車のデジタルキーが UWB の時代に突入
BLE の伝説 パッシブ キーレス エントリー (PKE) またはパッシブ エントリーおよびパッシブ スタート (PEPS) の機能を実現するBLE 対応デジタル カー キー システムは、その単一の ECU が新モデルにインテリジェントなフェイス リフトを与えるため、自動車メーカーの間で広く普及しています。 ただし、既存の BLE システムは本質的にリレー攻撃に対して脆弱であるため、PKE/PEPS は盗難やハイジャックの危険にさらされています。最近、2人の強盗が簡単なリレー攻撃ツールを使ってベントレーを30秒で盗む様子を映したTikTokの短い動画が話題になった。 UWBが助けに来た このような事件はモトの間で懸念を引き起こしましたまた、自動車メーカーに対しても、既存のデジタル車キー システムの基本技術を再考するよう促しました。超広帯域 (UWB) テクノロジーが彼らの視野に入ってきました。はるかに高い位置精度とリレー攻撃の影響を受けない超短波パルス無線という機能により、カー コネクティビティ コンソーシアムが発行するデジタル車キーの世界標準である CCC3.0 の主要部分となっています。他の 2 台の車両接続の標準化団体である ICCE と ICCOA も、これを主要な実現技術として含めることで認めました。 2022 年以降、BMW、BYD、Geely、NIO などの自動車メーカーは、プレミアムカー所有者向けに UWB 対応車種の出荷を開始しました。このような迅速な導入は、テクノロジーの優位性に基づいているだけでなく、規模の経済がすぐに実現されるという信念にも基づいています。技術界の関係者によると、クアルコムは2024年初めにUWB内蔵スマートフォンSoCを発売する予定だという。これにより、大手携帯電話メーカーはApple iPhoneの仲間入りを目指してUWBスマートフォンを生産することになり、UWBの搭載ベースとなる端末は劇的に増加するだろう。そして人々は、近い将来、UWB が日常生活のユビキタスな無線通信技術になると信じています。予想された巨大な端末ユーザー ベースにより、自動車メーカーのテクノロジーに対する信頼が高まったのは間違いありません。 デジタル キーに UWB を使用する理由 ここで、将来の車両の次世代デジタル キーに UWB が必要な理由をより深く理解するために、UWB のいくつかの主要な技術的特性を見てみましょう。 正確な位置情報 UWB 通信には、UWB キーフォブ (タグとも呼ばれます) と車に取り付けられた UWB アンカー間の情報交換が含まれます。Time-of-Flight (ToF) 測定では、UWB メッセージの特定のフィールドをタイムスタンプとして使用して、正確な距離を計算します。UWB テクノロジーは、広帯域幅 (> 500 MHz) の低電力信号の非常に短いパルス (ナノ秒しか持続しない) を利用します。UWB の広帯域幅と短いパルスは、狭帯域信号と比較して干渉やマルチパス効果をほとんどもたらしません。ある意味、UWB は最大 10cm の精度で距離を効果的に測定できます。 セキュリティの強化 距離を評価するために信号強度に依存する今日のテクノロジーは、リレー攻撃に対して脆弱です。自動車泥棒は有効なキーの信号強度を傍受して増幅し、受信者を騙してデジタルキーが近くにあると信じ込ませます。そして、これらの攻撃により、ロックされた車のロックが簡単に解除されます。 ただし、UWB テクノロジーは時間に基づいて距離を測定するため、このような攻撃の影響を受けません。リレー攻撃では、メッセージの送信に追加の遅延が発生し、キーが受信者からさらに遠くにあるように見えます。さらに、IEEE 802.15.4z 標準は、PHY 層で Scrambled Timestamp Sequence (STS) と呼ばれるセキュリティ レベルを拡張します。この機能は、第三者による解読や操作から保護するために暗号化タイムスタンプを追加します。 高いデータレート パルス無線は、信頼性を確保するためにより多くのスペクトルを必要とします。それが「超広帯域」と呼ばれる理由です。UWB では、単一の帯域は通常 500 MHz の幅をカバーしますが、4G LTE は 5 ～ 20 MHz の帯域、WiFi の場合は 20 MHz ～ 80 MHz をカバーします。広いスペクトルのおかげで、精度を損なうことなくパルスデータを迅速に送信できます。UWB は、約 10 メートルの範囲で数百 Mbit/s から数 Gbit/s のデータ伝送速度を達成できることが証明されています。 UWB のこれらの特殊機能は、インテリジェント コネクテッド ビークル (ICV) 業界向けの新世代デジタル キーの開発に大きく貢献します。 さらなる自動車用途向けの UWB UWB テクノロジーは、その前例のない開発と革新により、他の自動車キーのデジタル共有、個人設定の構成、自動バレーパーキング (AVP)、レーダーベースのキックセンサー、車のレーダー検出など、より多くの自動車シーンで急速に普及するでしょう。 UWB は、今後数日間で、Vehicle to Everything (V2X) 業界のさらなるワイヤレス接続に関与すると考えられています。 次に、UWB および BLE テクノロジーが組み込まれた RF-star のデジタル車のキーを見てみましょう。 RF-star が UWB+BLE デジタル車キー ソリューションをリリース RF-star は最近、UWB、BLE、NFC テクノロジーを統合したデジタル車キー ソリューションをリリースしました。3人が連携してそれぞれの役割を果たし、使いやすさと安全性を両立したカーアクセスを実現した。 BLEによるウェイクアップサービス 車内のBLEノードは、30メートル以上離れたところから近づいてくるスマートフォンを検知します。ノードが電話機の BLE 公開キーを検証すると、車は最初のデータ交換を開始し、デジタル車キーの信頼性を検証します。この最初の対話により、車と車の所有者の許可されたスマートフォンとの間の接続が確立され、車の低消費電力が確保されます。 それにもかかわらず、BLE テクノロジーには、車のキーを数センチメートル以内で正確に見つけるのに十分な精度がありません。次の瞬間、UWB が登場します。 UWBによるセンチメートルレベルの位置特定精度 デジタル キーを持った車の所有者が車両から 10 メートル近く離れた場合、最初の BLE 接続によって UWB コンポーネントがトリガーされ、キー フォブまたはスマートフォンの所有者を特定します。これは、UWBアンカーノードと呼ばれる車載送受信装置を用いて実現される。一般に、車のセンター コンソールに 1 つの UWB アンカーを設置し、そのうち 4 つを車両の「コーナー」に設置することで、ほぼすべての状況下でモバイル端末の正確な位置決めを完全に実現できます。 リレー攻撃に対する UWB 保護 UWB セキュリティの部分...
