Компания NXP внедряет дополнительные приложения в цифровые автомобильные ключи

Компания NXP внедряет дополнительные приложения в цифровые автомобильные ключи

Выпуск 6 (6705) от 26 марта 2020 г.
РУБРИКА: АВТОМОБИЛЬНАЯ ЭЛЕКТРОНИКА

Автопроизводители, разработчики смартфонов и поставщики ИС уже давно разрабатывают цифровые автомобильные ключи. Благодаря усилиям Консорциума по разработке автомобильных подключений (Car Connectivity Consortium, CCC) удалось создать отраслевой стандарт, делающий доступ к автомобилю более комфортным. Одна из фирм, ведущих работы в этой области, – ​NXP Semiconductors.

Когда ключ от машины становится цифровым, ограничивать его применение только блокировкой и разблокировкой явно нерационально. Новые приложения цифровых ключей, представленные автопроизводителями, включают функции запуска двигателя с помощью смартфона, аутентификации пользователей, дистанционного обмена цифровыми ключами с другими авторизованными пользователями или отзыва этих привилегий из совместного использования.



Источник: NXP

Рисунок 1. Блок-схема приложения безопасного элемента NXP


Компания NXP Semiconductors выпустила новое решение для цифровых автомобильных ключей, которое позволяет смартфонам, брелокам и другим мобильным устройствам безопасно «общаться» с транспортными средствами. Что еще более важно, эти цифровые ключи будут использоваться для аутентификации пользователей, настройки и прикрепления их прав на вождение. Специалисты NXP отметили, что новая архитектура цифровых автомобильных ключей основана на Версии 2.0 стандарта цифровых ключей (Digital Key Release 2.0) Консорциума по разработке автомобильных подключений.

Семейство защищенных элементов NXP, получившее название NCJ38A, представляет собой автомобильный безопасный микроконтроллер с усовершенствованными криптографическими ускорителями и устойчивостью к атакам физического и электрического уровней. Защищенный элемент на базе процессора NXP с технологией SecurCore SC300 фирмы ARM хранит приложения безопасности и конфиденциальные данные пользователей.


ДЛЯ ЧЕГО это нужно?

Главная особенность цифровых автомобильных ключей состоит в том, что они не вытесняют традиционные ключи как устаревшие, а просто позволяют выполнять их функции другим мобильным устройствам. Даже если вы потеряли или оставили дома ключ от автомобиля, вы все равно сможете открыть дверь и завести мотор со смартфона. Цифровым ключом также можно поделиться с членами семьи или друзьями без необходимости использовать несколько физических автомобильных ключей. Цифровой автомобильный ключ дает гарантию того, что автомобиль используется только теми, кто уполномочен им управлять. И, пожалуй, еще более важно то, что владелец автомобиля или сервисные службы могут удаленно прекратить или приостановить действие цифрового ключа в случаях, когда автомобиль похищен или используется в криминальных целях.

Конечно, ни один сценарий не имеет смысла без уверенности в способности цифрового ключа безопасно общаться с транспортными средствами и проверять подлинность пользователей. Представители NXP уверены, что смогут обеспечить заявленные возможности. Это будет достигнуто за счет использования автомобильных чипсетов Secure Element и NFC, сертифицированных NXP, при этом будут обеспечиваться соответствие решения Версии 2.0 стандарта CCC и совместимость с другими устройствами.

Отмечается, что помимо предоставления безопасных ИС NXP также предоставит своим клиентам «контейнер» для безопасных апплетов (прикладные мини-программы, сетевые приложения). Например, в защищенном контейнере могут храниться несколько ключей – ​от частного, служебного или прокатного автомобилей – ​или даже одноразовый ключ для служб доставки, которым нужен доступ к багажнику автомобиля.

NXP уже давно поставляет подобные защищенные элементы и наборы микросхем NFC для телефонов и брелоков. Это обеспечивает компании потенциальные конкурентные преимущества, потому что все эти ИС уже прошли проверку – ​как на автомобилях, так и на смартфонах – ​на эффективность и совместимость.

Соблюдение архитектуры безопасности, определенной в Версии 2.0 (обнародованной осенью 2019 г.), повышает доверие к решению NXP для автомобильных цифровых ключей. Эксперты CCC, куда входят 107 компаний, в том числе такие крупные автопроизводители, как Volkswagen, Toyota, BMW, GM и Honda, подтвердили, что благодаря согласованному стандарту решение оказывается «независимым от автомобиля и интеллектуального устройства» и совместимым.

Одна из отличительных особенностей версии 2.0 стандарта CCC цифрового ключа – ​использование NFC, который устанавливает безопасное соединение между мобильными устройствами и транспортными средствами. Поскольку NFC работает отдельно от операционной системы телефона, он позволит открыть дверь и завести автомобиль даже при разряженной батарее смартфона.


BLE и UWB НА СТРАЖЕ безопасности

Автомобильные производители теперь работают над внедрением системы Bluetooth Low Energy (BLE) и сверхширокополосной связи (Ultra-Wide Band, UWB), чтобы они могли создать дополнительный уровень безопасности для цифровых ключей. Это будет указано в Версии 3.0 стандарта CCC, которая сейчас разрабатывается. Согласно данным CCC, главным улучшением относительно Версии 2.0 станет пассивный бесключевой доступ с учетом местоположения.

Иными словами, вместо того чтобы доставать свои мобильные устройства доступа к автомобилю, пользователи смогут оставлять их в сумке или кармане при открывании дверей или запуске двигателя. Пассивный доступ не только значительно удобнее для пользователей, но и позволяет автомобилям предлагать новые функции, учитывающие местоположение.



Источник: NXP

Рисунок 2. Умная экосистема доступа к автомобилю


Эти новые функции будут использовать комбинацию BLE и UWB, причем система UWB не обязательно должна быть включена все время. Энергоэффективный BLE устанавливает начальную связь между телефоном и автомобилем. Когда UWB попадает в двухметровую зону вокруг автомобиля, автомобиль «предполагает», что водитель находится рядом с ним или в салоне, и обеспечивает пассивный доступ без ключа. Сроки выпуска Версии 3.0 стандарта CCC пока не известны, однако NXP уже планирует добавить микросхемы BLE и UWB к будущим цифровым ключам в соответствии с ней [1].


Считыватели NFC

Считыватели NFC – ​активные компоненты NFC-транзакций. Они считывают и записывают информацию на карты и радиочастотные метки, взаимодействуют с NFC-телефонами и обеспечивают связь между устройствами. Выпускается широкий ассортимент высокопроизводительных NFC-считывателей, полностью поддерживающих ИС семейства MIFARE (см. таблицу).


Таблица

Рекомендуемые микросхемы считывателя NFC

Название

Выходная мощность, Вт

Напряжение питания радиопере-датчика, В

Температурный диапазон, °C

Интегрированное ядро микропроцессора (емкость встроенной памяти)

Программируемый NFC‑микроконтроллер PN7462AU

1,3

3–5,5

–40…+ 85

Cortex-M0 (160 КБайт)

Программируемый NFC-микроконтроллер PN7362AU

1,3

3–5,5

–40…+ 85

Cortex-M0 (160 КБайт)

Программируемый NFC-микроконтроллер PN7360AU

1,3

3–5,5

–40…+ 85

Cortex-M0 (80 КБайт)

NFC-контроллер PN7150 со встроенной прошивкой*

0,9

2,7–4,75

–30…+ 85

Cortex-M0 со стандартной прошивкой

NFC-контроллер PN7120 со встроенной прошивкой*

0,5

3,1

–30…+ 85

Cortex-M0 со стандартной прошивкой


* Протоколы: A: ISO/IEC14443A; B: ISO/IEC14443B; F: FeliCa™; V: ISO/IEC15693 (Vicinity); I: ISO/IEC18000–3M3 (ICODE® ILT).


В зависимости от архитектуры пользовательской системы, доступен выбор из следующих трех типов считывателей:

программируемые NFC-контроллеры – ​высокоинтегрированные устройства, сочетающие интерфейс NFC со свободно программируемым 32-разрядным микроконтроллером Cortex-M0 фирмы ARM; представляют собой оптимальное решение монтажа в приборы, имеющие пространственные ограничения, и выполняют функцию основного системного микроконтроллера;

NFC-контроллеры со встроенным микропрограммным обеспечением – ​решения c автоматическим конфигурированием типа plug-and-play, сочетающие интерфейс NFC с 32-разрядным микроконтроллером Cortex-M0, оснащенным встроенным микропрограммным обеспечением, и оптимизированные для использования с прикладными процессорами; поставляются с ОС Linux и Android, драйверами WinIoT, включают в себя интерфейс NCI;

NFC-интерфейс – ​гибкий способ добавить в систему NFC-подключение. Стек NFC работает на отдельном системном микропроцессорном устройстве управления, все интерфейсы NFC поддерживаются библиотекой NFC-считывателей, поэтому процесс проектирования выполняется почти мгновенно [2].


1. Yoshida Junko. NXP to Enable More Apps on ‘Digital’ Car Key. EETimes magazine, March 10, 2020: https://www.eetimes.com/nxp-to-enable-more-apps-on-digital-car-key/ 

2. nxp.com official cite, Products description: https://www.nxp.com/products/rfid-nfc/nfc-hf/nfc-readers: NFC-READER


В ЦЕНТРЕ ВНИМАНИЯ

NXP Semiconductors N. V.

Дата основания : 1953
Направление деятельности: Строительство
Количество сотрудников: около 30 тыс. чел. (2019 г.).
Основная продукция: Процессоры
Штабквартира: Эйндховен, Нидерланды.
Годовой доход: 8,88 млрд долл. (2019 г.).
В марте 2015 г. NXP Semiconductors объявила о слиянии с Freescale Semiconductor. Объединенная компания стала одним из крупнейших производителей процессоров и микроэлектроники на планете, с общей стоимостью активов около 40 млрд долл.
Являясь мировым лидером в области решений для защищенных соединений встраиваемых приложений, NXP стимулирует инновационный процесс на рынке автомобильной электроники, в различных отраслях промышленности, Интернете вещей, мобильной электронике и инфраструктуре средств связи. NXP Semiconductors производит процессоры (в том числе на основе технологии Power Architecture для сетевых, автомобильных, потребительских и промышленных приложений), микроконтроллеры, датчики, приборы управления режимом электропитания и т. п. В последнее время особое внимание привлекают разрабатываемые компанией цифровые автомобильные ключи, в которые внедряются различные дополнительные приложения. В частности, предлагается новая архитектура цифровых автомобильных ключей, основанная на Версии 2.0 стандарта CCC.

ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ

Выпуск 24/25 (6748/6749) от 23 декабря 2021 г. г.
Выпуск 23(6747) от 25 ноября 2021 г. г.
Выпуск 18(6742) от 16 сентября 2021 г. г.
Выпуск 17(6741) от 02 сентября 2021 г. г.