PKE系統(tǒng)的設(shè)計(jì)介紹

PKE（Passive Keyless Entry）系統(tǒng)是一種無鑰匙進(jìn)入系統(tǒng)，它通過無線電波或紅外線技術(shù)實(shí)現(xiàn)車輛的遠(yuǎn)程控制和身份驗(yàn)證。

無鑰匙系統(tǒng)的關(guān)鍵通信鏈路包括低頻發(fā)射模塊和射頻接收模塊。低頻發(fā)射模塊工作在125KHz，作為上行鏈路，由車輛端發(fā)送至鑰匙端；射頻接收模塊工作在315MHz或434MHz，作為下行鏈路，由鑰匙端發(fā)送至車輛端。

125KHz低頻信號(hào)的選擇主要考慮到與發(fā)動(dòng)機(jī)防盜技術(shù)的兼容性，同時(shí)其對(duì)距離敏感，可以實(shí)現(xiàn)精確的距離檢測(cè)，起到關(guān)鍵的定位作用。射頻接收模塊則采用傳統(tǒng)遙控鑰匙的頻段，既兼容遙控鑰匙的基本功能，又利用了其通信速度快的優(yōu)勢(shì)。

為了確保在較短時(shí)間內(nèi)完成無鑰匙開門或點(diǎn)火的過程，需要采用較高的波特率（一般8~20kbps）。不建議使用低端的SAW發(fā)射模塊（1kbps左右），而應(yīng)采用基于鎖相環(huán)技術(shù)的發(fā)射芯片，例如NXP的PCF7900，其在FSK模式下的最高波特率可達(dá)20kbps。為了實(shí)現(xiàn)更高的通信速度，射頻頻段也有采用更高頻的868MHz或915MHz的趨勢(shì)。

通過上行和下行鏈路，鑰匙和汽車可以建立起雙向通信，進(jìn)行復(fù)雜的身份認(rèn)證。最新的一代認(rèn)證技術(shù)是交互認(rèn)證技術(shù)（Mutual-Authentication），不僅需要汽車來認(rèn)證鑰匙，還需要鑰匙來判斷車輛是否合法。任何錯(cuò)誤都會(huì)導(dǎo)致整個(gè)通信結(jié)束，以此來保證系統(tǒng)的安全性。通信距離由低頻上行鏈路125KHz決定，通常的PKE系統(tǒng)工作有效距離約為2.5米左右，實(shí)際有效開關(guān)門距離為1.5米至2米。

除了車內(nèi)外檢測(cè)精度以外，鑰匙端的功耗也是衡量一個(gè)無鑰匙系統(tǒng)優(yōu)劣的重要指標(biāo)。PCF7952自帶的電源管理模塊可以最大程度地降低整個(gè)系統(tǒng)功耗。在一套成熟的無鑰匙系統(tǒng)方案中，鑰匙端使用一顆2032的3V鋰電池供電，電池壽命可以長(zhǎng)達(dá)三年。

PKE系統(tǒng)主要由以下幾個(gè)部分組成：車載天線、射頻識(shí)別（RFID）標(biāo)簽、鑰匙（應(yīng)答器）、電子控制單元（ECU）、啟動(dòng)/熄火開關(guān)等。

PKE系統(tǒng)的兼容性是指其能夠與多種車型和配置的汽車兼容。為了實(shí)現(xiàn)兼容性，PKE系統(tǒng)需要采用通用的通信協(xié)議和接口標(biāo)準(zhǔn)，使得不同廠商生產(chǎn)的鑰匙（應(yīng)答器）模塊可以互相替換。此外，PKE系統(tǒng)還需要具備一定的可擴(kuò)展性，以便在未來技術(shù)升級(jí)時(shí)能夠方便地進(jìn)行升級(jí)改造。