Paul Sparks
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Une télécommande porte-clés. Voir plus de photos de gadgets de voiture. Si vous avez un de ces dispositifs «d'entrée à distance» pour votre voiture sur votre trousseau, il y a probablement eu deux questions flottant dans votre tête depuis que vous l'avez utilisé pour la première fois:
- Que diable fait cette chose quand j'appuie sur les boutons? Comment déverrouille-t-il la porte à 20 pieds de distance??
- Dans quelle mesure est-il sécurisé? Puis-je ouvrir la voiture de quelqu'un d'autre avec, ou d'autres personnes peuvent-elles monter dans ma voiture avec la leur?
Dans cet article, vous apprendrez exactement comment l'un de ces petits appareils vous permet d'entrer et de sortir de votre véhicule en toute sécurité - les codes de sauts utilisés dans les systèmes d'entrée à distance modernes sont extrêmement sophistiqués.!
Les deux plus courants entrée sans clé à distance les appareils sont:
- Le porte-clés qui va sur votre porte-clés pour verrouiller et déverrouiller les portes de votre voiture (Beaucoup de ces porte-clés arment et désarment également un système d'alarme de voiture.)
- Le petit contrôleur qui se bloque sur le pare-soleil de votre voiture pour ouvrir et fermer la porte de garage
Certains systèmes de sécurité à domicile ont également des télécommandes, mais celles-ci ne sont pas si courantes.
Le porte-clés que vous portez sur votre porte-clés ou que vous utilisez pour ouvrir la porte de garage est en fait un petit émetteur radio. Lorsque vous appuyez sur un bouton de la télécommande, vous allumez l'émetteur et il envoie un code au récepteur (dans la voiture ou dans le garage). À l'intérieur de la voiture ou du garage se trouve une radio destinataire réglé sur la fréquence utilisée par l'émetteur (300 ou 400 MHz est typique des systèmes modernes). L'émetteur est similaire à celui d'un jouet radiocommandé. Voir Comment fonctionne la radio pour plus de détails sur les ondes radio et les émetteurs radio.
Interrupteur DIP Au tout début des ouvre-portes de garage, vers les années 1950, les émetteurs étaient extrêmement simples. Ils ont envoyé un signal unique, et l'ouvre-porte de garage a répondu en ouvrant ou en fermant. À mesure que les ouvre-portes de garage devenaient courants, la simplicité de ce système a créé un gros problème - n'importe qui pouvait conduire dans la rue avec un émetteur et ouvrir n'importe quelle porte de garage! Ils utilisaient tous la même fréquence et il n'y avait aucune sécurité.
Dans les années 1970, les ouvre-portes de garage sont devenus un peu plus sophistiqués. Vous pouvez voir ce niveau de sophistication dans les photos ci-dessous. Le premier montre un puce de contrôleur (noir) et un Commutateur DIP (bleu). Un commutateur DIP a huit petits commutateurs disposés dans un petit boîtier et soudés à la carte de circuit imprimé. En réglant les commutateurs DIP à l'intérieur de l'émetteur, vous contrôliez le code envoyé par l'émetteur. La porte de garage ne s'ouvrirait que si le commutateur DIP du récepteur était réglé sur le même schéma. Cela a fourni un certain niveau de sécurité, mais pas beaucoup. Huit commutateurs DIP ne fournissent que 256 combinaisons possibles. C'est suffisant pour empêcher plusieurs voisins de s'ouvrir les portes, mais pas assez pour assurer une réelle sécurité.
L'émetteur Les émetteurs de ces ouvre-portes de garage datant de 1970 étaient également très simples:
Comme vous pouvez le voir, l'émetteur se composait de deux transistors et de deux résistances, et pas grand-chose d'autre. Un émetteur à deux transistors comme celui-ci, alimenté par une pile 9 volts, est aussi simple qu'un émetteur radio. C'est le même émetteur que vous trouvez dans une paire de talkies-walkies de faible puissance à 10 $.
Les émetteurs d'entrée à distance sont devenus beaucoup plus sophistiqués depuis lors. Jetons un coup d'œil à une configuration moderne.
À l'intérieur du contrôleur de voiture Avec les systèmes d'entrée sans clé à distance que vous trouvez aujourd'hui sur les voitures, la sécurité est un gros problème. Si les gens pouvaient facilement ouvrir les voitures des autres dans un parking bondé du centre commercial, ce serait un réel problème. Et avec la prolifération des scanners radio, vous devez également empêcher les gens de «capturer» le code que votre émetteur envoie. Une fois qu'ils ont votre code, ils peuvent simplement le retransmettre pour ouvrir votre voiture.
La photo ci-dessous vous montre les tripes d'un contrôleur de porte-clés typique pour une voiture moderne:
Vous pouvez voir que tout a été miniaturisé. Il y a une petite puce qui crée le code qui est transmis, et la petite boîte en argent (de la taille d'un pois cassé) est l'émetteur.
La puce du contrôleur dans tout contrôleur moderne utilise quelque chose appelé un code de saut ou un code tournant pour assurer la sécurité. Par exemple, si vous lisez ce PDF, il décrit un système qui utilise un code évolutif 40 bits. Quarante bits fournissent 240 (à propos 1 billion) codes possibles. Voici comment ça fonctionne:
- La puce de contrôleur de l'émetteur a un emplacement de mémoire qui contient le code actuel de 40 bits. Lorsque vous appuyez sur un bouton de votre porte-clés, il envoie ce code 40 bits avec un code de fonction qui indique à la voiture ce que vous voulez faire (verrouiller les portes, déverrouiller les portes, ouvrir le coffre, etc.).
- La puce de contrôleur du récepteur possède également un emplacement mémoire qui contient le code 40 bits actuel. Si le récepteur obtient le code 40 bits qu'il attend, il exécute la fonction demandée. Sinon, ça ne fait rien.
- L'émetteur et le récepteur utilisent le même générateur de nombres pseudo-aléatoires. Lorsque l'émetteur envoie un code de 40 bits, il utilise le générateur de nombres pseudo-aléatoires pour choisir un nouveau code, qu'il stocke en mémoire. À l'autre extrémité, lorsque le récepteur reçoit un code valide, il utilise le même générateur de nombres pseudo-aléatoires pour en choisir un nouveau. De cette manière, l'émetteur et le récepteur sont synchronisé. Le récepteur n'ouvre la porte que s'il reçoit le code qu'il attend.
- Si vous vous trouvez à un mile de votre voiture et que vous appuyez accidentellement sur le bouton de l'émetteur, l'émetteur et le récepteur ne sont plus synchronisés. Le récepteur résout ce problème en acceptant l'un des 256 codes valides possibles suivants dans la séquence de nombres pseudo-aléatoires. De cette façon, vous (ou votre enfant de trois ans) pourriez «accidentellement» appuyer sur un bouton de l'émetteur jusqu'à 256 fois et ce serait bien - le récepteur accepterait toujours la transmission et exécuterait la fonction demandée. Cependant, si vous appuyez accidentellement sur le bouton 257 fois, le récepteur ignorera totalement votre émetteur. Ça ne marchera plus.
Alors, que faites-vous si votre enfant de trois ans désynchronise votre émetteur en appuyant 300 fois sur le bouton, pour que le récepteur ne le reconnaisse plus? La plupart des voitures vous permettent de resynchroniser. Voici une procédure typique:
- Allumez et éteignez la clé de contact huit fois en moins de 10 secondes. Cela indique au système de sécurité de la voiture de passer en mode de programmation.
- Appuyez sur un bouton de tous les émetteurs que vous souhaitez que la voiture reconnaisse. La plupart des voitures autorisent au moins quatre émetteurs.
- Coupez le contact.
Avec un code de 40 bits, quatre émetteurs et jusqu'à 256 niveaux d'anticipation dans le générateur de nombres pseudo-aléatoires pour éviter la désynchronisation, il y a une chance sur un milliard que votre émetteur ouvre les portes d'une autre voiture. Lorsque vous tenez compte du fait que tous les constructeurs automobiles utilisent des systèmes différents et que les systèmes les plus récents utilisent beaucoup plus de bits, vous pouvez voir qu'il est presque impossible pour un porte-clés donné d'ouvrir une autre porte de voiture..
Vous pouvez également voir que la capture de code ne fonctionnera pas avec un émetteur à code tournant comme celui-ci. Les émetteurs de porte de garage plus anciens envoyaient le même code 8 bits en fonction du modèle défini sur les commutateurs DIP. Quelqu'un pourrait capturer le code avec un scanner radio et le retransmettre facilement pour ouvrir la porte. Avec un code tournant, capturer la transmission est inutile. Il n'y a aucun moyen de prédire quel nombre aléatoire l'émetteur et le récepteur ont choisi d'utiliser comme code suivant, de sorte que la retransmission du code capturé n'a aucun effet. Avec des milliards de possibilités, il n'y a également aucun moyen de parcourir tous les codes, car cela prendrait des années pour le faire.
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