本文分析了不斷變化的汽車盜竊手段，以及相應的汽車防盜技術的發展，重點介紹了TI最新的汽車防盜解決方案—DST+收發器的加密技術及系統組成，并闡述了與之兼容的新一代射頻識別(RFID)技術方案—三維天線模擬前端芯片實現無匙進入的工作原理。

由于消費者追求更高的安全度，基于收發技術的電子防盜器已成為歐洲機動車輛的標準配置。緊隨歐洲，加拿大也頒布了一項關于防盜系統的標準。盡管在美國，安裝防盜器目前還屬自愿行為，但也正成為汽車制造商的一種促銷手段。另外，有關日本的團伙犯罪和盜車情況的報告近期公布后，日本汽車制造商也面臨著本地產品加緊安裝防盜系統的問題。

即將面世的新一代收發器具有特殊的診斷功能，即已獲授權者在讀取鑰匙中的保密信息時，能夠得到該防盜系統的歷史信息。系統中經授權的備用鑰匙數目、學習過程的時間印記以及其它背景信息，將成為收發器安全特性的組成部分。

特殊的集成電路還提供其它便利功能，如“無匙進入”。此項功能已在汽車業中討論了一段時間。經過多年的汽車安全和RFID(射頻識別)方面的技術開發，終于可將多路天線結構做在只消耗一節電池的識別裝置內(例如鑰匙鏈、信用卡)。針對低頻應用的模擬前端處理機與這些天線結構相連，所支持的功能基本上與器件的方向無關，而且天線體積極小，功耗也大為降低。

收發器的更新換代

加密收發器是用于防盜器上的第二代收發器，幾乎完全取代了第一代只讀收發器。TI公司的數字簽名收發器(DST)就是一個例子，其查詢/響應技術可確保最高安全度。第三代收發器正致力于將遙控無匙進入功能與防盜器收發功能相合，以降低相關成本。

到目前為止，從車輛被盜情況的分析中可以判斷，收發器并無被解密的跡象，這證實目前的汽車市場達到了很高的安全標準。現在的焦點是如何防止與盜竊車輛相關的欺詐行為。

通過細致研究，可簡單歸結出以下幾種與收發器有關的偷盜手段：

復制備用鑰匙。一個不誠實的司機可以謊稱丟了鑰匙而向汽車商索要新鑰匙。假設在最初買車時，司機得到3把鑰匙，他可以通過兩次假裝報失而得到總共5把鑰匙。它們外表一模一樣且都包含一個有效收發器。與買車時一樣，系統仍只接受3把鑰匙。這樣一來司機可以把其中有效的2把鑰匙交給犯罪同伙，而向保險公司出示另外3把，使別人認為防盜系統被破解了。
有些汽車制造商用中央數據庫來跟蹤備用鑰匙。其優點之一在于，即使汽車被盜，仍可獲取備用鑰匙和鑰匙總數的相關信息。通過這些信息可以了解原裝和備用鑰匙的總數目。然而，要維護這樣一個中央數據庫需要高額費用和數據網絡，因此大多數汽車制造商望而卻步。DST+是TI公司的第四代收發器，它將歷史和診斷數據都分散儲存在每一把鑰匙中，使得汽車制造商避免了建立及維護中央數據庫的投資。

租車時做手腳。租到汽車后，復制幾把機械鑰匙，取出原裝車匙中的收發器，粘在電子鎖天線附近(如儀表板下面)。這樣，電子鎖總可以探測到“有效的”收發器信號，由于汽車僅需機械鑰匙即可打開，因此日后極易失竊。
這使鑰匙生產商面臨挑戰，他們必須開發出把車鑰匙和收發器裝配在一起的新方法，以致不破壞鑰匙或其功能就無法取出收發器。

一種更先進的盜車手段還與查表有關。假設可以在幾天或幾小時內擁有鑰匙，就可以用先進的專業工程設備向收發器發送查詢信號并讀取其響應，建立一個數據庫用以儲存對不同查詢的響應。然后，竊賊就可能通過這個數據庫在車內獲取電子防盜器對查詢信號發出的正確響應，然后可至少發射出一次能獲得正確響應的查詢信號，打開汽車。不過，這種手段的成功率較低。

DST+提供一個相互認證的過程，相關的協議保證收發器不響應任何查詢信號。收發器會驗證請求信號是否來自經過授權的有效基站，因此，查表盜車手段將毫無作用。

第四代收發器

新一代收發器著眼于汽車歷史追蹤、盜后診斷、防止“查表”盜車，并具有更大的數據或汽車資料的存儲空間。

收發器中專用的以特殊密碼進行保護的存儲區，可使銷售商(如汽車制造商)得到有關汽車鑰匙和安全系統的背景資料。其特性有以下幾點：

顯示學習過程的日期和時間印記；

不可復位的步進計數器，可追蹤該系統學習過的汽車鑰匙總數；

汽車的識別碼。

對新車鑰匙的特殊學習過程，使汽車生產商光從汽車鑰匙處便可得到安全系統的相關資料，而不必進入汽車安全系統或使用中央數據庫。這樣就有可能實現兩種功能：1.檢測汽車鑰匙對安全系統是否仍然有效，防止將無效的鑰匙用于欺詐行為；2.查明已被安全系統禁用的鑰匙再次插入鎖孔并試圖啟動引擎。這一信息將被編碼并存儲在專用的“防盜字節”中。

以上功能由收發器的相互認證協議支持。如前所述，這種安全機制拒絕接入未經授權的基站。這一技術與復雜的、專用于汽車安全的鑰匙等級體系相結合，可保證只有經授權的部門才能讀取機密數據。

新一代無匙進入系統

要開發出無機械鑰匙的汽車，首先要開發無匙進入系統。新一代無匙進入系統不同于以往的遙控無匙進入系統，它可在用戶接近或觸摸門把手時即可自動識別駕駛者并打開車鎖。射頻識別(RFID)技術可以實現這種便利，并保證系統在任何情況下都能正確識別駕駛者。駕駛者隨身攜帶的識別器(通常是鑰匙鏈或信用卡形狀的裝置)，內含一個或多個與RFID器件相連的天線。基站天線與這些天線耦合，為附近(比如50cm區域)的識別裝置提供磁場能量，可實現無電池備用功能。在遠距離范圍(如200cm)，識別裝置中的天線接收經基站放大和處理過的數據。圖1為采用TI的三維天線模擬前端(3D AFE)的無匙進入系統框圖。

磁環天線產生的磁場會引起眾所周知的場分布，并在基站天線和識別裝置天線間形成耦合良好和完全無耦合的區域。無耦合的區域內當然沒有任何數據和能量傳遞，由于無匙進入系統的識別裝置在磁場中的位置是隨機的，因此，必須采取相應措施，盡量減小這種區域的范圍。

由基站產生旋轉磁場是一種解決方案，旋轉磁場可由正交天線產生。但此方法較為復雜，還常常受到汽車內天線空間小的限制。另一種替代方案較為簡便，即采用三維天線模擬前端芯片，如TMS37122。此芯片對來自多達三個天線的信號進行解調，如果天線正交放置，就可解調來自x、y和z三個座標的數據信息。這樣，即使汽車內的基站天線是簡單、經濟型的環形天線，也可使無耦合的區域最小。不管磁場中的識別裝置朝什么方向，總有一個天線能接收到足夠強的信號，覆蓋所需的工作范圍。另外，一個外部微控制器處理有關的協議，并響應三個天線接收的超高頻(UHF)身份查詢信號。

圖2即為三維天線模擬前端芯片—TMS37122的框圖。如圖所示，TMS37122最多可與三個低品質因數的天線電路相連。這三個天線均可接收125kHz到135kHz的低頻信號，其中一個天線信道(RF1)提供調制功能。這個天線可利用頻移鍵控(FSK)技術傳送低頻數據，因此與現有的收發器調制技術兼容。該調制功能常用于無電池的后備模式，當鑰匙電池電力不足時，基站通過磁場為識別裝置提供能量。

高于某一閾值的低頻載波信號觸發內部控制單元，以便檢測三個輸入信道RX1、RX2和RX3。一項特殊的協議可實現信道RXi的組合/選擇，并在很寬的工作范圍，確保性能得到提高。

內部觸發之后，控制單元一直監視代表喚醒模式的射頻信號，僅在接收到存儲于該器件EEPROM中的喚醒模式信號時，才會對外部微控制器發出喚醒信號，隨后將解調數據傳送給微控制器。另外，將載波時鐘信號恢復就可以用作微控制器測量的時間基準，此技術能將備用電源的功耗降到最低。

無匙進入系統的關鍵問題之一是探測收發器的位置，尤其是區分它在車內還是車外。TMS37122器件提供了解決該問題的復雜內置功能。

本文總結

電子鎖自1993年問世以來，汽車射頻識別收發器市場迅速壯大。如今，安全和便利兩大需求的增長推動了這一市場的新發展，不斷向射頻識別供應商提出新的挑戰。隨著密碼技術的引入，以及與遙控無匙進入功能的融合，第四代收發器已經誕生。

隨著無匙進入系統在市場上取得成功，并大量應用于低檔汽車中，出現了可連接多達三個天線的多功能IC方案，它可處理所有協議并與第四代收發器技術完全兼容，而且在提高安全度的同時降低了成本。