1 前言

从最基本的无线遥控无钥匙进入 (RKE) 系统开始，到功能更强大的被动式进入系统 (PEK)，再到被动式安全进入系统 (PASE)。它从一种技术跳到另一种技术，从简单的 ASK、FSK 调制到蓝牙低功耗（BLE）系统中的编码跳频扩频，再到超宽带（UWB）调制。同样，在安全领域，从简单的无编码数字技术到编码数字技术、滚动编码和高级加密标准（AES）的实施，使这项技术达到了更高的安全水平。

2 发展历程

遥控无钥匙进入（RKE）

20 世纪 90 年代末，一些高端车型逐步采用了遥控无钥匙进入（RKE）系统，这是早期基于低频 RFID（125KHz）的 IMMO（防盗器）解决方案的进化版。作为 PEPS 的前身，RKE 通过钥匙扣向与汽车 BCM（车身控制模块）相连的射频接收器发射 UHF（超高频）信号，以验证用户身份。一旦身份得到验证，系统将执行由 BCM 驱动的开门/关门动作。如图所示，这种单向验证机制可以验证预设密码。如果密码正确，他或她就会被允许进入。

RKE 解决方案采用的频段为 315 MHz（美国、中国和日本等）、433.92 MHz（欧洲、中国）和 868MHz（欧洲）。在信号调制方面，大多数国家采用 ASK（幅度移动键控）模式，而日本则采用 FSK（频率移动键控）模式。Silicon Labs、Maxim、Microchip 和 NXP 等IC供应商都有这方面的产品。

被动无钥匙进入（PKE）

到 21 世纪初，人们将 RKE 的单向验证机制升级为称为 PKE（被动式无钥匙进入）系统的双向机制，验证不再由钥匙持有者（即驾驶员）启动，而是由车上连接到 BCM 的低频发射器启动。车门关闭并上锁后，车内的无线模块将持续发射低频（125KHz）信号，寻找一定范围内的应答器（内置在钥匙扣中）。当模块找到应答器时，其代码将唤醒应答器。如果模块的低频部分长时间没有收到反馈信号，它就会进入睡眠模式，以降低功耗。每当钥匙扣中的应答器接收到唤醒信号时，它就会通过高频（即 433MHz）信号发送滚动编码数据报。内置模块解码并理解数据报后，将指示汽车执行某些操作。由此可见，与 RKE 相比，PKE 采用的验证机制是双向的。

被动进入和被动启动（PEPS）

PEPS 是一种安全的无线通信系统，可使驾驶员在不使用钥匙的情况下进入汽车，解锁汽车并启动发动机。该系统使用射频信号，通过在汽车和钥匙之间发送信号来验证钥匙。PEPS 系统使用低频无线电波（通常为 125 千赫或 134 千赫）和超高频（UHF）无线电波（通常为 1 千兆赫以下的信号）进行双向通信，在钥匙和汽车之间交换唯一的钥匙访问代码。一旦交换的代码符合预期值，且钥匙在汽车附近，汽车就会允许驾驶员进入。

系统还会测量汽车与钥匙之间的距离，以确定钥匙是在车内还是车外。这一信息可用于为驾驶员提供不同类型的访问权限。例如，如果钥匙在车外，则只允许进入车内，但发动机启动功能将不起作用。

如今，智能手机已成为我们日常生活中最方便的身份验证工具。因此，汽车制造商将智能手机引入了 PEPS 方案。于是，就有了我们今天看到的 PEPS。

当代 PEPS 解决方案集成了哪些功能？基本上，目前主流的 PEPS 都已集成了 NFC 和蓝牙功能。驾驶员可将 NFC 手机放在汽车 B 柱附近，然后进入车内。这消除了将钥匙扣和智能手机都放进口袋的麻烦。但将蓝牙引入 PEPS 则更具革命性。蓝牙的高频率、跳频机制和强化的安全机制与 UHF/LF 的保证机制相比，提供了更多的安全保证。此外，蓝牙的测距和定位功能对掌握开关门的时机大有帮助。蓝牙还方便车主使用应用程序授权他人进入或使用汽车，使家庭成员和朋友之间的远程汽车共享成为可能。这种机制还有助于汽车租赁服务和大规模自驾车共享服务。

蓝牙测距和定位的精度可达半米或一米。它包括 RSSI 方法和 AoA 方法。前者精度较低，可达到 1 至 5 米的精度水平。后者精度更高，精度可达半米。

被动安全进入 (PASE)

使用 PASE，无需手持钥匙即可进入车辆并启动发动机。车辆系统在接近时自动识别匹配的 PASE 钥匙，自动启动系统，调整个性化车辆设置，如加热、音频、后视镜、仪表盘、导航和音乐，并打开车辆。对于驾驶员而言，这意味着最大程度的便利性；只需上车，然后驶离。

大陆集团的 PASE 系统于 1998 年首次推出，目前正在不断发展之中。最新的创新是集成了 UWB 无线电技术。根据驾驶员与车辆的距离启动不同的功能。根据移动类型或距离，车辆 "知道 "需要做什么，以尽可能方便驾驶员进入汽车。

从迎宾灯开始。当车辆检测到有效钥匙时，迎宾灯会自动打开。接下来是接近解锁。座椅位置、空调和娱乐功能等个人车辆设置在此区域启动。如果驾驶员离开车辆，车门会自动上锁。后备箱/行李箱在接近时自动打开，无需额外的传感器，为驾驶员提供更多便利。

根据用户在车辆周围的位置自动执行车辆操作，如迎宾灯、步行上锁、自动打开后备箱，甚至是用于智能停车和自动代客泊车的远程驾驶界面。

数字钥匙

在汽车中引入无钥匙进入和发动机启动功能后，随之而来的是自动身份验证。随后，又出现了车辆状态监控和启动功能，下一代无钥匙进入系统的功能将远远超过我们想象。

随着智能手机等用户设备具备互联网连接功能，并通过定制的专用接口与车辆连接，数字钥匙自然成为现实。下一代汽车门禁系统就是使用虚拟钥匙。钥匙即服务（KaaS）使汽车制造商能够让驾驶员通过智能手机进入车辆。汽车制造商还利用灵活的数字钥匙管理和动态无线（OTA）钥匙发放，使用户更容易管理钥匙权限。