Jak działa zdalne wejście

Pilot zdalnego dostępu. Zobacz więcej zdjęć gadżetów samochodowych.

Jeśli masz na pęku kluczy jedno z tych urządzeń umożliwiających zdalne wejście do samochodu, najprawdopodobniej od chwili, gdy pierwszy raz go użyłeś, z tyłu głowy pojawiły się dwa pytania:

• Co do cholery robi to, kiedy naciskam przyciski? Jak odblokowuje drzwi z odległości 20 stóp?
• Jak bezpieczne jest to? Czy mogę nim otworzyć czyjś samochód, czy też inni ludzie mogą wejść do mojego samochodu ze swoimi?

W tym artykule dowiesz się dokładnie, w jaki sposób jedno z tych małych urządzeń umożliwia bezpieczne wsiadanie i wysiadanie z pojazdu - kody przeskakujące używane w nowoczesnych systemach zdalnego wjazdu są niezwykle wyrafinowane!

Dwa najczęściej zdalny dostęp bezkluczykowy urządzenia to:

• Breloczek, który trafia na breloczek do kluczy, aby zablokować i odblokować drzwi samochodu (wiele z tych pilotów również uzbraja i rozbraja system alarmowy).
• Mały kontroler zawieszony na osłonie przeciwsłonecznej samochodu, służący do otwierania i zamykania drzwi garażowych

Niektóre systemy bezpieczeństwa w domu mają również piloty, ale nie są one tak powszechne.

Breloczek, który nosisz na pęku kluczy lub używasz do otwierania drzwi garażowych, jest w rzeczywistości mały nadajnik radiowy. Po naciśnięciu przycisku na pilocie włączasz nadajnik i wysyła on kod do odbiornika (w samochodzie lub w garażu). W samochodzie lub garażu jest radio odbiorca dostrojony do częstotliwości używanej przez nadajnik (300 lub 400 MHz jest typowe dla nowoczesnych systemów). Nadajnik jest podobny do tego w zabawce sterowanej radiowo. Zobacz Jak działa radio, aby uzyskać szczegółowe informacje na temat fal radiowych i nadajników radiowych.

Przełączniki

We wczesnych latach otwierania drzwi garażowych, około lat pięćdziesiątych XX wieku, nadajniki były niezwykle proste. Wysłali pojedynczy sygnał, a mechanizm otwierania drzwi garażowych zareagował otwarciem lub zamknięciem. Ponieważ otwieracze do bram garażowych stały się powszechne, prostota tego systemu stworzyła duży problem - każdy mógł przejechać ulicą z nadajnikiem i otworzyć dowolną bramę garażową! Wszyscy używali tej samej częstotliwości i nie było żadnego zabezpieczenia.

W latach siedemdziesiątych urządzenia do otwierania drzwi garażowych stały się nieco bardziej wyrafinowane. Ten poziom wyrafinowania można zobaczyć na poniższych zdjęciach. Pierwsza pokazuje chip kontrolera (czarny) i a Przełącznik DIP (niebieski). Przełącznik DIP ma osiem małych przełączników umieszczonych w małej obudowie i przylutowanych do płytki drukowanej. Ustawiając przełączniki DIP wewnątrz nadajnika, sterowałeś kodem, który wysłał nadajnik. Brama garażowa otworzyłaby się tylko wtedy, gdyby przełącznik DIP odbiornika był ustawiony na ten sam wzór. Zapewniało to pewien poziom bezpieczeństwa, ale niewiele. Osiem przełączników DIP zapewnia tylko 256 możliwych kombinacji. To wystarczy, aby kilku sąsiadów nie otworzyło sobie drzwi, ale nie wystarczy, aby zapewnić prawdziwe bezpieczeństwo.

Nadajnik

Nadajniki w tych automatach do otwierania drzwi garażowych z około 1970 roku były również bardzo proste:

Jak widać, nadajnik składał się z dwóch tranzystorów i kilku rezystorów i niewiele więcej. Taki nadajnik z dwoma tranzystorami, zasilany baterią 9 V, jest tak prosty, jak nadajnik radiowy. To ten sam nadajnik, który można znaleźć w parach krótkofalówek o niskiej mocy za 10 dolarów.

Od tamtej pory nadajniki zdalnego sterowania stały się znacznie bardziej wyrafinowane. Rzućmy okiem na nowoczesną konfigurację.

Wewnątrz kontrolera samochodowego

Dzięki zdalnym systemom zdalnego otwierania drzwi, które można znaleźć w dzisiejszych samochodach, bezpieczeństwo jest dużym problemem. Gdyby ludzie mogli łatwo otwierać samochody innych osób na zatłoczonym parkingu w centrum handlowym, byłby to prawdziwy problem. Wraz z rozprzestrzenianiem się skanerów radiowych, musisz także uniemożliwić ludziom „przechwytywanie” kodu wysyłanego przez Twój nadajnik. Gdy otrzymają Twój kod, mogą go po prostu ponownie przesłać, aby otworzyć samochód.

Poniższe zdjęcie pokazuje wnętrzności typowego kontrolera breloczkowego do nowoczesnego samochodu:

Widać, że wszystko było zminiaturyzowany. Jest mały chip, który tworzy kod, który jest przesyłany, a mała srebrna puszka (wielkości mniej więcej podzielonego groszku) jest nadajnikiem.

Układ kontrolera w każdym nowoczesnym kontrolerze używa czegoś, co nazywa się a kod skaczący lub a kod zmienny zapewnienie bezpieczeństwa. Na przykład, jeśli czytasz ten plik PDF, opisuje on system, który używa 40-bitowego kodu zmiennego. Czterdzieści bitów zapewnia 2⁴⁰ (o 1 trylion) możliwe kody. Oto jak to działa:

• Układ kontrolera nadajnika ma miejsce w pamięci, które przechowuje aktualny 40-bitowy kod. Kiedy naciskasz przycisk na pilocie, wysyła ten 40-bitowy kod wraz z kod funkcji który mówi samochodowi, co chcesz zrobić (zamknąć drzwi, odblokować drzwi, otworzyć bagażnik itp.).
• Układ kontrolera odbiornika ma również miejsce w pamięci, które przechowuje aktualny 40-bitowy kod. Jeśli odbiornik otrzyma oczekiwany 40-bitowy kod, wykonuje żądaną funkcję. Jeśli nie, to nic nie robi.
• Zarówno nadajnik, jak i odbiornik używają tego samego generatora liczb pseudolosowych. Kiedy nadajnik wysyła 40-bitowy kod, używa generatora liczb pseudolosowych do wybierania nowego kodu, który przechowuje w pamięci. Z drugiej strony, gdy odbiorca otrzyma prawidłowy kod, używa tego samego generatora liczb pseudolosowych, aby wybrać nowy. W ten sposób nadajnik i odbiornik są zsynchronizowane. Odbiornik otwiera drzwi tylko wtedy, gdy otrzyma kod, którego oczekuje.
• Jeśli jesteś w odległości mili od samochodu i przypadkowo naciśniesz przycisk na nadajniku, nadajnik i odbiornik nie są już zsynchronizowane. Odbiornik rozwiązuje ten problem, akceptując dowolny z następnych 256 możliwych prawidłowych kodów w sekwencji liczb pseudolosowych. W ten sposób Ty (lub Twoje trzyletnie dziecko) moglibyście „przypadkowo” wcisnąć przycisk na nadajniku do 256 razy i byłoby dobrze - odbiornik nadal przyjmowałby transmisję i wykonywałby żądaną funkcję. Jeśli jednak przypadkowo naciśniesz przycisk 257 razy, odbiornik całkowicie zignoruje nadajnik. To już nie zadziała.

Co więc zrobisz, jeśli Twoje trzyletnie dziecko NIE zsynchronizuje Twojego nadajnika, naciskając przycisk na nim 300 razy, aby odbiornik go już nie rozpoznawał? Większość samochodów daje ci drogę ponownie zsynchronizować. Oto typowa procedura:

• Włącz i wyłącz kluczyk zapłonu osiem razy w mniej niż 10 sekund. To nakazuje systemowi bezpieczeństwa w samochodzie, aby przełączył się w tryb programowania.
• Naciśnij przycisk na wszystkich nadajnikach, które chcesz rozpoznać w samochodzie. Większość samochodów obsługuje co najmniej cztery nadajniki.
• Wyłącz zapłon.

Biorąc pod uwagę 40-bitowy kod, cztery nadajniki i do 256 poziomów antycypowania w generatorze liczb pseudolosowych, aby uniknąć desynchronizacji, istnieje jedna na miliard szans, że nadajnik otworzy drzwi innego samochodu. Biorąc pod uwagę fakt, że wszyscy producenci samochodów używają różnych systemów, a najnowsze systemy używają o wiele więcej bitów, widać, że jest prawie niemożliwe, aby którykolwiek z kluczyków mógł otworzyć jakiekolwiek inne drzwi samochodu..

Możesz również zobaczyć, że przechwytywanie kodu nie będzie działać z takim nadajnikiem kodu zmiennego. Starsze nadajniki do bram garażowych wysyłały ten sam 8-bitowy kod na podstawie wzorca ustawionego na przełącznikach DIP. Ktoś mógłby przechwycić kod skanerem radiowym i łatwo przesłać go ponownie, aby otworzyć drzwi. W przypadku kodu zmiennego przechwytywanie transmisji jest bezużyteczne. Nie ma sposobu, aby przewidzieć, która liczba losowa została wybrana przez nadajnik i odbiornik jako następny kod, więc ponowne przesłanie przechwyconego kodu nie przynosi żadnego efektu. Przy bilionach możliwości nie ma też sposobu na przeskanowanie wszystkich kodów, ponieważ zajęłoby to lata.

Powiązane linki

• Jak działają alarmy samochodowe
• Jak działają elektryczne zamki do drzwi
• Jak działają komputery samochodowe
• W jaki sposób całkowicie logiczna maszyna, taka jak komputer, może wygenerować losową liczbę?
• Jak działa otwieranie zamków
• Jak działają alarmy antywłamaniowe
• Quiz o układzie zapłonowym

Inne świetne linki

• Koder / dekoder zdalnego sterowania MARCSTAR
• Zdalny dostęp bezkluczykowy
• FreeRepublic.com: Wojsko może być winne w zdalnych bezkluczykowych wejściach Balky
• RF Monolithics: Wirtualne transceivery przewodowe