奔向未來---無鑰匙汽車系統展現創新應用

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、空調和資訊娛樂設定；儲存你的停車地點並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，豐富的創意往往令人驚喜不已。 ‘通往未來的鑰匙’指的並非傳統鑰匙，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，那麼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揮了重大作用。 雷諾、賓士、BMW等高階汽車製造商均已採用了‘無鑰匙’系統。當你踏進指定範圍時，該系統即可識別出你就是授權的駕駛者並自動開門。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。 由於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(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：是繼條碼之後出現的智慧型技術。除了收發器之外，RFID還整合了一些電腦記憶體晶片，因此在接收到查詢訊號後，RFID可完成許多條碼無法實現的功能。 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收發器的喚醒模式。此時RFID收發器會掃描周圍區域，以識別、尋找鑰匙或智慧卡中嵌入式RFID晶片的特定ID程式碼。一旦找到，安全演算法會確定該晶片是否合法並決定是否打開車門。 一旦車主身份得到確認，系統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電腦記憶體和無線通訊的結合，在鑰匙或智慧卡中儲存服務、維修和客戶記錄。 在修理廠的服務台添加一個發射器即可輕鬆傳輸維修、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傳輸到晶片。進入修理廠後，維修人員可利用這些資訊進行評估，也可利用這些資訊自動訂購維修所用的元件。 RFID也適合其他應用。如停車場和收費站就不再需要另一台設備，只需透過鑰匙即可無縫監視汽車的進、出和付費情況，用戶還可透過汽車資訊娛樂系統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均支援該標準。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的真正價值在於已經過最佳化，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。用戶只需將兩台設備互相靠近，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註冊。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，所需的用戶資訊都會瞬間傳輸到連接讀卡器的PC中，而入場券則會自動列印。 GPS：如今，GPS已應用在高階車款中，駕駛可在儲存於CD-ROM並顯示在儀表板的地圖上確定自己車輛的位置。GPS還可應用於汽車後裝市場。GPS從圍繞地球旋轉的衛星接收訊號，進行三角測量以獲得汽車位置。商用汽車系統大約可精確到10公尺，軍用系統就更精確了。 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座標會自動記錄在鑰匙中。用戶可選擇在鑰匙中整合GPS晶片，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將帶來更優異的解決方案。 NFC可將手機或PDA上的全部資訊連接到鑰匙，並進一步連接到汽車本身。在‘尋找汽車’的方案中，NFC可將汽車座標發送到PDA。具備GPS功能的PDA可辨認自己的座標。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，即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。 但當把這些功能和資訊都整合在智慧鑰匙或智慧卡中之際，新的問題又出現了：如果駕駛者遺失鑰匙，該怎麼辦？最顯而易見的解決方案是PIN程式碼，但這種做法並不方便。另一種方法是使用生物辨識技術來識別鑰匙的主人。鑰匙鏈中的發射器所產生的紅外線可以與感測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徵。 未來展望 無鑰匙系統在未來幾年將如何演進？業界領先的半導體廠商們認為，可以將無鑰匙系統想像成其他技術之間的‘調和器’，這是預測未來的最佳方式。鑰匙或智慧卡的尺寸限制了其記憶體的大小和‘智慧’的程度。但是，由於它幾乎總是與駕駛者在一起，因此它可以利用PDA、手機、車載資訊娛樂系統，甚至是汽車本身等體積較大的設備，共享它們的資訊資源和處理能力。 NFC是這一變革中至關重要的元素之一，因為任何電腦或PDA用戶都知道，要實現消費電子系統間的溝通是非常不方便的。但採用NFC協議，資訊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，無需複雜的握手和配置協議。它可在千分之幾秒內將手機連接到PDA或其他啟用了NFC的設備。之所以更安全，是因為對於涉及金錢交易等敏感資訊的數據，NFC極短的範圍通訊和可選加密功能可實現更高的安全性。 全球各大汽車製造商都已採用無鑰匙進入系統，應用範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。美國的汽車製造商卻仍在觀望。 總而言之，由於未來的智慧型鑰匙系統具有極高的價值，汽車製造商將經過實際測試瞭解消費者最需要哪些功能，未來五年內，這一系統領域將湧現出無數創新。目前，便捷功能已成為許多人購車的決定性因素，汽車製造商也很可能越來越積極地推動智慧系統的發展，特別是針對中階價位的車款。 作者：Thomas Rudolph ; NXP(恩智浦半導體公司) 產品經理 資料來源: eetTaiwan 2007/7/16