浅析东南汽车芯片防盗技术

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[摘要] 随着汽车保有量的增加，汽车偷盗事件与日俱增，芯片防盗技术成了汽车防盗的主流。本文主要介绍了东南系列轿车芯片防盗原理、射频识别技术、防盗密码组成及注册等。

[关键词] 汽车；芯片防盗；射频识别技术；密码注册

1 概述

随着科学技术的发展，汽车偷盗技术也越来越高，令人防不胜防。汽车数量的剧增，汽车被盗案件也直线上升。偷车技术的不断翻新，严重困扰着汽车制造业和汽车保险业，已经成为一个严重的社会问题。在欧洲地区，有配置防盗技术的车辆，比无防盗技术的车辆，车辆保险费有很大的优惠。目前，汽车防盗器按其结构与功能可分为4大类：机械类、电子式、芯片式和网络式。四者皆有优劣，但汽车防盗的发展方向是向智能程序更高的芯片式和网络式发展。东南系列车型多采用芯片防盗技术，能有效降低车辆被盗的可能。

1.1 机械式防盗

主要原理是锁住汽车上的某一机构（如变速箱排档杆、方向盘等），使其不能发挥其应有的作用。机械锁的体积比较大，车主还要随身多带一两把钥匙，而且破解的手段众多，挡不住溜门撬锁之徒，不小心把钥匙丢了之后更麻烦。

1.2 电子式防盗

电子防盗装置，就是利用震动传感器检测车辆震动状况、利用遥控门锁装置检测车门是否遭非法侵入。当汽车由于外力发生震荡，或车门、后备箱、前机舱盖被强行开启时，系统发出报警声，以阻吓盗车贼，同时切断起动马达电路或点火线圈或供油回路。但是带来的麻烦是误报率高，特别是大车经过、鞭炮响起、雷雨交加时都会发出误警报，刺耳的报警声会影响居民的休息，引起民愤，而且破解的方式也很简单。

1.3 网络式防盗

就是GPS卫星定位防盗系统，它通过GPS卫星定位系统，确定车辆的位置和报警信息传送到报警中心，中心通过GSM网控制汽车断电/断油。GPS卫星定位防盗系统虽是目前最为有效的防盗系统，但仍有一些不足之处：价格高；需要经常支付服务费；系统运行功率较大；隐私性会受到侵扰；车辆长期放置不用会耗尽电瓶电量；车停在地下或室内，系统就不起作用；而且盗贼可使用手机信号干扰器来阻断车辆与报警中心的联系，让防盗系统失效。

1.4 芯片防盗

利用钥匙中的无线电发射芯片（射频器又称应答器）与本车的ECU通讯确认后才能启动汽车发动机。使用非法的或未经注册的钥匙起动手册，芯片防盗-ECU会通知引擎ECU阻止其起动。只有经过登记的钥匙才能发动,以钥匙片或直接连接点火线路的方式皆无法发动,所以此防盗系统具有非常安全可靠的防盗功能。芯片防盗技术虽然也有一些缺点（如无法定位），但还是比较经济而且实用的，目前被中高低汽车广泛应用。

2 芯片防盗的组成

芯片防盗系统由带芯片（应答器）的点火钥匙、芯片防盗-ECU 和发动机-ECU 组成(见图1)。

图1 芯片防盗组成元件

带天线的芯片防盗-ECU：安装在方向盘下方钥匙筒上。向集成在点火钥匙中的应答器提供电源并发出随机数据，并验证应答器反馈回来的加密代码，如果代码正确，将向发动机-ECU 发送一个发动机起动信号。

钥匙芯片应答器：芯片的工作电源是由芯片防盗-ECU 提供的，所以无需保养或充电。当应答器收到随机数据时，对数据和加密代码进行处理。 然后将处理结果发送给芯片防盗-ECU。

发动机-ECU：打开点火开关(IG ON)2s内可以起动发动机，同时进行ID码确认。如果发动机起动信号得到确认，则让发动机持续运转。如果发动机停机信号得到确认，那么发动机-ECU 将取消发动机控制并使发动机停机。只有使用注册过的合法的钥匙，才可能允许发动机运转。发动机-ECU与芯片防盗-ECU之间采用CAN-BUS通讯线路联络。每一次打开点火开关（IG ON），发动机-ECU都会与芯片防盗-ECU进行一次ID码的确认。

2.1 防盗ID码

防盗ID是由发动机-ECU的代码EKC（Engine Key Code）和钥匙ID两部分组合而成的，在钥匙芯片与防盗-ECU中保存，而发动机-ECU内只有EKC代码。点火钥匙内的芯片（应答器 ）会保留一个唯一的加密的ID码，每把钥匙加密的ID码都必须注册到芯片防盗-ECU 中，才可以被芯片防盗-ECU所识别。 芯片防盗-ECU 能够保存最多 8 个加密ID码， 因此最多注册 8 把点火钥匙.(见表1)。

2.2 滚动码（跳码）

钥匙ID码中除了含有身份码和指令码外，又多了一个跳码部分。跳码即密码依一定的编码函数，每次钥匙接通点火开关（即IG ON），密码随即变化一次。每次传输的代码都是唯一的、不规则的、且不重复，密码不会被轻易复制或盗取，安全性极高。码位的组合有40亿种之多，因此，任何通过非法捕捉和扫描跟踪等破译手段都难以奏效。

3 芯片防盗系统的功能与原理

3.1 防盗功能与原理(表2)

4 芯片防盗-ECU 将加密代码与先前注册过的加密的逻辑密码进行比对，如果完全相同，则向发动机-ECU 发送同意点火的控制信号。如果加密代码不同（例如使用假冒点火钥匙），芯片防盗-ECU 向发动机-ECU 发送一个拒绝点火的控制信号，阻止发动机起动。

3.2 射频技术

芯片防盗-ECU与芯片（应答器）之间采用射频识别技术（RFID），实现信号传递与接收。射频识别系统具有使用方便、数据交换速度快、便于维护和使用寿命长等优点。尤其是无源（芯片内无需电源）和免接触（应答器和读写器之间无须物理接触就可完成识别功能）这两大特点。

射频识别系统（RFID）由3部分组成:

（1）应答器（Transponder）:由耦合元件及芯片组成，应答器含有内置天线，用于和射频天线间进行通信。

（2）阅读器（Reader,含在防盗-ECU内）：读取(在读写卡中还可以写入)应答器信息的设备。

（3）天线(在防盗-ECU内)：在应答器和阅读器间传递射频信号。

射频识别系统还需要数据交换和管理系统来支撑。系统基本工作原理为：阅读器读写终端不断地发出一组固定频率（一般为134.2 kHz）的电磁波射频信号，这样，当点火钥匙插入点火开关时，钥匙后端的非接触式芯片（应答器）内的一个LC串联谐振电路(耦合元件)进入阅读器读写终端的工作区域内，且其工作频率与读写终端发送信号的频率相同时，在电磁波激励下，LC谐振电路产生共振。共振使芯片内的电容有了电荷，此时在电容另一端接的一个单向导通电子泵就可以将电容内的电荷送到另一个电容内并存储。当所积累的电荷的电压值达到2V时，这个电压就可作为应答器的工作电源。此时，应答器被激活并响应阅读器的要求，将自身编码等信息调制出来并通过内置天线发送出去，以供阅读器解调读取。应答器内的E2PROM用来存储其唯一电子标签的ID码和EKC等数据。系统接收天线接收到从应答器发送来的载波信号，经天线调节器传送到阅读器，阅读器对接收的信号进行解调和解码然后送到后台主系统进行相关处理；主系统根据逻辑运算判断该应答器的合法性，并做出相应的处理和控制，发出拒绝点火或准许点火的指令信号给引擎控制ECU。

4 芯片防盗元件的更换与注册

4.1 发动机-ECU的EKC码

在东南系列车型中,不同的车型以及新旧元件中，EKC码有不同的设置(表3)。

如果更换了新的芯片防盗-ECU，只要打开点火开关（IG ON），发动机-ECU就自动地将其EKC写入新的芯片防盗-ECU内。所以要注意以下事项：

（1）对于菱绅车，如果只更换一个新的发动机-ECU，新的发动机-ECU就无法将EKC写入旧的芯片防盗-ECU中，导致发动机-ECU中的EKC与芯片防盗-ECU中的EKC不一致而无法起动车辆。此时只能同时更换新发动机-ECU和新芯片防盗-ECU，引擎方可正常工作。

（2）对于戈蓝车，可单独更换发动机-ECU或芯片防盗-ECU。

（3）对翼神车, 新发动机-ECU和新芯片防盗-ECU内都没有EKC码，不要同时更换发动机-ECU和芯片防盗-ECU。只能先更换一个ECU，对其进行必要的ID注册后，再更换并注册另一个ECU。

如果同时更换发动机-ECU和芯片防盗-ECU，新发动机-ECU和新芯片防盗-ECU会自动生成一个EKC，而新生成的EKC与旧钥匙内的EKC不同,导致旧钥匙不能使用。

4.2 防盗系统的注册

在钥匙丢失或更换新的防盗元件时，都必须利用MUT-III专用诊断仪进行“钥匙注册”，以改写钥匙或芯片防盗-ECU或发动机-ECU中的EKC码和钥匙ID码。 注册后，旧钥匙或丢失的钥匙在芯片防盗-ECU中存储的钥匙ID码就会被注销，因此无法再起动车辆了。

MUT-III防盗注册操作流程：

防盗系统Immobilizer

特殊功能Special Function

钥匙ID注册

key ID Registration

密码Password

注册Registration

（钥匙插入点火开关内）

注册结果：

a、如果更换的是新发动机-ECU，芯片防盗-ECU中的EKC直接写入新发动机-ECU中；

b、如果更换的是芯片防盗-ECU，钥匙芯片中的ID和ECK码就会写到新芯片防盗-ECU中；

c、如果更换钥匙，芯片防盗-ECU中的钥匙ID和EKC码就会写到新钥匙芯片上；

d、所有注册操作，芯片与防盗-ECU中的钥匙ID中的身份码都会被修改，同时芯片防盗-ECU内原先存储的钥匙ID都被改写或注销。

5 结论

芯片防盗技术具有非接触式的射频识别技术，能正确识别驾驶者身份，能锁止引擎控制电路，有亿万组密码保护，高度安全与保密等特点；并且具有特殊诊断功能，可将丢失的钥匙作废；防盗控制线路简单，使用方便。因此，芯片防盗技术被广泛应用在车辆防盗系统中，并成为中高档汽车防盗的主流。对降低汽车盗窃率有重要的意义。

参考文献：

[1] 东南（福建）汽车工业有限公司. 戈蓝/菱绅/翼神车维修手册[Z].

[2] 石松伟. 汽车防盗技术的现状分析与展望[J].科技资讯, 2009(27): 195-197.

[3] 余丽佳. 浅析射频识别技术及其发展前景[J]. 成都电子机械高等专科学校学报,2007(3):23-25.

Elementary Analysis of Chip Anti-theft Technology of South East Vehicles

Zeng Qiliang

(Southeast(Fujian) Automobile Industry Co., Ltd., Fuzhou 350119, China)

Abstract: With the increase of vehicle possession, vehicle theft occurs increasingly. Chip anti-theft technology has become the main measures for vehicle anti-theft. The anti-theft principles of chips, radio frequency identification technology, security password formation and registration of South East sedan sseries are discussed.

Keywords: vehicle; chips’ anti-theft; radio frequency identification technology; password registration.