Los sistemas de llave digital para automóviles habilitados para BLE que implementan funciones de entrada pasiva sin llave (PKE) o incluso entrada pasiva y arranque pasivo (PEPS) han cosechado una gran popularidad entre los fabricantes de automóviles, ya que esa ECU única brinda a sus nuevos modelos un lavado de cara inteligente.
Sin embargo, los sistemas BLE existentes son inherentemente vulnerables a ataques de retransmisión, lo que hace que PKE/PEPS queden expuestos a robos y secuestros. Un breve vídeo de TikTok que muestra cómo dos ladrones robaron un Bentley con una sencilla herramienta de ataque de retransmisión en treinta segundos se volvió viral recientemente.
Estos incidentes despertaron preocupación entre motoristas y compradores de automóviles, y también impulsó a los fabricantes de automóviles a repensar la tecnología básica del sistema de llave digital existente. La tecnología Ultra-Wide-Band (UWB) entró en su campo de visión. Debido a sus características de precisión de localización mucho mayor y radio de pulso de frecuencia ultra alta que es inmune a los ataques de retransmisión, se ha convertido en una parte importante del estándar global para llaves digitales de automóviles emitido por el Car Connectivity Consortium (CCC3.0). Otros organismos estándar de conectividad para dos automóviles: ICCE e ICCOA también lo reconocieron al incluirlo como una importante tecnología habilitadora.
A partir de 2022, fabricantes de automóviles como BMW, BYD, Geely y NIO comenzaron a enviar modelos de automóviles con capacidad UWB para propietarios de automóviles premium. Esta rápida adopción no sólo se basa en la supremacía de la tecnología, sino también en la creencia de que la economía de escala se realizará pronto. La fuente del círculo técnico dijo que Qualcomm lanzará un SoC para teléfonos inteligentes con UWB integrado a principios de 2024. Eso impulsará a los principales fabricantes de teléfonos a producir teléfonos inteligentes UWB para unirse a la liga del iPhone de Apple, lo que hará que la base de instalación de terminales UWB aumente drásticamente. Y la gente cree que en un futuro próximo la UWB se convertirá en una tecnología de comunicación inalámbrica omnipresente en la vida diaria. La previsible enorme base de usuarios de terminales aumentó sin duda la confianza de los fabricantes de automóviles en esta tecnología.
Ahora, veamos algunas propiedades técnicas importantes de UWB para comprender mejor por qué necesitamos UWB para las llaves digitales de próxima generación de vehículos futuros.
La comunicación UWB implica el intercambio de información entre el llavero UWB (también conocido como Tag) y el anclaje UWB instalado en el automóvil. La medición del tiempo de vuelo (ToF) utiliza campos específicos en los mensajes UWB como marcas de tiempo para calcular la distancia precisa. La tecnología UWB utiliza pulsos muy cortos (que duran sólo nanosegundos) de señales de baja potencia con un amplio ancho de banda (> 500 MHz). El amplio ancho de banda y los pulsos cortos de UWB generan poca interferencia y pocos efectos de trayectoria múltiple en comparación con las señales de banda estrecha. De alguna manera, UWB puede medir eficazmente el alcance con una precisión de hasta 10 cm.
Las tecnologías actuales que dependen de la intensidad de la señal para evaluar la distancia son vulnerables a los ataques de retransmisión. Los ladrones de automóviles interceptan y amplifican la intensidad de la señal de una llave válida y engañan al receptor haciéndole creer que la llave digital está cerca. Luego, estos ataques hacen que el coche bloqueado se abra fácilmente.
Sin embargo, la tecnología UWB no es susceptible a este tipo de ataques porque mide la distancia en función del tiempo. En un ataque de retransmisión, la transmisión del mensaje experimentará una latencia adicional, haciendo que parezca que la clave está más lejos del receptor. Además, el estándar IEEE 802.15.4z extiende un nivel de seguridad llamado Secuencia de marca de tiempo codificada (STS) en la capa PHY. Esta característica agrega una marca de tiempo criptográfica para proteger contra la decodificación o manipulación por parte de terceros.
La radio por pulsos requiere mucho más espectro para garantizar la confiabilidad. Por eso se llama "banda ultraancha". En UWB, una sola banda normalmente cubre un ancho de 500MHz, mientras que 4G LTE con banda de 5 a 20MHz o de 20MHz a 80MHz para WiFi. Gracias al amplio espectro, los datos pulsados se pueden transmitir rápidamente sin comprometer la precisión. Está demostrado que UWB puede alcanzar velocidades de transmisión de datos de cientos de Mbit/s a varios Gbit/s en un rango de aproximadamente 10 metros.
Estas características especiales de UWB contribuyen significativamente al desarrollo de llaves digitales de nueva generación para la industria de los vehículos inteligentes conectados (ICV).
Con su desarrollo e innovación sin precedentes, la tecnología UWB también se disparará en más escenas automotrices, que incluyen, entre otras , compartir digitalmente las llaves del auto con otros, configuración de ajustes personales, valet parking automatizado (AVP) , sensor de patada basado en radar, detección de radar para seguridad de niños y mascotas en el vehículo , etc. Se cree que UWB participará en una mayor conectividad inalámbrica en la industria Vehicle to Everything (V2X) en los próximos días.
Ahora exploremos las llaves digitales del automóvil de RF-star integradas con tecnología UWB y BLE.
RF-star lanzó recientemente una solución de llave digital para automóvil que integra tecnologías UWB, BLE y NFC. Los tres desempeñaron sus respectivos roles conjuntamente para garantizar que la función de acceso para vehículos fuera fácil de usar y altamente segura.
El nodo BLE del vehículo detecta un teléfono inteligente que se acerca desde una distancia de hasta 30 metros. Cuando el nodo verifica la clave pública BLE del teléfono, el automóvil inicia el primer intercambio de datos y verifica la autenticidad de la llave digital del automóvil. Esta interacción inicial establece una conexión entre el vehículo y el teléfono inteligente autorizado del propietario del vehículo, garantizando el bajo consumo de energía del vehículo.
Sin embargo, la tecnología BLE carece de precisión suficiente para localizar con precisión la llave del coche en unos pocos centímetros. En el momento siguiente, entra en juego UWB.
Cuando el propietario del automóvil con una llave digital está cerca de 10 metros de distancia del vehículo, la primera conexión BLE activará los componentes UWB para localizar al titular del llavero o del teléfono inteligente. Esto se logra utilizando unidades de transmisión/recepción en el automóvil conocidas como nodos de anclaje UWB. En general, un anclaje UWB instalado en la consola central del coche y cuatro de ellos colocados en las "esquinas" del vehículo, pueden conseguir perfectamente un posicionamiento preciso del terminal móvil en casi todas las condiciones.
Como indica la parte de seguridad UWB, los anclajes UWB individuales en teléfonos inteligentes o automóviles calculan la distancia basándose en la medición del tiempo. Los piratas informáticos apenas pueden interceptar y transmitir la señal de una llave al vehículo.
Además, todas las comunicaciones están protegidas mediante el protocolo estándar Digital Key con claves públicas y privadas para cifrar y descifrar mensajes.
La llave digital con tecnología NFC es una solución de respaldo para el acceso del coche cuando se agota la batería del smartphone.
Desde 2023, RF-star ha sido miembro del Car Connectivity Consortium (CCC), la Intelligent Car Connectivity Industry Ecosystem Alliance (ICCE) y la Intelligent Car Connectivity Open Alliance (ICCOA). Sus llaves de automóvil digitales UWB+BLE cumplen con CCC Digital Key Release 3 y otros estándares importantes, para ayudar a construir un ecosistema abierto y colaborativo para vehículos inteligentes.
RF-star ofrece llaves digitales integradas con anclajes UWB 1+3 y 1+4 basados en chips de grado automotriz fáciles de usar de China, que pueden lograr una precisión de posicionamiento a nivel de centímetros y una mayor seguridad.
Además, la personalización de las llaves digitales del coche, con una configuración ampliable de nodos de anclaje 1+N también está lista para ti.
Para obtener más información sobre llaves digitales UWB +BLE y aplicaciones automotrices, visite www.rfstarot.com o comuníquese con nosotros por correo electrónico info@szrfstar.com .
Shenzhen RF-star Technology Co., Ltd (RF-star) es un proveedor líder mundial de módulos y soluciones de comunicación inalámbrica, que se especializa en módulos de bajo consumo para aplicaciones de IoT, industriales, automotrices y de consumo. Con más de una década de compromiso con la tecnología de comunicación Bluetooth e IoT y una amplia experiencia, somos capaces de brindar un servicio de conectividad confiable, conveniente, seguro e inteligente a todas las industrias, enriqueciendo la vida inteligente con una experiencia inalámbrica perfecta.
La cartera de productos de RF-star abarca desde módulos BLE, módulos ZigBee, módulos WiFi, módulos Sub-1Ghz, módulos Matter, módulos Thread, módulos UWB, módulos Wi-SUN y servicio personalizado. Como IDH externo oficial de TI y socio confiable para clientes de todo el mundo, RF-star se compromete a ofrecer soluciones inalámbricas de vanguardia.
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