兼具安全與易用性 NFC打造車用智慧鑰匙

2007-07-19
由於通訊技術與汽車製造的相互結合,汽車的一切操作都在駕駛者的掌控之中,駕駛體驗也因此變得越來越個人化。而今在通訊技術人員與汽車工程師的並肩合作,已經展現出不少令人驚喜的成果。
汽車鑰匙智慧化 

要談邁向未來之鑰,並不是單純的傳統鑰匙,事實上,它可以是先進的遙控鑰匙,也可以是智慧卡。千萬不要小看這個小小的改變,因為這樣的變化在簡化生活的時候可能已經發揮重大作用。  

今日的雷諾(Renault)、賓士(Mercedes-Benz)、寶馬(BMW)等高級汽車製造商已經採用「免持鑰匙」系統,當駕駛走進指定範圍時,該系統即可識別出獲得授權的駕駛者,並自動開門。一旦駕駛上車,更只要按一個按鈕即可啟動引擎。如今的智慧鑰匙還能「鎖定」鑰匙本身,防止駕駛被反鎖在車外。目前智慧汽車常用的無線通訊技術詳述如下:  

RFID車用電子應用抬頭  

RFID的全名是無線射頻識別系統(Radio Frequency Identification, RFID),相較於目前大量應用於零售商店的條碼系統,RFID是較為成熟的智慧型技術。除了無線之外,它具備的收發器還整合了電腦記憶體晶片,因此可以接收查詢訊號,並進行資料儲存與傳遞。事實上,RFID正逐漸為人們所接受,而其功能更不僅是辨識ID條碼而已。  

RFID在汽車中最早的應用是1993至1994年的電子防盜系統,而目前在汽車中整合RFID的下一個重要步驟則是「免持鑰匙」,並已在2003年實現。使用者僅須站在汽車附近,而不必將遙控鑰匙或智慧卡從口袋或錢包中取出,車門就能開啟。  

實際的作法上,只要拉動駕駛座位的門把,即可啟動車內RFID收發器中的喚醒模式。此時RFID收發器會掃描周圍區域,以尋找、識別遙控鑰匙或智慧卡中嵌入的RFID晶片,一旦找到,安全演算法就會確定該晶片是否正確,並決定是否打開車門。  

快速發動功能也因此展開,一旦車主身分獲得確認,只須輕觸儀表板上的按鈕即可啟動車輛。使用者還可透過嵌入式電腦記憶體和無線通訊的結合,在遙控鑰匙或智慧卡中儲存服務、維修記錄和使用者記錄。  

RFID也可應用於其他場所,如維修廠、停車場和公路收費站,不需要額外的外接設備,只要透過智慧鑰匙即可確認汽車的進出次數和付費情況。使用者還可透過汽車資訊娛樂系統瀏覽各項交通資訊。  

不只找路 也能找車  

如今,全球衛星定位系統(Global Positioning System, GPS)已應用在數款高階車款上,駕駛者可以在儲存於CD-ROM並顯示在儀表板的地圖上確定自己車輛的位置;GPS亦可應用於汽車零件市場的系統。GPS從圍繞地球旋轉的衛星接收訊號,進行三角測量以得知駕駛人汽車的位置。商用汽車系統可看到約十公尺以內的路況,而軍用系統則更為精確。這樣的應用,讓駕駛人在找路上更加便利。  

除了找路以外,遙控鑰匙未來還會走向「尋找汽車」功能。由汽車提供的GPS座標,會自動記錄在遙控鑰匙中,讓駕駛在茫茫車海之中可以輕易找到自己的愛車。不過,由於僅以座標形式還不足以找到車輛,因而駕駛可以選擇在遙控鑰匙中整合GPS晶片,或者利用手機、PDA等其他手持行動設備,以整合GPS,協助駕駛確認自己的位置,以進而尋得車輛。不過,在這項領域,也有其他的無線通訊技術能帶來更好的解決方案。  

NFC擴充連接性 

近距離無線通訊(Near Field Communication, NFC)是一種近距離無線傳輸技術,可以連結個人通訊及可攜式設備。NFC已在2003年11月通過國際標準化組織(ISO)與國際電工委員會(IEC)的認證。  

NFC這種短距離無線技術,運作範圍僅有幾公分。就其特點而言,NFC的真正價值在於經過最佳化,可用於各種設備之間直接、簡便與安全的通訊,並毋須使用者事先設定配置,只要將兩台設備靠近即可進行通訊。  

NFC已經在實際生活中出現,如三星(Samsung)和諾基亞(Nokia)的手機就已看到相關應用,透過NFC在展覽或其他活動進行註冊。詳細的作法上,使用者只要在讀卡器前出示具有NFC功能的手機,所需的資訊就會傳輸到註冊者的手機中,而入場券或其他資料也可即時在旁列印。  

在車用上,NFC可將手機或PDA上的資訊連接到遙控鑰匙,並進一步傳送到汽車本身。例如在「尋找汽車」的方案中,NFC可將汽車座標發送到PDA中,並透過PDA的GPS功能辨認車主的座標,並進而查得車主與車輛間的相對位置。至於唯一缺少的地圖,也可直接儲存在PDA或手機上。  

另外,值得一提的是,上述功能在出租汽車可能更具誘因。首先,它可以有效地幫助駕駛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內,欲前往的地址即可從PDA傳輸到車輛的GPS中,而毋須透過繁瑣的鍵盤輸入。  

目前己見到不少汽車製造商開始使用智慧鑰匙系統,應用範圍包括防盜保護,到遠端開啟車門和免持鑰匙啟動等。  

持續演進的智慧汽車  

展望未來,智慧鑰匙將如何演進?不少通訊技術工程師表示,可以將智慧鑰匙想像成與其他技術之間的調和器,雖然其尺寸限制了記憶體大小和「智慧」的程度,但由於智慧鑰匙幾乎與駕駛形影不離,因此將可與同樣貼身攜帶的PDA、手機結合,共享資源和資訊處理能力。  

而NFC將是這波變革中非常重要的元素之一,由於其「輕量級」的通訊技術,並不需要複雜的訊號交握和配置協議(Configuration Protocol),它可在千分之一秒內將手機連接到PDA或其他啟用NFC的設備。  

而NFC同樣具有安全的特性,由於其極短的通訊範圍,及可選擇加密功能,讓用戶能達到更高的安全等級。  

業者預估,未來十年內智慧汽車的功能將不斷演進,目前在日本已成為許多小型車的基本功能,而美國汽車製造商則仍採取觀望的態度。  

能夠肯定的是,即使是像鑰匙之類的簡單生活必需品,也能轉換成遠遠超越其原意的重要設備。而在各家創新工程師們的努力之下,駕駛勢必將成為一種更生動的體驗。  

(本文作者為恩智浦汽車進出及自動防盜產品經理)

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