被動(dòng)門禁系統(tǒng)

一個(gè)典型的被動(dòng)門禁系統(tǒng)是由汽車車內(nèi)部分和一個(gè)密鑰卡子系統(tǒng)組成，這兩者作為通信對(duì)等點(diǎn)，建立有兩條通信鏈路:(1) LF上行鏈路:車輛到密鑰卡，(2) 超高頻(UHF)下行鏈路:密鑰卡到車輛。

當(dāng)用戶拉動(dòng)汽車門柄時(shí)，車輛中的天線驅(qū)動(dòng)器便會(huì)產(chǎn)生LF場(chǎng)。這種變化激活中央儀表板的控制器，請(qǐng)求密鑰卡啟動(dòng)LF通信。通常每扇車門內(nèi)都安裝有LF天線線圈，由天線驅(qū)動(dòng)器單元驅(qū)動(dòng) (一個(gè)天線驅(qū)動(dòng)器單元可以驅(qū)動(dòng)多個(gè)天線線圈，比如，ATA5279就能夠驅(qū)動(dòng)多達(dá)6個(gè)不同的天線線圈)。系統(tǒng)采用一個(gè)UHF接收器模塊來接收從密鑰卡發(fā)出的RF數(shù)據(jù)，以支持RF鏈路。接收到的數(shù)據(jù)經(jīng)加密后再被發(fā)送回儀表板控制器，然后通過軟件進(jìn)行解密(AES-128)。

在任何被動(dòng)門禁系統(tǒng)中，密鑰卡都必須能夠測(cè)量LF信號(hào)在三個(gè)正交軸(X、Y和Z方向)上的強(qiáng)度，并能利用UHF發(fā)射器，通過RF信道把這一信息發(fā)回給車輛，以確定密鑰卡的位置。這種信號(hào)強(qiáng)度信息 (也被稱為遠(yuǎn)程信號(hào)強(qiáng)度指示器，即RSSI) 由與3D LF接收器相連接的三個(gè)正交天線線圈收集。任何數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，比如喚醒數(shù)據(jù)模式(前導(dǎo)碼，ID)、系統(tǒng)命令或作為協(xié)議載荷的純文本數(shù)據(jù)口令，將會(huì)被接收并傳送給密鑰卡中的微控制器(MCU)處理(返回信息包，加密)。為了節(jié)能，LF接收器帶有一個(gè)專用的控制邏輯，能夠以極低功耗來分析和檢測(cè)喚醒信號(hào)，故無需全面喚醒整個(gè)系統(tǒng)，這樣可以大大延長(zhǎng)密鑰卡的電池壽命。密鑰卡數(shù)據(jù)流量的進(jìn)出可通過一個(gè)小型8位超低功耗MCU(如ATtiny44)來控制。接收到的數(shù)據(jù)可以通過軟件進(jìn)行加密，也可以通過帶有功能強(qiáng)大的加密功能的硬件加密模塊(如AES-128)進(jìn)行加密。為提高安全性，一個(gè)加密機(jī)制會(huì)同時(shí)用在硬件內(nèi)部和嵌入在MCU上。加密后的數(shù)據(jù)被傳送到UHF發(fā)射器，并以很高的波特率向車輛發(fā)射。

在電池完全耗盡的情況下，發(fā)射應(yīng)答器可以作為一個(gè)無電池的無源設(shè)備進(jìn)行工作，這時(shí)被稱為緊急模式工作。在此模式下，正交線圈中只有一個(gè)與LF磁場(chǎng)耦合，從中獲得足夠的能量，并以電荷的形式存儲(chǔ)在外部電容器里。發(fā)射應(yīng)答器通過LF鏈路與基站通信來打開車門，并被用作一個(gè)防盜鎖止裝置，可阻止發(fā)動(dòng)引擎。模擬前端(AFE)模塊被用于LF通信，而功率管理(PM)模塊用來管理場(chǎng)電源，即存儲(chǔ)在外部電容器Cbuf上的電荷。在緊急模式下，RSSI測(cè)量、3D LF數(shù)據(jù)接收和RF發(fā)射都被禁用。