BLE-fähige digitale Autoschlüsselsysteme , die Funktionen des passiven schlüssellosen Zugangs (PKE) oder sogar des passiven Zugangs und des passiven Starts (PEPS) realisieren, erfreuen sich bei Autoherstellern großer Beliebtheit, da diese einzige ECU ihren neuen Modellen ein intelligentes Facelift verleiht.
Bestehende BLE-Systeme sind jedoch von Natur aus anfällig für Relay-Angriffe, wodurch PKE/PEPS anfällig für Diebstähle und Entführungen sind. Ein kurzes TikTok-Video, das zeigt, wie zwei Diebe mit einem einfachen Relay-Angriffstool innerhalb von dreißig Sekunden einen Bentley stahlen, ging kürzlich viral.
Solche Vorfälle lösten bei Moto Besorgnis ausKunden und Autokäufer und veranlasste die Automobilhersteller auch dazu, die Basistechnologie des bestehenden digitalen Autoschlüsselsystems zu überdenken. Die Ultra-Wide-Band (UWB)-Technologie rückte in ihr Blickfeld. Aufgrund seiner Merkmale einer viel höheren Ortungsgenauigkeit und eines Ultrahochfrequenz-Pulsfunks, der gegen Relay-Angriffe immun ist, ist es zu einem wichtigen Bestandteil des vom Car Connectivity Consortium herausgegebenen globalen Standards für digitale Autoschlüssel geworden – CCC3.0. Auch andere Standardisierungsgremien für die Zwei-Fahrzeug-Konnektivität – ICCE und ICCOA – erkannten dies an, indem sie es als eine wichtige Basistechnologie aufführten.
Ab 2022 begannen Autohersteller wie BMW, BYD, Geely und NIO, UWB-fähige Automodelle für Premium-Autobesitzer auszuliefern. Eine solche schnelle Einführung basiert nicht nur auf der Überlegenheit der Technologie, sondern auch auf der Überzeugung, dass die Größenvorteile bald realisiert werden. Die Quelle im Fachkreis sagte, dass Qualcomm Anfang 2024 einen UWB-eingebetteten Smartphone-SoC herausbringen wird. Dies wird große Telefonhersteller dazu veranlassen, UWB-Smartphones zu produzieren, um in die Liga des Apple iPhone aufzusteigen, wodurch die UWB-Installationsbasis terminaltechnisch dramatisch ansteigt. Und die Menschen glauben, dass UWB in naher Zukunft zu einer allgegenwärtigen drahtlosen Kommunikationstechnologie im täglichen Leben werden wird. Die absehbar große Terminalnutzerbasis hat zweifellos das Vertrauen der Automobilhersteller in die Technologie gestärkt.
Schauen wir uns nun einige wichtige technische Eigenschaften von UWB an, um besser zu verstehen, warum wir UWB für digitale Schlüssel zukünftiger Fahrzeuge der nächsten Generation benötigen.
Bei der UWB-Kommunikation handelt es sich um den Informationsaustausch zwischen dem UWB-Schlüsselanhänger (auch Tag genannt) und dem im Auto installierten UWB-Anker. Die Time-of-Flight (ToF)-Messung verwendet bestimmte Felder in den UWB-Nachrichten als Zeitstempel, um die genaue Entfernung zu berechnen. Die UWB-Technologie nutzt sehr kurze Impulse (nur Nanosekunden) von Signalen geringer Leistung mit großer Bandbreite (> 500 MHz). Die große Bandbreite und die kurzen Impulse von UWB bringen im Vergleich zu Schmalbandsignalen kaum Interferenzen und wenige Mehrwegeeffekte mit sich. In gewisser Weise kann UWB die Reichweite effektiv mit einer Genauigkeit von bis zu 10 cm messen.
Heutige Technologien, die zur Beurteilung der Entfernung auf der Signalstärke basieren, sind anfällig für Relay-Angriffe. Autodiebe fangen und verstärken die Signalstärke eines gültigen Schlüssels und täuschen dem Empfänger vor, dass sich der digitale Schlüssel in der Nähe befindet. Diese Angriffe führen dann dazu, dass sich das verschlossene Auto leicht entriegeln lässt.
Die UWB-Technologie ist jedoch nicht anfällig für solche Angriffe, da sie die Entfernung anhand der Zeit misst. Bei einem Relay-Angriff kommt es bei der Nachrichtenübertragung zu einer zusätzlichen Latenz, sodass der Eindruck entsteht, dass der Schlüssel weiter vom Empfänger entfernt ist. Darüber hinaus erweitert der IEEE 802.15.4z-Standard eine Sicherheitsstufe namens Scrambled Timestamp Sequence (STS) auf der PHY-Ebene. Diese Funktion fügt einen kryptografischen Zeitstempel hinzu, um vor Entschlüsselung oder Manipulation durch Dritte zu schützen.
Das Pulsfunkgerät benötigt viel mehr Spektrum, um die Zuverlässigkeit zu gewährleisten. Deshalb wird es „Ultrabreitband“ genannt. Bei UWB deckt ein einzelnes Band typischerweise eine Breite von 500 MHz ab, während 4G LTE mit einem Band von 5 bis 20 MHz oder 20 MHz bis 80 MHz für WLAN ausgestattet ist. Dank des breiten Spektrums können gepulste Daten schnell übertragen werden, ohne dass die Genauigkeit beeinträchtigt wird. Es ist erwiesen, dass UWB Datenübertragungsraten von Hunderten von Mbit/s bis zu mehreren Gbit/s im Bereich von etwa 10 Metern erreichen kann.
Diese besonderen Eigenschaften von UWB tragen wesentlich zur Entwicklung digitaler Schlüssel der neuen Generation für die Intelligent Connected Vehicle (ICV)-Industrie bei.
Mit ihrer beispiellosen Entwicklung und Innovation wird die UWB-Technologie auch in mehr Automobilszenen Einzug halten, einschließlich, aber nicht beschränkt auf die digitale gemeinsame Nutzung von Autoschlüsseln mit anderen, die Konfiguration persönlicher Einstellungen, den automatisierten Parkservice (AVP) , den Radar-basierten Trittsensor und die Radarerkennung für Sicherheit von Kindern und Haustieren im Fahrzeug usw. Es wird davon ausgegangen, dass UWB in den kommenden Tagen an mehr drahtloser Konnektivität in der Vehicle to Everything (V2X)-Branche beteiligt sein wird.
Lassen Sie uns nun die digitalen Autoschlüssel von RF-star erkunden, die mit UWB- und BLE-Technologie ausgestattet sind.
RF-Star hat kürzlich eine digitale Autoschlüssellösung herausgebracht, die UWB-, BLE- und NFC-Technologien integriert. Die drei spielten ihre jeweilige Rolle gemeinsam, um sicherzustellen, dass die Autozugangsfunktion sowohl benutzerfreundlich als auch äußerst sicher ist.
Der BLE-Knoten im Auto erkennt ein sich näherndes Smartphone aus einer Entfernung von mehr als 30 Metern. Wenn der Knoten den öffentlichen BLE-Schlüssel des Telefons überprüft, initiiert das Auto den ersten Datenaustausch und überprüft die Authentizität des digitalen Autoschlüssels. Diese erste Interaktion stellt eine Verbindung zwischen dem Auto und dem autorisierten Smartphone des Autobesitzers her und sorgt so für einen geringen Stromverbrauch des Autos.
Dennoch mangelt es der BLE-Technologie an Präzision, um den Autoschlüssel auf wenige Zentimeter genau zu lokalisieren. Im nächsten Moment kommt UWB ins Spiel.
Wenn sich der Autobesitzer mit einem digitalen Schlüssel in einer Entfernung von fast 10 Metern zum Fahrzeug befindet, löst die erste BLE-Verbindung UWB-Komponenten aus, um den Halter des Schlüsselanhängers oder Smartphones zu lokalisieren. Dies wird durch fahrzeuginterne Sende-/Empfangseinheiten, sogenannte UWB-Ankerknoten, realisiert. Im Allgemeinen kann mit einem UWB-Anker, der in der Mittelkonsole des Fahrzeugs installiert ist und vier davon in den „Ecken“ des Fahrzeugs platziert werden, eine präzise Positionierung des mobilen Endgeräts unter fast allen Bedingungen perfekt erreicht werden.
Wie es im UWB-Sicherheitsteil heißt, berechnen einzelne UWB-Anker in Smartphones oder Autos anhand der Zeitmessung die Entfernung. Hacker sind kaum in der Lage, das Signal eines Schlüssels abzufangen und an das Fahrzeug weiterzuleiten.
Darüber hinaus wird die gesamte Kommunikation durch das Digital Key-Standardprotokoll mit öffentlichen und privaten Schlüsseln zum Ver- und Entschlüsseln von Nachrichten gesichert.
Der digitale Schlüssel mit NFC-Technologie ist eine Backup-Lösung für den Autozugang, wenn der Smartphone-Akku leer ist.
Seit 2023 ist RF-star Mitglied des Car Connectivity Consortium (CCC), der Intelligent Car Connectivity Industry Ecosystem Alliance (ICCE) und der Intelligent Car Connectivity Open Alliance (ICCOA). Seine digitalen UWB+BLE-Autoschlüssel entsprechen dem CCC Digital Key Release 3 und anderen wichtigen Standards, um den Aufbau eines offenen und kollaborativen Ökosystems für intelligente Fahrzeuge zu unterstützen.
RF-star bietet mit digitalen Schlüsseln integrierte 1+3- und 1+4-UWB-Anker basierend auf benutzerfreundlichen Chips in Automobilqualität aus China, die eine Positionierungsgenauigkeit im Zentimeterbereich und eine höhere Sicherheit erreichen können.
Darüber hinaus steht Ihnen auch die Individualisierung digitaler Autoschlüssel mit einer erweiterbaren Konfiguration von 1+N Ankerknoten zur Verfügung.
Weitere Informationen zu digitalen UWB + BLE-Schlüsseln und Automobilanwendungen finden Sie unter www.rfstariot.com oder erreichen Sie uns per E-Mail unter info@szrfstar.com .
Shenzhen RF-star Technology Co., Ltd (RF-star) ist ein weltweit führender Anbieter von drahtlosen Kommunikationsmodulen und -lösungen, spezialisiert auf Low-Power-Module für IoT-, Industrie-, Automobil- und Verbraucheranwendungen. Mit über einem Jahrzehnt Erfahrung in der Bluetooth- und IoT-Kommunikationstechnologie und umfassendem Fachwissen sind wir in der Lage, jeder Branche zuverlässige, bequeme, sichere und intelligente Konnektivitätsdienste anzubieten und das intelligente Leben mit einem perfekten drahtlosen Erlebnis zu bereichern.
Das Produktportfolio von RF-star reicht von BLE-Modulen, ZigBee-Modulen, WiFi-Modulen, Sub-1Ghz-Modulen, Matter-Modulen, Thread-Modulen, UWB-Modulen, Wi-SUN-Modulen und maßgeschneidertem Service. Als offizieller Dritt-IDH von TI und vertrauenswürdiger Partner für Kunden weltweit ist RF-star bestrebt, modernste drahtlose Lösungen bereitzustellen.
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