福特汽車將RFID系統應用于汽車防盜的應用實例
在英國,平均每四十八秒便有一輛汽車失竊,使得保險公司要花上六億兩仟萬伍佰萬英磅(臺幣約貳佰肆拾參億柒仟伍佰萬元),福特汽車公司認為 TI 是這個問題的解決之道。
汽車竊賊從來未像現在一樣耽心警察和保險公司他們正在指望用電子追蹤來解決問題。這是一個大問題,在英國,四十八秒鐘便有一輛汽車失竊僅是去年,保險公司便花了六億兩仟伍佰萬英磅(臺幣約貳佰肆拾參億柒仟伍佰萬元)的賠償費。衛星定位系統(SATELLITE POSITION SYSTEM)的野心計劃己被使用,但其真正的目的是要使得汽車更難從第一現場駛離,全世界的汽車制造商都相信電子車輛定位器(ELECTRIC VCHIELE IMMOBILISATION)是可行之道。
福特是英國第一家使用電子定系統的汽車制造商,他們將于明年出售與國家護衛隊一樣標準的警衛系統。福特并不是惟一加強電子系統的一家汽車制造商。英國的 ROVER 公司和美國的通用汽車(GENERAL MOTORS)正在試驗他們自己的電子識別系統。德國的保險公司現正明文規定某種形式的汽車定位器。
但福特公司宣稱他們已開發一種系統,其安全性、成本和實用性的優點超越了其它公司的技術,藉助于德州儀器公司所開發的專利無線電譯碼(RF)芯片,福特公司已將其電子識別系統的基礎建立在保藏于激活鑰匙內的一個被動的,無電池的無線電感應器(TRANSPONDER)。
這種無線電感應器(TRANSPONDER)其長度不超過2 CM(公分)是德州儀器公司的TIRIS(德州儀器公司無線電自動識別系統小組)所開發的。這個小組成立于1990年,專事探討電子追蹤技術。『這個系統原先在歐洲是用來追蹤識別豬只,并在南極用來追蹤識別企鵝。』TIRIS的主管經理 NICK BROOKES 說『但是因為福特汽車公司,我們已經可以將此系統作為打擊汽車竊盜的最大利器』。此防盜系統的基本原理是:每一輛汽車都賦予了一個獨一無二的64位二進制密碼,只有在密碼能完全符合的情況下才能發動車輛,此密碼是貯存在車輛所有人的激活鑰匙的 TI 無線電感應器(TRANSPONDER)的內存內。此鑰匙與其密碼是用 RF 原理程序來識別,當該鑰匙在汽車的鑰匙孔內轉動時,密碼便會激活。一旦經過識別,該系統便會將通行密碼傳送給車輛的電子控制系統,該系統會激活汽車的燃料幫浦和點火系統。若鑰匙的密碼不能被識別,則車輛的引擎便無法發動。
所有電子安全系統的目的,明顯的都只是針對防止弊端,但是此策略只能使系統變得十分簡單,然而在福特公司的案例中,所使用的方法是利用鑰匙內的被動式無線電感應器(TRANSPONDER),僅需很低的動力,低頻 RF 信號來激活,根據福特公司(英國的)研發部主任 KEN KHANGURA 所說的,該公司想要的是一個不連接的系統,因為這樣不僅易于使用,也更為健全。
TIRIS 開發迷你型 RF 無線電感應器(TRANSPONDER),而福特公司則設計其外圍系統,這些設計的每一方面都在于增加安全性而不會使成本太高。當鑰匙在鑰匙孔內轉動時,藏在操縱桿內的一個無線電讀碼機便被激活。該讀碼機會在 0.05 秒內觸發,以134K Hz傳送一個脈沖的 RF 信號。這是一個低能量的信號,有著極短的距離,但它含有足夠的電能,可以產生3V的電位差而使電容器充電供一個芯片運作。
汽車不會將密碼資料傳送給鑰匙,因此貯存在無線電感應器之電容器內的電能是用來將收發機內存內的64位密碼傳回到車輛的讀碼機。這些密碼再比照車輛控制機組內所貯存的密碼,倘若密碼相符,引擎控制機組使能激活。
64位的密碼代表了18*10(18)組不同的鑰匙密碼,因此 MIDDLETON 宣稱,那些密碼不可能重復。事實上,若一輛車有兩、三位駕駛人時,該系統可以識別不只一把鑰匙。
此系統的安全特性包括了極窄及精確界定的傳送范圍, KHANGURA 形容它是一個一或兩吋長的香煙盒,安裝在鑰匙孔的周圍。TIRIS 的商業開發部經理 NOEL MIDDLETON 說『該系統十分精確,若有兩把鑰匙在鑰匙圈上,只有插在鑰匙孔的那把才能起動點火線圈。最重要的安全參數就是:該系統不會將信號發射出去,以致車外的任何強力無線電接收器都無法接收到信號。脈沖信號的設定可節省電力,這也意味著,從無線電感應器發出或接收的信號可以用同一個頻道。其它的系統都是使用分開的發射頻道,不僅需要有分開的發射機和接收電路,增加了無線電感應器的復雜性,且信號在兩個方向分開傳送,會有干擾的風險。
TIRIS 系統是利用一個半雙聯式的調頻技術,可以加強噪聲的消除能力,因為它是使用一個大約為10K Hz的差動信號,當以兩個方向發射時,兩邊都為134K Hz。由于此系統是使用近距離感應器而不是電場連結器,以100V/M的強度彈回EM電場。
此無線感應器的設計已被 TI 申請專利,且它包括有一個定做的混合信號IC,也整合了134K Hz無線電感應器電路。雖然此系統使用了64位的鑰匙,但此系統的數據發射能力很強,且包括了附加的安全位,像是一個16位的 CRC 檢查.根據 Middleton 的說法,這個系統有足夠的容量,可并入其它的安全特性,包括一個旋轉鑰匙,每一次操作后都可以更改。此種旋轉鑰匙(Rolling Key)在某些國家很受歡迎,包括德國。
TIRIS 也宣稱,它的64位密碼和無線電界面技術與正在流行的國際電子追蹤標準可兼容。
福特公司拒絕公開價格細目,但宣稱此種防盜系統包括了一組安全選擇的成本。任何有汽車被盜竊經驗的人都知道,沒有一種安全方法是百分之百有效的。各種電子系統都有數據混合的缺點,但 Khangura 有信心,認為福特公司和 TIRIS 對日漸高漲的汽車盜竊數字會有很大的影響。