315
NFC 汽車鑰匙方案介紹
NFC 汽車鑰匙的市場(chǎng)潛力吸引了不少?gòu)S商的加入，不乏各個(gè)行業(yè)內(nèi)的巨頭們。今天在談技術(shù)問(wèn)題和趨勢(shì)預(yù)測(cè)前，先通過(guò)意法半導(dǎo)體（ST）的案例和大家一起來(lái)了解一下 NFC 汽車鑰匙方案包含哪些有機(jī)組成部分。
- 系統(tǒng)框圖：設(shè)備與車輛之間是如何相互驗(yàn)證的？
?
圖 | ST“數(shù)字鑰匙系統(tǒng) - 安全 NFC 汽車鑰匙”方案系統(tǒng)框圖
- 器件總覽：那些核心器件都有什么特色？
?
圖 | ST“數(shù)字鑰匙系統(tǒng) - 安全 NFC 汽車鑰匙”方案核心器件表
直擊 NFC 汽車鑰匙方案中的那些“擔(dān)憂”
- 可靠性：通信干擾與強(qiáng)磁場(chǎng)環(huán)境怎么破？
我相信很多小伙伴和我的想法是一致的，對(duì) NFC 汽車鑰匙的便捷性從來(lái)沒(méi)有懷疑過(guò)，但是對(duì)在使用過(guò)程中的通信干擾存在疑惑，包括 NFC 汽車鑰匙系統(tǒng)對(duì)手機(jī)通信的干擾，也包括手機(jī)對(duì) NFC 汽車鑰匙系統(tǒng)的干擾。此外，在生活中或多或少會(huì)接觸一些強(qiáng)磁場(chǎng)的環(huán)境，NFC 汽車鑰匙系統(tǒng)能否堅(jiān)挺地工作，不受影響？
?
圖 | ST 安全微控制器產(chǎn)品市場(chǎng)經(jīng)理汪浩先生
借著受邀參加 ST 2020 年慕尼黑上海電子展專訪的機(jī)會(huì)，采訪到了數(shù)字鑰匙系統(tǒng)方面的專家，安全微控制器產(chǎn)品市場(chǎng)經(jīng)理汪浩先生。他告訴筆者，NFC 近場(chǎng)通信的頻率是 13.56MHz，而移動(dòng)電話或者其他通訊設(shè)備的通信頻率通常都要達(dá)到數(shù)百兆至數(shù)千兆，兩者的工作頻率范圍不同，也就不會(huì)產(chǎn)生互相干擾的現(xiàn)象。
而針對(duì)強(qiáng)磁場(chǎng)的干擾問(wèn)題，汪浩則很坦誠(chéng)地表示，強(qiáng)磁場(chǎng)確實(shí)會(huì)對(duì) NFC 的正常工作帶來(lái)影響，但這樣的場(chǎng)景并不多，除了用戶主動(dòng)避免在強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域停車外，在 NFC 汽車鑰匙的芯片和系統(tǒng)設(shè)計(jì)中遵循一定的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，做足可靠性測(cè)試，可以在一定程度上減少這類問(wèn)題的發(fā)生，但在邏輯上并不排除 NFC 鑰匙在強(qiáng)磁場(chǎng)環(huán)境下失效的可能。
- NFC 汽車鑰匙安全嗎？黑客中繼攻擊怎么破？
在互聯(lián)網(wǎng)的世界里，黑客的網(wǎng)絡(luò)攻擊總是無(wú)孔不入。NFC 汽車鑰匙方案在一定程度上可以歸屬為物聯(lián)網(wǎng)的產(chǎn)物，一旦物聯(lián)網(wǎng)受到攻擊，后果相比互聯(lián)網(wǎng)只會(huì)是有過(guò)之而無(wú)不及，因此，安全成為大家關(guān)心的另一個(gè)焦點(diǎn)。
當(dāng)問(wèn)及“在近場(chǎng)通信中，如何看待黑客采用某種信號(hào)增強(qiáng)器放大連接信號(hào)，讓安裝在汽車門把手上的讀卡器誤以為車主就在汽車旁，而產(chǎn)生誤開(kāi)關(guān)的現(xiàn)象？”時(shí)，汪浩的回答打消了筆者的顧慮。他說(shuō)，為了安全起見(jiàn)，設(shè)計(jì)過(guò)程中，在關(guān)聯(lián)安全的每一個(gè)環(huán)節(jié)上都必須要遵從適當(dāng)?shù)陌踩珔f(xié)議和標(biāo)準(zhǔn)，這是一種系統(tǒng)級(jí)的安全解決方案。
大家都知道，使用 NFC 汽車鑰匙時(shí)，需要將密鑰卡（可以是智能卡 / 密鑰卡、NFC 手機(jī)等，下面統(tǒng)稱為密鑰卡）靠近車把手的讀卡器，在近距離范圍內(nèi)，通過(guò)電磁感應(yīng)的物理原理，密鑰卡從讀卡器獲得能量后實(shí)現(xiàn)電源供電，從而觸發(fā)汽車門解鎖等反應(yīng)。話外之意，即使手機(jī)沒(méi)電也是能正常工作的。同時(shí)，門解鎖的過(guò)程又是一個(gè)相互認(rèn)證的過(guò)程，即汽車對(duì)鑰匙卡通過(guò)加密算法的相互認(rèn)證來(lái)確?？ㄊ且粡埡戏ǖ目ê蟛艜?huì)去實(shí)現(xiàn)車門的解鎖。
?
圖 | ST“數(shù)字鑰匙系統(tǒng) - 安全 NFC 汽車鑰匙”方案演示
就 ST 而言，通過(guò)在智能卡 / 密鑰卡、智能手機(jī)等移動(dòng)設(shè)備和汽車網(wǎng)關(guān)單元中加入 ST31、ST54、ST33 等車規(guī)級(jí)的安全芯片（EAL5+CC 認(rèn)證），即在這些硬件加密加速器的基礎(chǔ)上，從物理和電氣層面實(shí)現(xiàn)抵抗攻擊的防篡改功能，保護(hù)敏感信息。
解讀 NFC 汽車鑰匙趨勢(shì)幾何？
關(guān)于 NFC 汽車鑰匙的趨勢(shì)發(fā)展，汪浩也給到了一些他的解讀，筆者認(rèn)為這些觀點(diǎn)均比較中肯，并無(wú)軟推感，下面我們一起來(lái)了解一下。
- 新風(fēng)尚以上，標(biāo)配未滿
“近日像特斯拉、比亞迪這類整車廠，蘋果、華為等手機(jī)廠商都在力推 NFC 汽車鑰匙方案，在這些行業(yè)巨頭的引導(dǎo)下，NFC 汽車鑰匙方案一定是未來(lái)的一個(gè)新風(fēng)向，但標(biāo)配與否？就像手機(jī)中的 NFC 模塊是否會(huì)成為標(biāo)配一樣，那目前為止還不是，只有一些高端手機(jī)才會(huì)將其設(shè)為標(biāo)配。因此，NFC 汽車鑰匙是否將成為標(biāo)配，還得要看市場(chǎng)的接受程度和推廣力度。”汪浩如是說(shuō)。
既然不一定是標(biāo)配，那一定會(huì)有一些車子出廠時(shí)不帶該功能，或者說(shuō)某些現(xiàn)有車主對(duì)該應(yīng)用很感興趣的情況也是存在的，關(guān)于個(gè)人改裝或增設(shè)的問(wèn)題，筆者也向汪浩先生進(jìn)行了求證，他給出的回復(fù)是，“以 ST 的 NFC 汽車鑰匙為例，它是一個(gè)系統(tǒng)級(jí)的解決方案，結(jié)合了標(biāo)準(zhǔn)化的專用接口、密鑰管理平臺(tái)和一些重要功能，并不是一個(gè)單一的產(chǎn)品，必須是汽車制造商專有或是在汽車出廠前內(nèi)置在車內(nèi)的，所以作為現(xiàn)有車主是沒(méi)有辦法通過(guò)個(gè)人改裝或增設(shè)來(lái)實(shí)現(xiàn)這個(gè)功能的?！?/p>
- 標(biāo)準(zhǔn)品還是定制化？
“以 ST 為例，整體方案是在 2019 年第四季度推出的，那是一個(gè)具備基本功能的大致方案，具體到某款車型或某個(gè)品牌需要實(shí)現(xiàn)怎樣的功能，還需要進(jìn)一步去溝通與確定，因此是一個(gè)定制化的過(guò)程?！蓖艉票硎?。
定制化發(fā)展到一定程度就容易出現(xiàn)碎片化，關(guān)于這個(gè)問(wèn)題是如何解決或者說(shuō)是如何打算的，汪浩補(bǔ)充道：“不可否認(rèn)，碎片化的可能還是存在的，因?yàn)椴煌嚻蠡蚴謾C(jī)廠商的需求不同，定制化總是無(wú)法避免。因此，在方案提出的時(shí)候就會(huì)去遵循 CCC 規(guī)范，車企和手機(jī)廠商也會(huì)遵循這個(gè)規(guī)范，如此一來(lái)，將來(lái)改變的東西就會(huì)相對(duì)少一點(diǎn)?！?/p>
“ST 的目標(biāo)是系統(tǒng)方案商，主要服務(wù)對(duì)象也是這些 Tier1 廠商（包括 FAE，暫時(shí)并沒(méi)有面向普通玩家開(kāi)放的打算），目前 NFC 汽車鑰匙方案架構(gòu)已定，未來(lái)方案升級(jí)重心會(huì)放在芯片級(jí)升級(jí)上面，這些都能在一定程度上減小碎片化發(fā)生的概率?！?/p>
聽(tīng)到這里，小伙伴們是否對(duì)具體定制化的需求有所困惑？這里汪浩先生也舉了一個(gè)簡(jiǎn)單而典型的例子，幫助大家理解。
“有的車廠面向的客戶是我們的老百姓，而有的車廠面向的客戶是租車公司，對(duì)鑰匙分享的需求程度不同。我們老百姓的手機(jī)鑰匙分享對(duì)象往往是我們的家人、朋友，功能比較簡(jiǎn)單。但是租車公司的需求不僅如此，他需要能夠設(shè)置手機(jī)鑰匙分享的權(quán)限、時(shí)間額度，提前將這些信息統(tǒng)計(jì)好放在系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)中，然后通過(guò)空中下載的方式發(fā)到客戶的手機(jī)上，實(shí)現(xiàn)對(duì)車子的交鑰匙控制。”
- 車聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟（CCC）與行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)演進(jìn)
CCC 車聯(lián)網(wǎng)聯(lián)盟開(kāi)發(fā)了一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化的數(shù)字鑰匙生態(tài)系統(tǒng)，在考慮到隱私保護(hù)的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)對(duì)移動(dòng)設(shè)備的認(rèn)證、存儲(chǔ)和共享，這樣的車輛數(shù)字鑰匙，即使是在智能手機(jī)電量不足時(shí)也可保證安全工作。目前使用的這個(gè)規(guī)范是 1.0 階段的，2.0 階段的規(guī)范剛發(fā)布沒(méi)多久，汽車 OEM 或手機(jī)制造商何時(shí)開(kāi)始全面實(shí)施 2.0 階段的規(guī)范，時(shí)間點(diǎn)還不大好說(shuō)。此外，3.0 階段的規(guī)范據(jù)說(shuō)也在定制之中，很大程度上會(huì)將藍(lán)牙及 UWB 即精準(zhǔn)定位加進(jìn)去。
寫在最后
“NFC 的技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)很成熟了，從技術(shù)實(shí)現(xiàn)的角度來(lái)說(shuō)并沒(méi)有什么難點(diǎn)，需要的只是時(shí)間的發(fā)酵。具體來(lái)講，未來(lái) 1~2 年內(nèi) NFC 汽車鑰匙方案的推廣難點(diǎn)在于產(chǎn)業(yè)鏈的整合，不光是芯片供應(yīng)商，還有設(shè)備供應(yīng)商、系統(tǒng)集成商、車廠，還包括一系列的服務(wù)供應(yīng)商，如何將整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈整合起來(lái)，才是最大的難點(diǎn)?！?汪浩如是說(shuō)。
他還補(bǔ)充道， “站在 ST 的角度，解決該難點(diǎn)的切入口是與 Tier1 車企供應(yīng)商加強(qiáng)合作，從需求到推廣，相互協(xié)作，培養(yǎng)最終消費(fèi)者的消費(fèi)習(xí)慣。而相比其他競(jìng)爭(zhēng)者而言，ST 的優(yōu)勢(shì)在于其產(chǎn)品線非常豐富，提供的是一站式解決方案，從讀卡器、安全芯片、車規(guī)級(jí) MCU 到系統(tǒng)平臺(tái)，從物聯(lián)網(wǎng)安全、小封裝到低功耗，ST 都能游刃有余?！?/p>
更多關(guān)于慕尼黑上海電子展的原創(chuàng)文章，請(qǐng)點(diǎn)擊與非原創(chuàng)之《慕展 2020》
?
