Ultra-Breitband-Chip ermöglicht Smartphone-basierten Fahrzeugzugang

Die Dynamik bei digitalen Schlüsseln für Autos nimmt zu, da NXP seinen neuesten Ultra-Breitband-Chip (UWB) ankündigt, der es Smartphones ermöglicht, Autos zu entsperren, während BMW die Spezifikation Digital Key 3.0 der nächsten Generation mit UWB über das Car Connectivity Consortium ( CCC).

Nach der Markteinführung seines UWB-Chipsatzes für mobile Geräte im September hat NXP nun den UWB-Pendant-Chip für das Auto vorgestellt, den NXP NCJ29D5. Dies bedeutet, dass es jetzt über eine UWB-Lösung für Schlüsselanhänger, Smartphone und Auto verfügt, die laut dem Unternehmen die Möglichkeit für echten freihändigen Smartphone-Zugang und Remote-Parken eröffnet, ermöglicht durch die präzise Entfernungsverwaltung und Lokalisierungsfähigkeit der UWB-Technologie.

Die Ultrabreitband-Technologie gilt als präzise, ​​sichere Echtzeit-Lokalisierungsfunktionalität, die von anderen drahtlosen Technologien wie Wi-Fi, Bluetooth und GPS konkurrenzlos ist. Geräte, die mit einem UWB-Funkgerät ausgestattet sind, die in die Reichweite eines anderen UWB-basierten Geräts kommen, beginnen das Ranging mithilfe von Laufzeitmessungen (ToF) zwischen den Geräten, wobei die Umlaufzeit von Challenge/Response-Paketen berechnet wird. Die Technologie verwendet eine große Kanalbandbreite von 500 MHz mit kurzen Impulsen von jeweils etwa 2 ns, was zu einer Zentimetergenauigkeit beiträgt, wobei der Positionierungsprozess eine genaue Verfolgung in Echtzeit ermöglicht.

Wie vom FiRa-Konsortium (Fine-Ranging) erklärt, das Anfang dieses Jahres gestartet wurde, um die UWB-Technologie für Fine-Ranging-Anwendungen wiederzubeleben, kann ein UWB-fähiges System mit sehr hoher Sicherheit den genauen Standort eines Geräts und dessen stationär oder sich auf ein bestimmtes Objekt zu oder von diesem wegbewegt. Ein UWB-fähiges System kann beispielsweise erkennen, ob Sie sich auf eine verschlossene Tür zubewegen, und es kann erkennen, ob Sie sich innerhalb oder außerhalb der Türöffnung befinden, um zu bestimmen, ob das Schloss geschlossen oder geöffnet bleiben soll, wenn Sie eine erreichen bestimmten Punkt.

Diese Präzision ermöglicht es Anwendungen, den genauen Absichtsbereich zu definieren, um eine falsche Auslösung zu vermeiden, und hilft auch, Angriffe auf Relaisstationen zu verhindern, die jetzt bei vielen fortschrittlichen Autos mit schlüssellosen Zugangsfernbedienungen üblich sind. Bei UWB verzögert ein Versuch, ein Signal während eines Relay-Angriffs abzufangen und zu verstärken, nur das Eintreffen des Bestätigungssignals des antwortenden Geräts, was dann für das UWB-basierte Schloss deutlich machen sollte, dass das antwortende Gerät tatsächlich weiter entfernt ist, nicht näher . Nach Angaben des FiRa-Konsortiums wird ein UWB-Signal, das Angreifern beim Abfangen und Verstärken gelingen, kein mit UWB ausgestattetes Schloss zum Öffnen bringen. Darüber hinaus fügt die Erweiterung des IEEE 802.15.4z-Standards allen bekannten Angriffen auf Legacy-UWB-Funk einen Schutz auf PHY-Ebene hinzu.

Laut NXP ermöglicht diese Präzision mit seinem neuesten UWB-Chip für das Auto die räumliche Wahrnehmung in mit UWB ausgestatteten Autos, Mobiltelefonen und anderen intelligenten Geräten, sodass das Auto genau weiß, wo sich ein Benutzer befindet. Gegenüber der EE Times sagte Markus Staeblein, Vice President und General Manager of Secure Car Access bei NXP, dass dies bedeutet, dass der Smartphone-basierte Autozugang jetzt den gleichen Komfort bietet wie moderne Schlüsselanhänger. Benutzer können Autos öffnen und starten, während sie ihr Telefon in der Tasche oder Tasche lassen, und das sichere Fernparken per Smartphone genießen. Außerdem gibt es einen zusätzlichen Schutz vor Autodiebstahl durch Relaisangriffe.

Der neue NCJ29D5 UWB-Chip von NXP (Quelle:NXP)

Er erläuterte die Hintergründe des neuesten UWB-Chips und sein Potenzial für andere Automobilanwendungen. „Der vorherige Chip, den wir im September auf den Markt gebracht haben, der SR100T, ermöglichte UWB im Mobiltelefon. Mit dem neuen NCJ29D5-Chip ermöglicht dies nun UWB auf der Autoseite. Mit UWB kann das Auto erkennen, wie sich der Besitzer mit dem Smartphone dem Auto nähert, und innerhalb bestimmter Entfernungen, die in den Spezifikationen des Car Connectivity Consortium definiert sind, bestimmte Funktionen authentifizieren und aktivieren. In einer Entfernung von etwa acht Metern kann sie beispielsweise Begrüßungslichter aktivieren und in weniger als zwei Metern Entfernung das Auto öffnen.“ Er fügte hinzu, dass dies einen echten freihändigen Zugang zum Auto bietet und das Smartphone in einen digitalen Schlüssel verwandelt.

Wir fragten, ob es wirklich sicher sei, das Auto auf diese Weise mit dem Handy zu entriegeln. Er antwortete, dass wir Mobiltelefone bereits zum Banking verwenden, also bereits für hochsichere Transaktionen verwendet werden. Staeblein erklärte weiter, dass das CCC die digitalen Schlüsselspezifikationen definiert, wobei der Schlüssel in einem sicheren Element im Telefon gespeichert wird. „Niemand hat diesen Schlüssel. Das Auto hat dann auch den digitalen Schlüssel entweder in einem sicheren Element eines sicheren Mikrocontrollers gespeichert. Die kombinierte digitale Schlüsselverwaltung und UWB-Technologie ermöglicht die Echtzeit-ToF-Messung und die Zugriffsberechtigung.“ Er sagte, das CCC arbeite daran, die Interoperabilitätsstandards zwischen Smartphones und Autos sicherzustellen.

Staeblein sagte, dass es viele neue potenzielle Anwendungen im Automobilbereich gibt, die über den Smartphone-Zugang hinausgehen. Dazu gehört das Smartphone-Valet-Parking, bei dem Autos über eine Smartphone-Anwendung zum autonomen Parken geschickt werden können; Aufladen von Elektrofahrzeugen zur autonomen Positionierung des Fahrzeugs auf dem Ladegerät; Drive-Through-Zahlung mit Lokalisierung für sicheres Bezahlen unterwegs; und das Auto als Schlüssel zu verwenden, wo es nahtlos auf ein Garagentor und einen Parkplatz zugreifen kann.

Potenzielle neue Automobilanwendungen, die von UWB ermöglicht werden, umfassen ferngesteuertes oder Smartphone-Valet-Parking (Quelle:NXP)

„Die Möglichkeiten, die sich im Netz von Mobilität und Automobil bieten, sind enorm. Als führender Halbleiterhersteller in diesen Segmenten haben wir den Ehrgeiz, diese zu erschließen und den Nutzern nahtlose und sichere Mobilitätserlebnisse zu bieten“, fügte Staeblein hinzu. „Wir freuen uns, gemeinsam mit BMW Group, Continental und anderen CCC-Mitgliedern an der erforderlichen Interoperabilität und Standardisierung für UWB zu arbeiten.“