[ 導讀 ] 高檔的汽車、摩托車的電控系統通常由載有密碼的射頻智能卡（也稱為射頻鑰匙）和電子控制器組成。射頻卡之所以具有智能，主要是軟件程序所賦予的，這也是該項技術的關鍵所在，其運行過程是在核實密碼和其他內部信息后，通過一個電子控制器內的微電腦發出各種命令，如產生

       高檔的汽車、摩托車的電控系統通常由載有密碼的射頻智能卡（也稱為射頻鑰匙）和電子控制器組成。射頻卡之所以具有智能，主要是軟件程序所賦予的，這也是該項技術的關鍵所在，其運行過程是在核實密碼和其他內部信息后，通過一個電子控制器內的微電腦發出各種命令，如產生開鎖電信號、接通電源、驅動點火器、撤除報警等。這樣不僅使非法復制的鑰匙無法起動汽車，而且用撬鎖、短路跳接線等方法同樣無濟于事。

       智能化電控系統的功能和特點

       1、智能鑰匙實現了極高的防盜性能

       車主用含有自身身份的智能鑰匙（該智能鑰匙內嵌智能感應卡，外形與傳統車鑰匙一致）接近汽車，車內的接收感應器可以測得鑰匙內的用戶身份，由智能算法進行身份驗證，驗證通過方能撤消報警，接通電源，準備啟動。否則，將無法啟動發動機。該部分的高防盜性能在于以下兩點：

       ●智能射頻卡感應

       車主用智能鑰匙進行一次身份驗證通過后，用于驗證的智能算法即被更新。系統密碼如果驗證出錯超過三次，電控系統即被自動鎖定，只有合法的鑰匙才能解鎖，重新啟用電控系統，保證系統的安全性。而其他的所謂智能化電子解碼發動防盜系統算法固定，或在有限的幾種算法之間循環執行，也有的使用電阻值匹配法，專業的偷車團伙用頻譜分析儀就可以很容易破解。據報道，世界最先進的汽車防盜設備于2002年在德國誕生，該設備每用過一次就自動更換密碼，所以永遠沒辦法盜竊。因此，我們的智能汽車電控技術是和世界最先進技術同步的。

       ●通過軟件的智能化實現協議點火

       該系統改變了傳統的依靠跳線、短接線等方法的點火方式，在汽車對車主通過身份驗證后，還需要由微電腦發出點火命令，使用自己設定的特殊通信協議才能點火啟動，從而杜絕了偷車者用跳線、短接線等方法進行盜車的可能性。

       2、存儲技術實現了數據的安全性

       該系統可以智能化地實時地保存一些基本參數，諸如溫度、里程、油耗、電壓和一些特殊數據（只需要在這些部位安裝特殊傳感器和黑匣子匹配）。作為汽車的“黑匣子”，保存了[FS:PAGE]整個汽車的歷史數據，同時這些數據可以由電腦讀出。它帶來的直接好處是：該“黑匣子”內的數據可以作為汽車購買之后使用過程中的真實歷史記錄，當發生糾紛時，可以作為處理問題的最具說服力的證據。

       3、由微電腦和傳感技術實現良好的用戶接口

       通過先進的傳感技術，系統可隨時向司機顯示該車在運行時的有關狀態，如發動機的溫度、油耗等。由于微電腦的存在，司機可以在液晶顯示器上看到汽車在負載和空載時的油耗區別，車速在40Km、80Km、120Km等不同速度下的實際油耗，還可以知道在限定的一端路程內的實際油耗，在當前的載重和車速下還可以跑多少公里，甚至可以知道油門踩下去消耗了多少油等等。同時，該系統采用的液晶顯示屏可顯示漢字、圖形、數字、英文等多種圖形和文字，以圖文并茂的方式，解決了以往數碼管顯示屏單調、顯示內容單一的缺點。據了解，寶馬汽車目前是按照出廠時的標稱油耗來計算并顯示剩余公里數，無法實時動態顯示最新變化的數據。

       另外需要說明的是，本系統的電路采用了中功率三極管擔當電磁離合器驅動電路，可以驅動負荷電流在0.8A以內的各種電鎖專用電磁離合器、繼電器或電機。如果要驅動更大負荷，可以改為繼電器驅動方式，將三極管輸出接到繼電器線圈即可，但這樣會增大功耗。
       射頻模塊所匹配的天線線圈的參數必須準確，否則讀卡性能將達不到設計要求。制作天線時，必須用儀器測量其參數。該線圈對鑰匙型感應體的識別距離最大為80mm，對卡片型感應體的識別距離最大為120mm。
       為了最大限度地延長電池的使用壽命，當幾秒鐘沒有操作發生時，電路自動進入低功耗狀態，即所謂“睡眠態”，這是通過軟件控制和射頻模塊的工作狀態實現的。

       控制器的設計

       1、控制器的硬件設計

       控制電路由單片機（U1）、鑰匙存儲器（U2）、射頻模塊（U3）、人機界面部件、電磁離合器驅動電路和射頻天線組成，采用自帶直流電源或汽車蓄電池供電。

       單片機選用Atmel或Philips等公司的C51系列單片機。它的端口數和存儲空間可滿足本電路的功能要求。單片機的工作頻率為11.0592MHz或18.432[FS:PAGE]MHz。如果還要擴展其他功能，例如改用12或16鍵鍵盤、增加日歷時鐘或外擴存儲器，可以選用端口數和ROM更大的單片機。

       鑰匙存儲器選用Atmel等公司的24C02,可存儲30個鑰匙。如果打算存儲更多的鑰匙，應選用該系列更大容量的型號。

       2、控制器的軟件設計

       硬件需要與高效率的軟件相配合，才能實現感應電子鎖的各種功能。軟件源代碼使用C語言編寫，最終代碼固化于微電腦的Flash ROM內。

       正因為擁有了先進的軟件配合硬件的設計，所以該系統不僅具有先進的智能化功能，同時具備了世界一流水平。

       作者簡介:許立剛，1996年畢業于西北工業大學自動化控制和無線電專業，現任南京地之聲科技開發有限公司總工程師。曾參與我國自主設計的“飛豹”軍用殲擊轟炸機上的嵌入式芯片及自動控制系統。1990年代獨立完成了全深圳市BUS公司大巴車上安裝GPS定位系統的設計與研發。與歐洲PHILIPS公司有著長期的合作關系，一直從事為飛利浦的芯片進行二次開發的工作，研制智能卡應用系統多年，已成功研發了汽車、摩托車的電控系統。

       射頻卡射頻卡（簡稱RF卡或非接觸IC卡）是一種以無線方式傳送數據的集成電路卡片，它具有數據處理及安全認證功能等特有的優點。

       與接觸式IC卡相比較，射頻卡具有以下優點：

       ●可靠性高
       卡與讀寫器之間無機械接觸，避免了由于接觸讀寫而產生的各種故障。例如：由于粗暴插卡、非卡外物插入、灰塵、油污等導致接觸不良而造成的故障；
       卡表面無裸露的芯片，無須擔心芯片脫落、靜電擊穿、彎曲損壞等問題；
       ●操作方便、快捷
       由于非接觸通訊，讀寫器在1～10cm范圍內就可能對卡片操作，所以不必象IC卡那樣進行插拔工作。由于使用時沒有方向性，卡片可以任意方向掠過讀寫器表面，可大大提高每次使用時的速度；
       ●防沖突
       射頻卡中有快速防沖突機制，能防止卡片之間出現數據干擾，因此讀[FS:PAGE]寫器可能“同時”處理多張非接觸式射頻卡；
       ●應用范圍廣
       射頻卡中有多個分區，每個分區又各自有自己的密碼，所以可以將不同的分區用于不同的應用中，實現一卡多用。由于該卡可應用于不同的系統，用戶可根據不同的應用設定不同的密碼和訪問條件；
       ●加密性能好
       射頻卡的序列號是唯一的，制造廠家在產品出廠前已將此序列號固化，不可再更改；射頻卡與讀寫器之間采用雙向驗證機制，即讀寫器驗證射頻卡的合法性，同時射頻卡也驗證讀寫器的合法性；
       處理前，卡要與讀寫器進行三次相互認證，而且在通訊過程中所有的數據都加密。此外，卡中各個扇區都有自己的操作密碼和訪問條件。
       目前，射頻卡在國內外已經得到了廣泛的應用，如漢城、巴西、加拿大、新加坡等國的公交、地鐵收費系統。我國上海、南京、珠海、太原等城市也已發行了公交卡。此外公路收費、停車場收費、門禁系統、考勤系統以及購物收費系統也都應用了射頻卡。

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