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Konzept für digitale Schlüssel: Modernerer Zugriff auf ein gemeinschaftlich genutztes Fahrzeug

Vereinfachter Fahrzeugzugriff und verbessertes Flottenmanagement mit einer Lösung für digitale Schlüssel

Kunde: Elektroautohersteller
Branche: Automobilindustrie
Standort: Deutschland

Herausforderung

Als begeisterter Anhänger einer nachhaltigen Herstellung produziert das Unternehmen, mit dem wir zusammenarbeiten, Elektrofahrzeuge, die ausschließlich für kommerzielle Logistikzwecke verwendet werden. Der Kunde möchte sein Flottenmanagement durch folgende Maßnahmen rationalisieren:

  • Vereinfachung eines komplizierten Verfahrens für den Zugriff auf ein Fahrzeug abwechselnd für verschiedene Fahrer.
  • Eliminierung der Anzahl verlorener Schlüssel für Nutzfahrzeuge.

Also entschied sich das Unternehmen, physische Schlüssel durch digitale Schlüssel zu ersetzen, und deshalb wurde das Infopulse-Team beauftragt, ein tragfähiges Lösungskonzept für digitale Schlüssel zu entwickeln.

Lösung

Das entwickelte Konzept der “Digital Key Solution” sollte den Zugriff über ein Smartphone oder einen Mitarbeiterausweis ermöglichen, die in das komplexe IT-System eines Logistikzentrums integriert sind.

Digital Key Concept: Modernized Access to a Shared Vehicle  - Infopulse - 2

Die Lösung basiert auf der NFC-Technologie und ist für zahlreiche Anwendungsszenarien geeignet, , z.B.:

  • Verriegelung oder Entriegelung eines Fahrzeugs, Starten des Motors in unmittelbarer Nähe;
  • Bereitstellung und Verwaltung von Schlüsseln, einschließlich deren jederzeitiger Sperrung;
  • Freigabe des Zugriffs für einen Mechaniker, einen anderen Fahrer usw.;
  • Einschränkung der Höchstgeschwindigkeit mit dem Schlüssel;
  • Freigabe des Zugriffs nur zum Kofferraum und nicht zum ganzen Fahrzeug.

Es gibt drei Möglichkeiten, Kommunikationsabläufe mit Hilfe der NFC-Technologie zu implementieren:

1. Verwendung von einem Smartphone mit NFC-Funktion, das den NFC-Tag eines Fahrzeugs scannen kann.

In diesem Fall muss die Hardware des Fahrzeugs nicht geändert werden, weil man einen programmierbaren NFC-Tag, der einen kleinen stromlosen NFC-Chip enthält und als Kennung des Fahrzeugs fungiert, einfach an der Seitenscheibe befestigen kann. Der Zugriff auf das Fahrzeug ist zusätzlich durch eine Autorisierung über die Cloud gesichert. Auf der nachfolgenden Abbildung ist dargestellt, wie all diese Komponenten miteinander kommunizieren, um einen Zugriff auf das Fahrzeug zu ermöglichen, und welche Vor- und Nachteile diese Kommunikationsabläufe haben.

Digital Key Concept: Modernized Access to a Shared Vehicle  - Infopulse - 3

2. Verwendung von einem eingebetteten NFC-Leser und Verwaltung der Autorisierung über die Cloud.

Eine weitere Option ist die Verwendung eines NFC-Lesegeräts (z.B.,  ), das im Türgriff eines Fahrzeugs anstelle des NFC-Tags eingebettet ist. Im Gegensatz zu Tags ermöglicht dieser integrierte NFC-Frontend-Schaltkreis (IC) eine Kartenerkennung mit geringem Stromverbrauch, bei der die ID oder das Smartphone eines Fahrers schnell und zuverlässig erfasst werden. Um den folgenden Kommunikationsablauf zu gewährleisten, sind also Hardwaremodifikationen und eine Kartenerneuerung erforderlich. Im Vergleich zu dem vorherigen Szenario kommt dieses allerdings auch ohne eine stabile Internetverbindung aus.

Digital Key Concept: Modernized Access to a Shared Vehicle  - Infopulse - 4

3. Verwendung von einem eingebetteten NFC-Leser ohne Cloud.

Ein weiterer Kommunikationsablauf umfasst dieselben Komponenten (NFC-Frontend-IC + Zugriffskarte / Mobiltelefon), schließt jedoch die Autorisierung über die Cloud aus, sodass keine Internetverbindung erforderlich ist.

Digital Key Concept: Modernized Access to a Shared Vehicle  - Infopulse - 5

Berücksichtigung der Sicherheitsbedenken bei NFC-Zugriffen auf Fahrzeuge

Um die Sicherheit bei der Erteilung der Zugriffe auf ein Fahrzeug zu gewährleisten, musste das Team zwei Ansätze kombinieren:

  1. Die Zugriffskarte wird mit einem Zertifikat für verschiedene Fahrzeuge basierend auf ihren Sicherheitsschlüsseln versehen.
  2. Das Fahrzeug fordert eine Zugriffsbestätigung vom Server an, um den Zugriff für jede Karte freizuschalten.

Durch die Vorteile beider Ansätze ist es möglich, den Ablauf einzuführen, wenn das Fahrzeug eine Anfrage an die Cloud sendet und das Ergebnis im Cache abspeichert.

Um mehrere NFC-bezogene Sicherheitslücken zu schließen, die bei den beschriebenen Kommunikationsabläufen auftreten können, hat das Team einen Sicherheitsansatz entwickelt, der auf einer Reihe von Protokollen, kryptografischen Algorithmen und Tools basiert und eine gegen Hackerattacken sichere Authentifizierung und eine zuverlässige Zugriffskontrolle gewährleistet.

Digital Key Concept: Modernized Access to a Shared Vehicle  - Infopulse - 6

Mehrwert

Ein Unternehmen kann sich für eine oder mehrere Optionen entscheiden, um einen wirtschaftlich effizienten digitalen Schlüssel auf NFC-Basis auszuwählen:

  • Mit einem Mitarbeiterausweis kann nicht nur die Identität eines Fahrers ermittelt, sondern auch der Zugriff auf die Fahrzeuge eines Unternehmens gewährt werden. Der offensichtliche Vorteil sind geringere Kosten für die Bereitstellung. Wenn ein Mitarbeiterausweis verloren geht oder vergessen wird, kann man ihn außerdem in wenigen Minuten und ohne Verzögerung der Lieferfristen ersetzen, was für die Betriebskontinuität wichtig ist.
  • Alternativ kann man eine mobile App auf einem Smartphone mit NFC-Funktion nutzen, um die Zugriffsberechtigung eines Fahrers per Fernzugriff jederzeit durch Over-the-Air-Updates ändern zu können.
  • Die Flexibilität bei der Entriegelung eines Fahrzeugs mit einem Smartphone kann auch bei einer Autovermietung den Vorgang vereinfachen.
  • Außerdem können sowohl ID-Karten als auch Smartphones gleichzeitig eingesetzt werden, um die individuellen Vorlieben der Fahrer zu bedienen
  • Jede Zugriffskarte / App kann vorab so programmiert werden, dass die Zugriffe auf verschiedene Fahrzeuge genehmigt und langfristige Lieferpläne eingehalten werden können.
  • Mehrere Karten / Apps können für den Zugriff auf dasselbe Fahrzeug innerhalb verschiedener Phasen eines Lieferungszeitplans eingerichtet werden.

Laut dem  , bringt die Digital Key Solution den folgenden geschäftlichen Nutzwert mit sich:

  • Für OEMs – höhere Sicherheit, vereinfachte Nutzung und Zugang zu Endbenutzerdaten.
  • Für Gerätehersteller – Möglichkeit zur Entwicklung integrierter Smart-Home-Lösungen und Transport-Apps.
  • Für Autovermietungen – mehr Flexibilität und Privatsphäre, Vermietungsmanagement.
  • Für Carsharing-Unternehmen – sichere Schlüsselübergabe, optimiertes Fahrzeugmanagement.
  • Für Transportunternehmen – verbessertes Flottenmanagement.

Technologien

  • NXP NFC API
  • NXP NCx3320 board
  • MIFARE Plus NFC cards
  • C++17