设想一下这样的场景:在日常的交通出行中,当你靠近车辆,直接拉开车门进入汽车,启动汽车前往目的地,到达后只需拿好自己的随身物品下车即可。在这一整个过程中,不需要额外的开车、锁车步骤,不用拿钥匙就很方便。另外,如有需要你还可以通过手机APP将车辆远程解锁或是通过共享虚拟钥匙的方法以供亲朋好友使用,并能获取车辆信息。
从最初的普通车门钥匙,到后来的遥控钥匙、电子钥匙(PEPS无钥匙进入及启动系统),再到现在智能化的无钥匙进入系统,厂商们在车钥匙上投入的心血非常大。“车钥匙”已经从一个实物,演变成了一个概念,同时,这也论证了未来无钥匙进入系统的应用市场前景形势大好。
无钥匙进入,简称 PKE(PASSIVE KEYLESS ENTER)。是指采用先进的RFID无线射频技术和车辆身份编码识别系统,应用小型化、小功率射频天线的开发方案,并成功融合了遥控系统和无钥匙系统,实现无需按动遥控器即可进入车内。
汽车无钥匙进入技术主要有三种:云钥匙、手机蓝牙钥匙和 NFC 钥匙。其中常用到的技术大致有这么几种:NFC(也算是 RFID 的一种)、RFID、蓝牙、WiFi 、超宽带(UWB)等等。
云钥匙是通过手机应用程序与车子建立远程通信控制车子状态。在手机和车辆均有网络连接的情况下,用户可以通过手机 App 实现远程解闭锁、远程启动等操作。
NFC钥匙即利用近距离无线通讯技术,NFC钥匙与车辆在彼此靠近的情况下可进行数据交换,以实现解锁、落锁功能。
蓝牙钥匙是通过蓝牙将手机和车子进行匹配,当手机 APP 开启或在后台运行情况下靠近车辆,自动解锁车门,手机离开车子一定范围后车辆自动落锁。
由于蓝牙是智能手机的标配,普适性很高,各品牌手机都可以使用,十分便捷。同时蓝牙技术通信标准统一,拥有庞大的生态系统,性价比优势明显,成为目前主机厂广泛认可的无钥匙进入方案。
蓝牙技术联盟市场开发高级总监Chuck Sabin(夏斌)表示,目前蓝牙技术已经成为大多数新车的出厂标配,“87%的新车会将蓝牙技术作为标配,预计该比例在今后的几年当中将达到100%,至2024年,路上行驶的所有汽车中有三分之二将采用蓝牙技术,这一比例超过了所有其他无线技术的比例。” Chuck Sabin对汽车电子应用网说道。
Chuck Sabin进一步阐释了汽车OEM选择蓝牙技术的原因,第一个原因在于消费者对于蓝牙技术的了解与信任,且蓝牙技术可以在不同的场景之下进行应用,无论是车内还是车外;其次,互通性是蓝牙技术的基石,无论是手机、数字钥匙、车内其他的设施,以及其他相关的解决方案,在汽车行业应用时互通性较强,为蓝牙技术带来了便利。
关于蓝牙无钥匙进入,市场上现在已经有两种主流的解决方案,“第一种主要是基于接收信号强度的定位系统,工作原理是通过在汽车上部署的定位器以及相关部署在汽车上的传感器来确定驾驶员和汽车的相对位置,并对驾驶员的互动做出反应,比如锁定、开锁、解锁等等。” Chuck Sabin指出,“这一基于信号强度的定位系统在2017年推出,可以装载在用户自己的手机上, OEM厂商也可以将它作为一个应用预装在汽车上。所以在市场上所看到的基于蓝牙技术的这一系列无钥匙进入的科技,基本上都是基于接收信号强度的定位系统(RSSI)。”
第二种是基于寻向功能,主要是通过天线确定到达角和出发角来捕捉相关的数据,以便来进行相关操作。“寻向功能比较独特,而且相对准确,能够增加精度和准确性(具备厘米级精度)。寻向功能于2019年1月推出,主要由汽车行业相关的OEM厂商以及一些供应商共同研发。” Chuck Sabin说道。
蓝牙技术将不断创新,并且增加新功能,“除了刚才所说的2019年所推出的寻向功能之外,我们预计稍晚时候,在2021年还将在汽车行业当中推出一个非常重要的功能,也就是安全测距。”据了解,安全测距能够非常准确地测量一个物体和另外一个物体之间的距离,还能够知道另外一个物体接近到其他物体时候的速度,以便保证应用时的准确性和安全性。
不仅是蓝牙技术几乎成为智能手机的标配,现在很多智能手机已经兼容NFC功能,通过在手机芯片上集成读卡器、感应卡、以及点对点通信功能,手机就变成了地铁卡、门禁卡、身份证、银行卡……,变身为车钥匙也不是难事。
NFC技术安全性目前在感应层领域是国际公认较高的技术,离车后NFC中央感应系统也会通过离车时间自动判断是否锁门,不必担心像RFID和红外线那种远程遥控被破解偷车的情况发生。
NFC钥匙与手机云解锁的最大区别是不需要联网也可以开启车门,在网络不好的地下车库这项优点显得更为突出。值得注意的是,部分机型在没电关机的状态,车主也可以极速解闭锁、启动车辆。
在应用方面,无钥匙进入的最典型的代表自然少不了特斯拉。特斯拉Model 3 的车钥匙是一个卡片钥匙,通过 NFC 来实现,进入车内需要把卡放在中控台上刷一下才可以启动车子。不过,特斯拉还配备手机蓝牙钥匙以及手机 App 来解锁车辆。通过手机能够实时监控车内情况并实现远程控制。
造车新势力中包括蔚来汽车、理想汽车、小鹏汽车、威马汽车等均配备了无钥匙进入功能,吉利、比亚迪等品牌中的部分车型也实现了无钥匙进入功能。此前,比亚迪智能网联中心、智能电气工程部总监吴丽华表示:“目前NFC车钥匙功能已在比亚迪秦Pro超越版、宋Pro上线,未来或将覆盖比亚迪旗下所有新车型,预计到2021年,NFC车型的出货量占比将达到95%以上。”
科技的进步带来了更便捷、智能的体验,然而也带来了安全、隐私的烦恼。此前,网上疯传一段两个偷车贼在30秒内偷走一辆特斯拉MODEL 3的视频,这两位偷车贼抓住PKES 系统的安全漏洞,使用了传统的电子继电器系统、密钥干扰技术和其他黑客手段成功实现盗窃。
无钥匙进入的安全问题是一个需要谨慎对待的问题。大多数车企也都实施了应对之策。特斯拉对密钥加密算法进行升级和强化,并推送 Pin To Drive 功能;理想使用了独有的 RSA 公私钥匙对按照国际标准安全握手协议 SSL 方式建立连接,加密传输数据;小鹏汽车在车端和手机端同时布局,车端采用独立加密芯片,手机端与支付宝进行深度合作;比亚迪就直接与华为合作来实现 NFC 解锁车功能。
随着移动互联网的发展,无钥匙进入技术渐成趋势,未来实体钥匙将逐渐被手机虚拟钥匙、智能穿戴设备以及其他一些新的技术(如人脸、静脉识别等)所取代。虽然无钥匙进入技术 100%安全难以保证,然而车企、科技企业正在加大这方面的投入。正如Chuck Sabin所说,企业要对安全、隐私引起重视,既要保证数据能够安全传输,又要在确立规格标准时遵从保护用户隐私的相关法律规定及行业标准,去合规处理这些信息。