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1、上海交通大学,汽车防盗系统简 介,上海交通大学,郑重声明：本文所有内容仅做学术讨论用,上海交通大学,背 景 介 绍,20世纪90年代初：在射频识别领域（RFID-Radio Frequency Identification)领域，数据采集的实用技术获得突破性进展;1994年，福特公司在其欧洲生产的ESCORT车上首先配备了基于RFID的汽车防盗系统;1995年，基于控制点火系统的汽车防盗系统成为所有在欧洲销售的家用轿车的标准配置，汽车失窃率降低90%，并逐渐推广到世界各个范围；,上海交通大学,系统基本原理,基本原理：利用射频技术，实现非接触式或遥控式的钥匙鉴别；利用数字加密技术，实现EMS E
2、CU和IMMO.ECU之间的加密通讯；EMS ECU识别来自IMMO.ECU的信息，进而来控制点火和喷油。,上海交通大学,系统基本组成,防盗系统的基本组成包括四个部分:发动机控制ECU(EMS ECU)防盗控制ECU(Immobilizer ECU)发送器(Transponder)诊断器(Tester)根据防盗控制ECU的集成程度，防盗系统有两种结构形式：1 防盗控制ECU作为一个独立的器件；2 将防盗控制ECU中的单片机控制功能集成到车内某一器件单片机内，仅将信号收发器独立出来。,上海交通大学,系统基本组成（结构一）,ECU:Electronic Control Unit(电子控制器)EMS
3、:Engine Management System(发动机管理系统)Immo:Immobilizer(防盗器),上海交通大学,系统原理图(结构一),上海交通大学,系统基本组成（结构二）,上海交通大学,系统原理图(结构二),上海交通大学,主要器件说明,发送器（Transponder）：,上海交通大学,主要器件说明,收发器（Transceiver）：,上海交通大学,主要器件说明,感应耦合电路：防盗ECU利用感应耦合电路进行能量的传送和数据通讯。,上海交通大学,写入:一般采用ASK(Amplitude shift keying)技术，通过通、断天线实现在确定时期内的振幅变化。,主要器件说明,写入信号
4、参考示意图,上海交通大学,读取:采用AM/PM(Amplitude modulation and Phase modulation)技术。通过感应发送器切换电源开关导致的线圈电压变化读取数据。,主要器件说明,信号读取参考示意图,上海交通大学,防盗参考图,上海交通大学,主要器件说明,诊断仪（TESTER）：除完成正常的汽车电子设备的诊断功能之外，还具备匹配新钥匙、新控制单元功能，此外高级的诊断仪还具备部分发动机匹配功能，执行单元检测等功能。,上海交通大学,防盗加密说明,1相互认证式（Mutual authentication）：识别主客体均有固定密码和加解密算法，通讯过程利用随机数加密，识别客体
5、只有在确认主体发送的密码正确后，才发送自身储存密码。2质询应答式（Request-response）：由识别主体发送质询信号，识别客体根据接收到的质询信号返回相应的加密数据。可有以下两种方式不含解密算法加密含解密算法加密,上海交通大学,防盗ECU相互认证示意图,锁密码,钥匙密码,随机数,钥匙标志码,唤醒信号,上海交通大学,防盗ECU相互认证流程图,防盗ECU,发送器,防盗ECU相互认证流程图：,上海交通大学,应答信号,钥匙识别码,质询信号,防盗ECU质询-应答式鉴别示意图,唤醒信号,上海交通大学,无解密算法方式：,比较算法结果,识别主体,识别客体,采用相同密钥的同一加密算法,防盗ECU质询-应
6、答式鉴别流程图,上海交通大学,防盗ECU质询-应答式鉴别流程图,识别主体,识别客体,含解密算法方式：,上海交通大学,防盗系统的运行管理,初始状态：出厂初期，已经过软硬件测试，仅有自身的特征码，尚未记录其它关联部件信息。运行状态：内部已记录其它关联部件特征信息，只有在核实上游部件后，才进行与下游部件的通讯。禁止状态：遭到非法侵入或其它意外，不向外发送任何信息。功能中止状态：仅针对EMS ECU，防盗功能关闭。,所有状态变换过程均在指定仪器下进行。状态变换过程取决于各部件之间预设的通讯协议。,状态说明:,上海交通大学,防盗系统的运行管理,状态变换1 EMS ECU：,上海交通大学,2 防盗ECU：
7、,防盗系统的运行管理,上海交通大学,发送器状态变换,3 发送器：,上海交通大学,防盗ECU主要故障与原因,防盗ECU主要故障：线圈开路线圈短路信号太弱,故障可能原因：温度、湿度影响、线圈老化、或意外情况。,上海交通大学,防盗ECU的诊断和维修,防盗ECU诊断：当前的防盗ECU内部的收发器Transceiver均可对上述故障进行诊断并设置相应的标志位，并可以通过诊断仪读取。,防盗ECU维修：所有防盗控制单元中的组成器件均为一次性的，维修时原则上采取更换新器件并重新匹配的原则。,上海交通大学,当前防盗主要发展方向,1 远程遥控将Immobilization 和RKE（remote keyless entry）结合利用GPS或手机基站进行远程定位，报警，制停。,2 智能控制内部加密算法可编程，更加安全更加人性化设计，储存车主某些特定需要（空调温度，电动座椅位置等）,上海交通大学,当前防盗主要发展方向,1 集成遥控门锁功能的发送器：,上海交通大学,当前防盗主要发展方向,2 集成单片机的发送器：,上海交通大学,汽车防盗发展进程,
