Bekontakčio užvedimo mygtuko technologija

Kaip viskas prasidėjo – nuo rakto iki mygtuko

Prisimenu, kaip vaikystėje stebėdavau, kaip tėvas įkišdavo raktą į spynelę ir sukdavo jį, kol automobilio variklis suriaumodavo. Dabar į savo automobilį įlipu, paspaudžiu mygtuką ir viskas – važiuojam. Bekontaktis užvedimo mygtukas tapo tokia įprasta dalimi, kad net negalvojame, kokia sudėtinga technologija slypi už šito paprasto veiksmo.

Pirmieji bandymai atsisakyti tradicinio rakto prasidėjo dar devintojo dešimtmečio pabaigoje, kai Mercedes-Benz eksperimentavo su infraraudonųjų spindulių sistemomis. Bet tikroji revoliucija įvyko maždaug 2003-aisiais, kai Rolls-Royce ir Mercedes pradėjo masiškai diegti bekontakčio užvedimo sistemas. Japonai, kaip visada, netruko prisijungti – Toyota, Lexus ir kiti greitai sekė paskui. Dabar net nebrangūs automobiliai turi šią funkciją kaip standartinę įrangą.

Technologijos šerdis – kaip tas mygtukas supranta, kad tai būtent tu

Pats bekontaktis užvedimo mygtukas yra tik viena mažytė sistemos dalis. Tikroji magija vyksta tarp jūsų kišenėje esančio raktuko (kuris iš tikrųjų jau seniai nebe raktas) ir automobilio kompiuterio. Šiuolaikinis „raktas” – tai iš esmės mažytis radijo siųstuvas-imtuvas su savo unikalia identifikacija.

Kai priartėjate prie automobilio su raktuku kišenėje, vyksta nuolatinis „pokalbis” tarp jūsų raktuko ir automobilio antenų. Automobilis turi kelias antenas – paprastai po vieną prie kiekvienos durų rankenos, vieną bagažinėje ir dar vieną salone. Jos nuolat siunčia žemo dažnio (apie 125 kHz) radijo signalus, tarsi klausinėdamos: „Ar čia yra kas nors, kas turi teisę mane atrakinti?”

Kai jūsų raktukas patenka į šių signalų veikimo zoną (paprastai tai apie 1-2 metrai), jis „pabunda” ir atsako aukštesnio dažnio (apie 315-434 MHz) signalu su savo unikaliu kodu. Šis kodas nėra paprastas – tai šifruotas pranešimas, kuris keičiasi kiekvieną kartą. Vadinamoji „rolling code” arba „hopping code” technologija užtikrina, kad niekas negalėtų tiesiog įrašyti signalo ir vėliau jį panaudoti automobiliui pavogti.

Kas vyksta, kai spaudžiate mygtuką

Gerai, dabar jūs jau sėdite salone, raktukas vis dar kišenėje. Užvedimo mygtukas paprastai yra ant prietaisų skydo arba centriniame tunely. Kai jį paspaudžiate, vyksta tikras technologinis šokis keliais žingsniais.

Pirma, automobilis dar kartą patikrina, ar raktukas tikrai yra salone. Tai svarbu, nes jei raktukas būtų tik šalia automobilio, bet ne viduje, sistema neleistų užvesti variklio. Įsivaizduokite situaciją – išlipate iš automobilio, raktukas kišenėje, bet palikote vaikus viduje. Jie galėtų paspausti mygtuką ir užvesti variklį, jei nebūtų šio patikrinimo.

Antra, sistema tikrina, ar paspaustas stabdžių pedalas (automatinėje pavarų dėžėje) arba sankabos pedalas (mechaninėje). Tai saugumo funkcija – automobilis neužsives, jei nepaspausite pedalo. Kai kurie automobiliai dar tikrina, ar pavarų svirtis neutralioje arba parkavimo padėtyje.

Trečia, jei visi patikrinimai praeina sėkmingai, automobilio kompiuteris (ECU – Engine Control Unit) gauna leidimą aktyvuoti užvedimo seką. Elektros energija patenka į starterį, kuris pradeda sukti variklį, tuo pačiu metu aktyvuojama uždegimo sistema, degalų siurblys pradeda tiekti kurą, ir po kelių akimirkų variklis užsiveda.

Saugumo klausimai ir vagių gudrybės

Bekontaktinė sistema iš pirmo žvilgsnio atrodo labai saugi. Bet kaip sakoma, kur yra technologija, ten yra ir būdų ją apgauti. Vagys sugalvojo keletą būdų, kaip apgauti bekontakčio užvedimo sistemas, ir apie tai verta žinoti.

Populiariausias metodas vadinamas „relay attack” arba signalo perdavimo ataka. Veikia taip: vienas vagis su specialiu įrenginiu priartėja prie jūsų namų, kur viduje ant stalo guli raktukas. Įrenginys pagauna signalą iš raktuko ir perduoda jį antram vagiui, kuris stovi šalia jūsų automobilio. Automobilis „mano”, kad raktukas yra šalia, atrakinamos durys, ir vagis gali įlipti bei užvesti variklį.

Kad apsisaugotumėte nuo tokių ataką, galite:

• Laikyti raktukus metalinėje dėžutėje arba specialiame ekranuojančiame maišelyje (Faraday maišelis)
• Laikyti raktukus kuo toliau nuo išorinių sienų ir durų
• Kai kurie gamintojai siūlo išjungti bekontaktę funkciją naktį – patikrinkite automobilio instrukciją
• Papildomas apsaugos sluoksnis – vairo užraktas ar pavarų dėžės blokas

Kitas metodas – signalo blokavimas. Kai užrakiname automobilį paspausdami raktuko mygtuką, vagis gali naudoti signalo blokuotoją. Jūs manote, kad automobilis užsirakino (nes nepagalvojote patikrinti), bet iš tikrųjų durys liko atrakintos. Todėl visada verta fiziškai patikrinti, ar durys tikrai užsirakino.

Praktiniai niuansai ir dažniausios problemos

Bekontaktinė sistema paprastai veikia sklandžiai, bet kartais gali kilti problemų. Dažniausiausia – išsikrovusi raktuko baterija. Taip, tas mažytis raktuko viduje esantis elementas turi ribotą tarnavimo laiką, paprastai 2-4 metus, priklausomai nuo naudojimo intensyvumo.

Kai baterija silpnėja, pirmi požymiai būna tokie: automobilis neatsirakina iš tokio atstumo kaip anksčiau, arba reikia laikyti raktą arčiau užvedimo mygtuko. Gera žinia – daugumoje automobilių yra atsarginė sistema. Paprastai galite pridėti raktą prie paties užvedimo mygtuko, ir sistema nuskaitys signalą net su visiškai išsikrovusia baterija. Kai kuriuose automobiliuose yra speciali vieta, kur reikia įdėti raktą (dažnai gertuvės laikiklių srityje).

Kita problema – radijo trukdžiai. Jei esate vietoje su stipriais radijo signalais (pavyzdžiui, šalia oro uosto ar karinės bazės), bekontaktinė sistema gali veikti netinkamai. Taip pat kartais problemas gali sukelti telefonai ar kiti elektroniniai įrenginiai, nors tai retas atvejis.

Žiemą, kai temperatūra krenta žemiau -20°C, raktuko baterija gali laikinai prarasti dalį savo galios. Tai normalu – kai sušilsite raktą rankose, jis vėl veiks normaliai.

Ateities perspektyvos – kas laukia toliau

Automobilių pramonė nesnaudžia, ir bekontaktinio užvedimo technologija toliau vystosi. Jau dabar kai kurie gamintojai siūlo išmaniųjų telefonų integraciją – jūsų telefonas tampa automobilio raktu. BMW, Tesla, Hyundai ir kiti turi programėles, leidžiančias atrakinti ir užvesti automobilį naudojant tik telefoną.

Tai turi privalumų: nebereikia nešiotis atskiro raktuko, galite lengvai dalintis prieiga su kitais žmonėmis (pavyzdžiui, šeimos nariais), o jei pamestumėte telefoną, galite nuotoliniu būdu atšaukti prieigą. Bet yra ir trūkumų – telefonai išsikreuna, gali sugesti, o priklausomybė nuo programėlės reiškia priklausomybę nuo gamintojo serverių.

Kita kryptis – biometrinė autentifikacija. Kai kurie prototipai jau naudoja pirštų atspaudų skaitytuves arba veido atpažinimą. Įsivaizduokite – priartėjate prie automobilio, jis atpažįsta jūsų veidą, atrakinamos durys, o kai sėdatės į vairuotojo vietą, automatiškai prisitaiko sėdynės, veidrodėliai ir kitos nuostatos pagal jūsų profilį.

Ultra plačiajuosčio (UWB) technologija, kuri jau naudojama naujausių iPhone ir Samsung telefonų modeliuose, leidžia labai tiksliai nustatyti raktuko padėtį. Tai reiškia, kad automobilis galėtų žinoti ne tik tai, kad raktukas yra netoliese, bet ir tiksliai kur – viduje ar išorėje, priekyje ar gale. Tai padeda išspręsti daugelį saugumo problemų.

Kai technologija tampa kasdieniu patogumu

Bekontaktinio užvedimo mygtukas puikiai iliustruoja, kaip sudėtinga technologija gali tapti tokia paprasta naudoti, kad net negalvojame apie tai. Už to vieno mygtuko paspaudimo slypi dešimtys komponentų, kelios radijo sistemos, šifravimo algoritmai ir sudėtinga logika, bet mums tai tiesiog veikia.

Ar ši technologija tobula? Žinoma, ne. Yra saugumo spragų, gali kilti techninių problemų, o priklausomybė nuo elektronikos kartais gali sukelti nepatogumų. Bet palyginti su tradiciniais raktais, privalumų yra žymiai daugiau – patogumas, papildomas saugumas (jei teisingai naudojama), galimybė integruoti su kitomis sistemomis.

Įdomiausia tai, kad ši technologija nuolat tobulėja. Tai, kas šiandien atrodo kaip fantastika – automobilis, kuris atpažįsta jus iš tolo ir pasiruošia kelionei dar prieš jums prisiartinant – po kelių metų taps įprasta realybe. O gal jau yra tam tikruose modeliuose.

Tad kitą kartą, kai sėdatės į automobilį ir paprastai paspaudžiate tą mygtuką, skirkite akimirką pagalvoti apie visą tą technologinį stebuklą, kuris vyksta per tas kelias sekundes. Ir nepamirškite pakeisti raktuko baterijos, kai pradeda silpnėti – nes net pažangiausios technologijos priklauso nuo tokių paprastų dalykų kaip mažytė baterija.