你了解自動停車系統(tǒng)中的無線電調(diào)配器嗎

在自動停車系統(tǒng)的幫助下，你順利地將車停入狹小的停車位。雖然你很想快速走到醫(yī)生辦公室，但左腳踝的疼痛卻讓你沒法走得太快。在繳費(fèi)亭處，你輸入了停車位的號碼，并將一張信用卡插入讀卡器，這樣便能自動完成停車費(fèi)的繳納手續(xù)了。

在看到屏幕上顯示的停車費(fèi)金額以后，你點(diǎn)擊了確認(rèn)鍵，然后機(jī)器吐出一張紙質(zhì)收據(jù)，上面用粗體字標(biāo)示出你應(yīng)該來取車的最遲時(shí)間。交完停車費(fèi)后，你回到車?yán)?，拿起你的平?a href="http://ttokpm.com/v/tag/1247/" target="_blank">電腦，下車并用無鑰匙遙控器鎖上車門。汽車遙控進(jìn)入系統(tǒng)的工作原理相當(dāng)于單向的快易通系統(tǒng)。當(dāng)你按壓遙控器上的鎖定鍵或者開鎖鍵時(shí)，你的無鑰匙遙控器便向車內(nèi)的接收器發(fā)出了一個(gè)無線電信號，這個(gè)接收器會根據(jù)信號來操作車門上的電動鎖（這個(gè)接收器甚至可以自動發(fā)動汽車）。

車內(nèi)的接收器接收來自無鑰匙遙控器的無線電信號，其背后的物理學(xué)原理和無線電調(diào)配器是一樣的，都是“共振”。我們生活在一個(gè)電磁波的海洋中，電磁波的來源遠(yuǎn)到太陽，近到我們的身體（我們的身體會發(fā)出紅外線）。通常來說，我們根本不會去想自己身邊的各種電磁波，只在我們的手機(jī)信號弱以致打不了電話時(shí)，我們才會關(guān)注電磁波。

一個(gè)無線電調(diào)配器必須忽略所有無關(guān)頻段的電磁波，而只關(guān)注你選擇的電臺所對應(yīng)的特定頻段。為了做到這一點(diǎn)，無線電調(diào)配器會用“音叉”作為接收器。音叉包含一個(gè)被彎成U形的金屬條。當(dāng)我們擊打音叉時(shí)，這個(gè)U形金屬條的兩個(gè)長邊會以某種特定的頻率振動，并在空氣中產(chǎn)生壓力波。也就是說，音叉能把快速、單次的機(jī)械擾動轉(zhuǎn)化成特定頻率的聲音。我們可以通過改變音叉的長度、質(zhì)量或者金屬條的形狀，來改變音叉發(fā)出聲音的頻率。

除了擊打音叉以外，我們還可以通過另一種方式讓音叉的金屬條振動，那就是讓音叉接觸與其自然頻率相同的聲波，而其他任何頻率的聲波都無法讓音叉瘋狂地振動起來。當(dāng)一個(gè)振子達(dá)到其自然頻率時(shí)，振幅就會急劇增大，這種現(xiàn)象叫作“共振”。無線電調(diào)配器與車內(nèi)的遙控進(jìn)入系統(tǒng)的信號接收器都用到了共振原理。通過共振原理，這些裝置只需關(guān)注它們應(yīng)該關(guān)注的某種頻率，而無須理會背景中其他頻率的電磁波。

雖然這些電路比一個(gè)簡單的擺錘或者音叉更復(fù)雜，但它們的工作原理從本質(zhì)上來看都是一樣的。當(dāng)接收器接收到的電磁波頻率和電路的自然共振頻率一致時(shí)，就會產(chǎn)生一個(gè)較大的感應(yīng)電壓，這個(gè)電壓比其他頻率的電磁波所能產(chǎn)生的電壓大得多。這個(gè)較大的電壓被輸送到系統(tǒng)的其他部分，以便處理這些電磁波中的編碼信息。要改變一個(gè)擺錘的共振頻率，你可以改變擺線的長度；想改變壓電石英晶體的自然共振頻率，你可以改變晶體的形狀或者大小。

當(dāng)你收聽廣播的時(shí)候，如果你從一個(gè)頻道換到另一個(gè)頻道，接收器的電路就會發(fā)生改變，無線電調(diào)配器的共振頻率也會發(fā)生相應(yīng)的變化。在美國，所有車輛的遙控進(jìn)入系統(tǒng)都使用同樣的無線電頻率——315兆赫茲。因此，為了保證系統(tǒng)的安全，在發(fā)送程序命令的同時(shí)，還會隨機(jī)發(fā)射一個(gè)12位數(shù)字的密碼。只有在接收器檢測到正確的12位密碼后，它才會執(zhí)行信號指令（比如打開汽車的后備廂或者鎖上車門等）。

但是，如果某人有一個(gè)接收器，他不就能接收到你的無鑰匙遙控器發(fā)送的信號，從而截獲這個(gè)12位密碼了嗎（就像兩臺收音機(jī)能收聽同一個(gè)廣播頻道一樣）？事實(shí)上，他確實(shí)可以這樣做，但下一次當(dāng)你使用你的無鑰匙遙控器的時(shí)候，你的系統(tǒng)又會隨機(jī)選擇一個(gè)不同的12位密碼來作為新密碼。因此，即使別人輸入上次產(chǎn)生的12位密碼，也不可能打開你的車門。那么，為什么你的接收器會接收這個(gè)新的12位密碼呢？這是因?yàn)槟愕臒o鑰匙遙控器使用某種算法來產(chǎn)生密碼，你的接收器也使用同樣的算法來產(chǎn)生密碼。

所以，接收器只接收某個(gè)特殊的12位密碼。當(dāng)你下一次按下遙控器上的按鈕時(shí)，遙控器又會產(chǎn)生一個(gè)新的12位密碼。在這樣的設(shè)定下，即使有人截獲了某一次的信號，他也不可能利用這個(gè)信號打開你的車門。如果你不小心在距離車輛很遠(yuǎn)的地方按下了遙控器上的按鈕，而車內(nèi)的接收器并不知道這個(gè)12位密碼已經(jīng)被重設(shè)了，該怎么辦呢？