理上傳承了VATS的思路，即利用鑰匙中芯片的密碼與起動電門中的密碼進行匹配來控制發(fā)動機的起動，以達到防盜的目的�！癐MMO主要通過引擎控制單元ECU來控制發(fā)動機，整個方案包括低頻收發(fā)器、MCU、穩(wěn)壓器和通信接口芯片(比如CAN、LIN收發(fā)器)�！倍髦瞧职雽w公司汽車電子大中華區(qū)高級市場經理張建臣指出，“在尺寸的限制下，如此多的元器件需要用一塊專門的電路板來實現(xiàn)，為此我們推出新一代的單芯片解決方案ABIC2，包括了LIN收發(fā)器、穩(wěn)壓器及數(shù)字邏輯單元，實現(xiàn)了單芯片的遠程ECU通訊，只需要三根線(Power、GND和LIN)就可以實現(xiàn)IMMO功能�！�
遙控門鎖(RKE)技術在汽車領域的應用最為普遍，目前市場上從高檔到低檔的絕大部分車型都具備了這一功能。該技術的原理是通過車身控制模塊BCM來控制車門，只需按下鑰匙上的按鈕就能關閉或打開車門。隨著技術發(fā)展，一些中高檔車型如凱迪拉克STS、福特蒙迪歐、標致307等將這一功能與發(fā)動機防盜鎖止系統(tǒng)集成在一起。張建臣表示，為節(jié)約鑰匙的成本和空間，恩智浦率先推出集成了IMMO和RKE的單芯片方案，“該芯片擁有HITAG2＋車用遙控門鎖應答器(PCF7946)，結合了現(xiàn)有HITAG器件(PCF7936)經過驗證的防盜安全功能以及遙控門鎖的便利性，”他說道。
無鑰匙門禁系統(tǒng)(PKE)在RKE基礎之上發(fā)展起來，作為新一代防盜技術正在逐步發(fā)展壯大，目前已經從高檔車市場逐步進入中檔車市場，不僅奔馳、寶馬等高端汽車制造商已經廣泛采用了PKE，像福特蒙迪歐、日產的天籟和新型馬自達等中型車型也紛紛采用這一技術。張建臣解釋說，PKE不是傳統(tǒng)的鑰匙，而是一個智能鑰匙，類似于智能卡。當駕駛者踏進指定范圍時，該系統(tǒng)通過識別判斷如果是合法授權的駕駛者則進行自動開門。上車之后，駕駛者只需要按一個按鈕即可啟動點火開關�！白鳛槭准伊慨aPKE方案的半導體廠商，恩智浦目前可以提供完整的解決方案，主流芯片PCF7952具有高集成度、低功耗的特點，集成了IMMO、RKE和PKE的所有功能，”他介紹道。
雙向智能鑰匙是一種更加智能化的防盜技術，通過增加RF模塊實現(xiàn)雙向通信功能。不過由于成本偏高，在市場上大范圍的應用還有待時日。雙向智能鑰匙的優(yōu)勢主要在兩個方面：一是更易于使用，車主可通過LED或LCD顯示屏在鑰匙上監(jiān)控汽車的狀態(tài)，確認汽車是否已經上鎖，引擎是否仍在運轉；另一個優(yōu)勢是安全性大大增強，傳統(tǒng)的單向鑰匙向汽車傳輸信號時面臨被截獲或攻擊的危險，使用雙向解決方案時，汽車廠商可以利用各種加密安全運算法則對鑰匙和汽車間的傳輸數(shù)據(jù)進行加密。
Fanie Duvenhage：針對汽車防盜領域的芯片方案將趨于更通用的MCU器件，而遠離定制的ASIC器件。
針對RKE和PKE的應用，Microchip提供獲得專利的KEELOQ技術，用于實現(xiàn)跳碼發(fā)射，對汽車進行鎖止或者開鎖。該公司安全、微控制器及技術開發(fā)事業(yè)部產品營銷經理Fanie Duvenhage表示，一些系統(tǒng)向汽車發(fā)射很短的固定代碼信息，信息容易遭到捕獲并被重新發(fā)射，另外在有些系統(tǒng)中，信息較短，也很容易被他人“猜出”保密信息，給安全帶來隱患�！袄梦覀兊腒EELOQ技術，每次發(fā)射的信息都是獨特的，即使有人捕獲了所發(fā)射的信息，也無法加以利用，因為下一條信息將完全不同。而且該信息足夠長，難以被他人猜出。從安全、成本和易用角度來看，KEELOQ系統(tǒng)具有很大的優(yōu)勢�！�
為提高安全性，TI推出新一代低功耗PKE加密收發(fā)器方案DST+，不僅具有身份識別的功能，還能驗證這種識別的準確性，在這一系統(tǒng)中存儲了經授權的備有鑰匙數(shù)目、學習過程的日期和時間印記以及其它背景信息，更加增添了收發(fā)器的安全特性。此外，通過集成RFID器件，TI的這一方案還實現(xiàn)了無鑰匙進入的功能，駕駛者隨身攜帶的識別器內含一個或多個與RFID器件相連的天線，可在車主接近或觸摸門把手時自動識別駕駛者并打開車鎖。
除了在電子鎖方面的不斷創(chuàng)新與研究，汽車防盜技術還進一步發(fā)展到通過各種傳感器來探測車門開啟、汽車內部人員活動的狀況，甚至利用加速傳感器來探測汽車是否被拖走。比如保時捷911在車內后視鏡基座上裝有一個紅外線偵測器，專門偵測車輛上鎖之后內部的風吹草動；標致307則在車內安裝了超聲波傳感器，用來探測車內的空氣運動，一旦出現(xiàn)異常，與之相連的外部報警系統(tǒng)會立即啟動進行報警。“汽車防盜系統(tǒng)中多數(shù)傳感器和中央控制單元的工作都是利用微控制器實現(xiàn)的，”Duvenhage指出�！翱删幊涛⒖刂破骶哂徐`活性，允許每輛汽車和每個系統(tǒng)都不相同，具體取決于設計師所希望實現(xiàn)的功能，我們在這個領域可以向客戶提供廣泛的選擇�！�
此外，在一些高檔車型中還出現(xiàn)了密碼鎖、人體鎖和GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng)等更為先進的防盜方式。比如雪鐵龍休旅車Evasion在每次發(fā)動前都需要輸入密碼，經確認無誤后才能啟動車輛，車主可隨時更改密碼，以防密碼被破解；人體鎖則是將聲音、指紋等人體生物特征作為輸入的密碼信息，由計算機進行識別控制開鎖。與此同時，還有一些汽車制造商將GPS技術與GSM網(wǎng)絡相結合，實現(xiàn)車輛定位、網(wǎng)絡防盜、遠程熄火和遠程操控車輛等功能，進一步提升了汽車的防盜能力。
芯片方案發(fā)展趨勢
針對汽車防盜領域的半導體器件將呈現(xiàn)出怎樣的發(fā)展趨勢？恩智浦的張建臣指出，預測未來的最佳方式是將無鑰匙系統(tǒng)想象成其他技術之間的調和器。“鑰匙或智能卡的尺寸限制了其內存的大小和智能程度，但是它總是跟隨著駕駛者，因此可以利用PDA、手機、車載信息娛樂系統(tǒng)甚至是汽車本身來共享其的信息資源和處理能力，從而為駕駛者提供更多的服務及便利�！彼硎荆瑸榱藢崿F(xiàn)這一目標，芯片方案的集成度將變得越來越高，同時由于有了更多的互聯(lián)，安全性也會得到更多的關注。
Microchip的Duvenhage則表示，從發(fā)展趨勢來看，客戶對舒適性的關注增強�！癙KE開始進入汽車就是最好的證明，同時LCD顯示器也開始出現(xiàn)在密鑰卡上。”他預計，IC解決方案將趨于更通用的MCU，而遠離定制的ASIC器件。“各家汽車廠商的防盜系統(tǒng)各不相同，但由于需求量小，從成本的角度出發(fā)，半導體廠商難以為每家客戶開發(fā)新型芯片�！币虼薓icrochip專為汽車電子廠商提供可編程器件，使得防盜系統(tǒng)制造商可以通過對器件進行編程來滿足需求，而不是依靠半導體廠商為其定制產品。
從芯片方案面臨的挑戰(zhàn)來看，安全可靠永遠是汽車防盜系統(tǒng)的第一追求。相較機械式防盜，電子式防盜系統(tǒng)更為先進復雜，但它們有一個共同的軟肋，就是可能被盜賊破解。為此，芯片廠商在開發(fā)更高級的加密算法上也是不遺余力，例如Microchip針對RKE和PKE應用開發(fā)的KEELOQ專利技術采用獨特的密碼技術，保證每次發(fā)射的信息完全不同且信息足夠長，而恩智浦則將算法密鑰從48位提升到96位。
此外，為了保證鑰匙在電池耗盡、不慎落水等極端條件下仍然可靠，恩智浦還推出了LSP封裝，將Transponder的低頻天線封裝到芯片內部�！霸谄嚪辣I領域，我們的目標是圍繞市場的主流防盜系統(tǒng)不斷推出符合未來市場需求的新產品。比如為了滿足用戶更多人性化的需求，我們的Transponder可提供更大存儲空間，幫助駕駛者利用鑰匙記錄更多的車主信息，如座椅位置、空調和信息娛樂的設置等�！睆埥ǔ纪嘎叮磥矶髦瞧诌�將推出集成NFC的芯片，可實現(xiàn)鑰匙跟手機的互聯(lián)，為鑰匙功能的進一步豐富提供了可能。
