本文關鍵詞：基于RFID技術的汽車無鑰匙進入系統(tǒng)設計與安全性分析

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【摘要】：隨著電子技術的飛速發(fā)展,大量新型的電子技術都應用在現(xiàn)代的汽車上,各種電子防盜裝置也相繼出現(xiàn),但汽車被盜、失竊案件的發(fā)生率仍然不斷上升。通過改進汽車防盜安全裝置,從而提升汽車的防盜安全性、可靠性成為各汽車生產(chǎn)廠家競相解決的難題。目前,隨著無線電技術快速的發(fā)展和廣泛的應用,特別是計算機技術在汽車領域的引入,對于汽車防盜技術的開發(fā),工程師已經(jīng)向操作智能化、自動化、簡易化等方向不斷的設計和開發(fā)。本文分析和研究傳統(tǒng)的汽車遙控門禁系統(tǒng)的基礎上,發(fā)現(xiàn)其在安全性能方面存在著很多的漏洞。傳統(tǒng)的汽車遙控門禁(RKE)系統(tǒng)的運作模式存在安全隱患,主要在于其在運行過程中只是鑰匙端單項傳輸固定碼到汽車端,并由汽車端進行判斷其正確性,進而實現(xiàn)開鎖功能的汽車門控系統(tǒng)。傳統(tǒng)的汽車遙控門禁(RKE)系統(tǒng)根據(jù)傳輸編碼的長度衡量其保密性的強度,這使得傳統(tǒng)的汽車遙控門禁(RKE)系統(tǒng)應對采用記錄重發(fā)盜竊或嘗試所有可能編碼等方式的車輛盜竊行為。針對傳統(tǒng)的汽車遙控門禁(RKE)系統(tǒng)存在的問題,本文設計了一種基于RFID(射頻識別)技術的無鑰匙進入(PKE)系統(tǒng)。無鑰匙進入(PKE)系統(tǒng)的突出特點在于其無需人為干預,鑰匙持有者若想打開車門,只需輕碰車門上的控制開關便可完成開門的操作。無鑰匙進入(PKE)系統(tǒng)引用滾碼加密技術,來確保其傳輸密碼的安全性。滾碼加密技術是具有抗干擾截獲能力強,可靠性高且密碼變化形式多樣的新型加密技術,其采用了非線性的加密的方式進行傳輸編碼,進而實現(xiàn)高保密性的通信方式。無鑰匙進入系統(tǒng)通過每次發(fā)送唯一的、單效的、不規(guī)定的滾碼,實現(xiàn)其無法被跟蹤、破譯、截取和干預的目標,從而提高系統(tǒng)的安全性能。同時,本文還對無鑰匙進入系統(tǒng)的硬件和軟件方面進行了設計與調(diào)試。硬件方面包括,汽車基站端電路設計、汽車鑰匙端電路設計、低頻接收電路、低頻發(fā)射電路、高頻發(fā)射電路、高頻接收電路等幾個方面進行了設計與調(diào)試。軟件方面包括,利用低頻喚醒技術降低系統(tǒng)的運行功耗,并對RF/LF通信、滾碼加密等無鑰匙進入系統(tǒng)中關鍵的要素進行了研究和設計。并對系統(tǒng)進行了整體測試,其結果顯示出本文設計的無鑰匙進入系統(tǒng)在功耗和成本,加強通信距離和安全性等方面達到設計指標。
【關鍵詞】：RKE PKE 射頻通信 滾碼加密 低頻喚醒
【學位授予單位】：遼寧工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：U463.6
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 1 緒論10-15
• 1.1 選題背景及意義10-11
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-13
• 1.2.1 國內(nèi)研究現(xiàn)狀11
• 1.2.2 國外研究現(xiàn)狀11-13
• 1.3 本課題研究的主要內(nèi)容13
• 1.4 本文的組織結構13-15
• 2 汽車防盜技術介紹15-21
• 2.1 機械防盜系統(tǒng)15-16
• 2.2 電子式防盜系統(tǒng)16-17
• 2.3 芯片式防盜系統(tǒng)17-18
• 2.4 網(wǎng)絡式防盜系統(tǒng)18
• 2.5 目前防盜系統(tǒng)存在的問題18-20
• 2.6 本章小結20-21
• 3 RFID技術介紹21-28
• 3.1 射頻識別技術基本介紹：21
• 3.2 RFID的組成21-23
• 3.3 RFID技術的特點23
• 3.4 RFID技術的應用發(fā)展23-24
• 3.5 如何選擇RFID射頻識別技術頻率24-26
• 3.5.1 低頻(Low Frequency)24
• 3.5.2 高頻（High Frequency）24
• 3.5.3 超高頻（Ultra High Frequency）24-25
• 3.5.4 微波（Microwave）25-26
• 3.6 案例分析26-27
• 3.6.1 動物跟蹤管理26-27
• 3.6.2 藥品管理27
• 3.7 本章小結27-28
• 4 汽車無鑰匙進入系統(tǒng)的總體設計28-32
• 4.1 PKE系統(tǒng)的總設計28-29
• 4.1.1 系統(tǒng)結構28
• 4.1.2 系統(tǒng)工作流程28-29
• 4.2 系統(tǒng)設計問題分析29-30
• 4.2.1 功能功耗平衡問題29-30
• 4.2.2 天線方向性問題30
• 4.2.3 封裝尺寸問題30
• 4.2.4 加密安全問題30
• 4.3 系統(tǒng)的設計目標30-31
• 4.3.1 系統(tǒng)的主要目標30-31
• 4.3.2 系統(tǒng)的功能31
• 4.4 本章小結31-32
• 5 無鑰匙進入系統(tǒng)硬件設計32-42
• 5.1 硬件系統(tǒng)設計原則32
• 5.2 汽車端硬件結構32-36
• 5.2.1 高頻接收器電路32-34
• 5.2.2 低頻發(fā)射器電路34-35
• 5.2.3 汽車端整體電路圖35-36
• 5.3 鑰匙端的硬件結構36-40
• 5.3.1 PIC16F636及外圍電路36-37
• 5.3.2 低頻喚醒芯片AS3933及外圍電路37-38
• 5.3.3 低頻接收電路38-39
• 5.3.4 高頻發(fā)射電路39
• 5.3.5 鑰匙端整體電路39-40
• 5.4 硬件抗干擾設計40-41
• 5.5 本章小結41-42
• 6 無鑰匙進入系統(tǒng)軟件設計42-48
• 6.1 系統(tǒng)的軟件編寫原則42
• 6.2 PWM脈沖脈寬調(diào)制42-43
• 6.3 本系統(tǒng)軟件設計方法43-47
• 6.4 本章小結47-48
• 7 滾碼加密技術分析48-55
• 7.1 密鑰密碼技術48-49
• 7.1.1 對稱密鑰密碼技術48-49
• 7.1.2 非對稱密鑰密碼技術49
• 7.2 KEELOQ滾碼技術介紹49-50
• 7.3 滾碼的組成50-51
• 7.3.1 滾碼加密過程50-51
• 7.3.2 滾碼解密過程51
• 7.4 滾碼加密技術匹配51-52
• 7.5 滾碼收發(fā)送流程52-54
• 7.5.1 發(fā)送流程52-53
• 7.5.2 接收流程53-54
• 7.6 本章小結54-55
• 8 測試分析55-58
• 8.1 系統(tǒng)功耗的實驗數(shù)據(jù)分析55-56
• 8.2 通信實驗56
• 8.3 無鑰匙進入系統(tǒng)實物圖56-57
• 8.4 本章小結57-58
• 9 總結與展望58-59
• 9.1 工作總結58
• 9.2 展望58-59
• 參考文獻59-61
• 攻讀碩士期間發(fā)表學術論文情況61-62
• 致謝62-63
• 附錄 系統(tǒng)主要程序代碼63-69

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