浅谈交互式无线汽车智能钥匙系统设计

介艳良　赵天文

摘 要：我国现阶段人们的生活水平在不断提高，汽车成为我们日常生活中不可或缺的交通工具，其为我们的出行提供了极大的便利。但在相关新闻的跟踪调查中发现汽车被盗的事件屡屡发生。因此我们可以采取交互式无线汽车智能钥匙系统，将车锁进行升级和改造，利用相关系统的智能开发对轮胎以及相关安全设备进行升级，从而加密处理。有效提高汽车的安全性，减少被盗次数的发生。

关键词：交互式无线汽车智能钥匙系统 防盗

A Brief Discussion about the Design of Interactive Wireless Automobile Intelligent Key System

Jie Yanliang Zhao Tianwen

Abstract：At this stage， people's living standards in our country are constantly improving. Cars have become an indispensable means of transportation in our daily life， which provides great convenience for our travel. However， in the follow-up investigation of related news， it was found that car thefts happened frequently. Therefore， we can adopt an interactive wireless car smart key system to upgrade and transform the car lock， and use the intelligent development of related systems to upgrade tires and related safety equipment to encrypt processing so as to effectively improve the safety of the car and reduce the number of thefts.

Key words：interactive wireless car smart key system， anti-theft

1 交互式無线汽车智能钥匙系统的结构及原理

交互式无线汽车智能钥匙系统主要由车载模块和智能钥匙两部分组成。在进行设计以及使用前期，我们通过对两部分进行分析可以得知，其主要功能是当车主携带智能钥匙靠近自己的汽车时，汽车可以自动开门开锁，自动解除防盗系统的装置;当司机坐稳准备开车时，在系统的控制下可以自动将门关闭;当到达目的地准备停车熄火时，自动控制系统可以将车锁打开并自动进入防盗状态。除此之外，系统还可以通过遥控具有自动寻车的功能。因此这种智能钥匙系统可以根据前期设计，达到防盗的效果。在进行设计过程中，智能钥匙模块由两种结构组成。汽车车载接受模块主要包括LF发射器、解码器、MCU、RF接收器、驱动器以及执行器这几个部分，它可以通过遥控对应人手中的按键，与遥控器上的RF发射、编码器等互联。因此钥匙模块可以和车载样模块两种结构之间一一对应，从而实现协同控制目标。

在进行控制过程中，主要的工作原理是车载模块会以一定的时间间隔125kHz频率的低频发送报文。当两者较近时接收状态被一一对应，若接收到有效的报文便可以通过验证模块优先启动，结构中的MCU滚动码会对加密模块以及司机的设置进行加密处理工作，形成确定的编码命令，再通过编码命令，利用RF的模式以315MHz频率将加密的命令发送出去，车载的模块在接收到发送的命令之后，进行内部调解与工作，从而将数据引入到MCU当中，最后返回到执行操作的机构，从而完成一系列编码解码工作，达成系统保护功能[1]。

2 交互式无线汽车智能钥匙系统的具体分析

2.1 系统硬件开发设计

在进行交互式无线汽车智能钥匙系统的设计时，前期需要我们通过高低频率进行交互通信，通过输入滚动密码来进行解密运算，再将解密后的报文输送给相关部门进行处理，在执行过程中具有数据运算可靠、体积小且经济成本节约等多种特点，因此在整体设计过程时，我们要多方面考量钥匙模块和车载模块的系统性能，因为这对后期的MCU处理是关键保障，接下来将从相关设计进行探讨[2]。

2.2 智能钥匙模块的硬件设计分析

按照刚才所讲述，我们可以从结构进行智能钥匙模块的开发设计，选取体积小且能耗较低的芯片来进行模拟输入电路。在智能钥匙模块的电路设计原理中，我们可以有高频发射部分、MCU按键指示灯以及接受天线的部分，这样低频可接收相关的电路，并通过视频发射电路将其应用在本系统中。利用芯片，将三个电杆进行交叉放置，将它们整齐排放在x、y、z三个方向上，从而能对四面八方发射出来的信号波进行感应。若电路出现震荡或停震等意外情况时，可以通过芯片输出的信号进行控制，采用特定的信号进行调制，将加密以及压缩还有破解后的密码进行传输。若相关系统处于低耗的模式，可以利用中断的方式来进行传输工作。对于接收天线接收到的模拟信号部分，可以利用专门的电路将电信号转化为数字信号，再将数字信号进行综合处理[3]。

2.3 车载模块的设计分析

车载模块接收到高频的信号指令时，可以通过滚动码将其解锁并进行信号传输工作，在前部分我们已分析车载接收模块的结构，在结构过程中通过天线可接收高频部分，然后还有低频发射的部分。在采用芯片时，我们要保证整体的运算速度高且体积小，这样可以要求低频发射的驱动力强。在使用系统时，可以前期处理得到数据信号，再将相关信号输送到微控制器中，可引起触发中断，从而确保其能执行加密功能。

2.4 滚动码加密技术的处理设计分析

在进行交互式无线汽车智能系统运行的过程中，滚动码在其中起到不可替代的作用。传统的电子钥匙系统编译量较少，容易被重复扫描且容易被破解，所以会导致整个车载系统发生被盗的情况，难以满足现阶段我们的需要，因此通过开发出keeloq滚动码技术，可以采用非线型的加密算法，确保每次数据的代码以及传送均是唯一不可重复的，在传输过程中没有任何规律可言，所以具有极高的保密性及安全性，在本系统使用的过程中又可将其分为接收码和发送码两部分，从而将其进行准确设计，下面将对本部分内容进行具体分析。

滚动码编码在制造过程中可以通过对加密模块来进行加密从而完成相应的功能。在进行加密时，可擦除存储器用于存放序列号加密钥匙等电子代码。加密时首先需要兑换成内部的代码，将此代码进行64位的运算形成密钥，然后可进行下一步处理。下一次代码和上一次使用的代码并不相同，只有经过叫大次数的循环后才能与之前的相同，所以可确保车锁的安全性和稳定性。

此种密码可以通过对数据的前期处理后进行发射，在发射完成后，通过各种算法将有关数据进行数学转换，并将其生成固定码，然后按照序列号和按键状态等多种辅助功能进行运算后，可完成相应数据的发送和转码，以便加密功能的进行。

2.5 滚动码解码过程分析

滚动码的接收器在正式工作之前，将所接收的数据进行转码运算以及储存，将数据进行同步计算，对于接收到的数据先进行解密处理。解密算法需要厂商号、序列号、密钥以及同步码4个方面同时运行进行解密，然后比较其中的特征码之后，获得新的存储同步码才能解密。在解密过程时，也需要对各种数据进行评估和预判，判断解密的正确性，确定所接收到的报文及数据是否在合理范围内，如果数据合理可进一步转换码值，执行下一步功能。

2.6 系统软件设计分析

在上述的分析过程中，我们对两种模块的软件进行了综合具体的分析，下面将对其硬件系统进行详细分析。

2.6.1 智能钥匙模块的软件设计分析

智能钥匙模块通常处于低耗能的模式，当输入的电荷较低时，MCU便会被唤醒并消抖延时后存储按键值，然后可将输入的指令进行加密发送，如果长时间按下MCU便会进入到休眠模式，这样可以保护电池的电源不被过量消耗，在发送过程中我们也可以输入新的按键值，这样能够取消之前不合理的数据从而发送新数据，这样能实现计算器的复位。

智能钥匙，模块软件的具体设计流程主要从开始进行采样按键设计，然后获取配置，可接收奖励，如果是有效的请求便会递增计数器，然后进行加密发送的处理。其次，如果采样案件获取配置后，传输到UF数据，如果能够顺利接通，也可以通过接受奖励进行操控。若UF数据不能顺利进行以及接收奖励后为无效的请求，便会形成种子码。如果未形成种子码，便会通过递增计算器重复加密发送的操作，若加密发送超时，便会停止。如果没有超时，没有ntx，没有按键，时间不允许，一系列不可以后便会进入到循环，最后通过编程调控实现对软件的控制。

2.6.2 车载模块的软件设计分析

车载模块的芯片当中没有解码的模块，所以需要进行软件解码，在解码时也可以通过流程图来进行。首先初始化相关设计，若能检测到信号且序列号能够自动匹配，便能够接收本次数据，当数据接收完后，便可以通过控制命令来进行解码，如果命令正确就会执行相应的操作，如果在其中某个环节出现错误，便会重新进入到整个程序中再次进行流程演示。每个模块接收的数值进行更新后，相应的序列号以及同步计算器等数值也会进行更新，并对软件进行加密处理，这样能够同步储存数值并保护数值，避免发送的数据码被拦截而产生危害。

在进行交互式无线汽车智能钥匙系统研制过程中，最后我们要将所有的软件和硬件进行相互调配设计，并运用实际进行测试，通过测试最终确保整个系统的运行稳定，确保其操作可靠性，让设计达到相关要求。在进行检测结果后，我们可以通过相关数据对系统样式进行实际化分析和管控，首先我们采取交互式无线汽车智能锁系统，可以实现交互式的通讯，将所有数据上传在网络平台，并将所有数据进行编码处理，从而能够保证系统的安全性和稳定性。

3 结束语

在进行实际应用过程中，交互式无线汽车智能钥匙系统具有广泛的应用性，可以通过数据以及电子设备来进行安全的保障，通过仿真系统等能够对相关程序进行演示和操作，从而提升工作效率，能够降低各项开锁的成本。在进行交互式电子仿真智能系统的应用过程中，其具有许多优点，各种密码均是不重复的，唯一的不容易被跟踪窃取，保密性高，所以不需要人为进行系统的操作便能实现安全管控，因此广大部门应加大系统的开发力度，促进其经济价值的提升。

参考文献：

[1]高锋淋，黄世震，林伟.基于KEE LOQ 跳码技术的密码系统设计[J].现代电子技术，2019，（15）：62-68.

[2]Kobu s Manrew eck .An Int roduct ion to KEELOQ Code H opping .Microchip Techn ol ogy Inc .2018：1-6.

[3]游戰清，李苏剑.无线射频识别技术（RFID） 理论与应用[M].北京：电子工业出版社，2017，（15）：234-235.