• Digitalisierung ist ein Megatrend – auch in der Automobilbranche
• Autozugang mit Smartphone wird Mainstream
• Huf bringt digitalen Autoschlüssel mit „handsfree“-Komfort
• „Functions on Demand“ – Extras via Smartphone-App hinzubuchen

Das Smartphone übernimmt die Funktion des Autoschlüssels und verbindet die Vorteile digitaler Autoschlüssel mit dem „handsfree“-Komfort passiver Zugangssysteme.

Digitale Autoschlüssel werden selbstverständlich

Ob mit dem iPhone von Apple oder Smartphones von weiteren Herstellern wie Samsung oder Huawei: Wir sind es heute gewohnt, eine Vielzahl von Aufgaben mit dem Handy zu erledigen. Smartphones sind längst viel mehr als Kommunikationsmittel – wir surfen mit Ihnen im Intranet, tauschen uns über Social Media oder Nachrichtendienste aus und nutzen sie zum Teil auch für das Steuern von Fernseher und anderen elektronischen Geräten sowie zum Bezahlen im Supermarkt oder an der Kinokasse. Auch im Auto spielt das Smartphone eine zentrale Rolle: Laut einer repräsentativen Umfrage des IT-Verbands Bitkom finden 69 Prozent der Befragten beim Autokauf die Smartphone-Integration wichtiger als die Automarke. Kein Wunder, Infotainment-Systeme in modernen Autos koppeln sich beim Einstieg mit registrierten Smartphones automatisch. So kann der Fahrer bequem die Freisprechtelefonie nutzen oder auf dem Smartphone gespeicherte Musik über das Audiosystem des Autos abspielen. 

Digitale Autoschlüssel mit NFC sind vergleichsweise unbequem

Vielfach können Smartphones auch Autos entriegeln oder abschließen. Wie beim Bezahlen an der Supermarkt-Kasse oder in der Tankstelle kommt dabei die NFC-Technologie (Near Field Communication) zum Einsatz. Das hat allerdings einen Nachteil: Das Smartphone muss stets aktiv in die Hand genommen und vor den Türgriff mit integrierter NFC-Schnittstelle gehalten werden. Denn wie der Name „Near Field Communication“ schon verrät, erfolgt die Datenübertragung nur in unmittelbarer Nähe.

Ganz anders bei Passive-Entry-Systemen mit physischem Autoschlüssel: Diese sogenannten „handsfree“-Systeme á la Keyless-Go von Mercedes oder Comfort Access von BMW sind komfortabler, da die Schlüssel in Hosen-, Jacken- oder Handtasche unmerklich erkannt werden und das Auto automatisch entriegelt. Ja, solche Systeme verfügen noch über einen physischen Schlüssel; dieser dient als Transponder. Das Fahrzeug lässt sich entriegeln und starten, ohne dass der Schlüssel aktiv in die Hand genommen und betätigt werden muss.

Phone as a Key: digitaler Autoschlüssel „made by Huf“

Phone as a Key von Huf verbindet das Beste aus beiden Welten. So genießen Nutzer dieses digitalen Schlüsselsystems die Annehmlichkeiten eines „handsfree“-Zugangs und könne zudem die weiteren Vorteile der Smartphone-Integration nutzen – und dazu zählt nicht nur das Teilen von digitalen Autoschlüsseln via Smartphone mit Freunden, Nachbarn und Familienangehörigen.

„Functions on Demand“ für neue Geschäftsfelder

Huf bietet Phone as a Key direkt den Automobilherstellern an, die das clevere System für digitales Schlüsselmanagement in ihre Fahrzeuge integrieren können. Ein weiterer Vorteil dieser Erstausrüsterlösung: Mit Phone as a Key können zusätzliche Funktionen „on demand“ und „over the air“ (OTA) per Smartphone-App hinzugebucht werden. Diese digitalen Dienste eröffnen Automobilherstellern zusätzliches Marktpotenzial und ein noch individuelleres Kundenerlebnis dank zahlreicher Komfort- und Sicherheits-Features. Ein Beispiel ist die Personenerkennung im Innenraum: Dank der hohen Ortungsgenauigkeit der Huf UWB-Sensoren kann sogar die Atembewegung von Kleinkindern im Fahrzeug detektiert werden. Das sogenannte „Child Presence Detection“ wird ab 2022 in die 5-Sterne-Bewertung beim Euro NCAP-Crashtest einfließen. Auch die National Highway Traffic Safety Administration (NHTSA), die US-Behörde NHTSA wird diese Technologie berücksichtigen. Diese und weitere Aspekte der Innenraumerkennung werden auch bei Fahrzeugversicherungen zum Tragen kommen.

Fahrzeughersteller wie auch Endnutzer profitieren mit dem digitalem Autoschlüssel Phone as a Key von Huf von vielen Vorteilen. Zugangs-Keys können bequem und zugleich sicher geteilt und mit unterschiedlichen Autorisierungsstufen ausgestattet werden. Fahrzeugbesitzer legen genau fest, wer wann den Fahrgast- oder Kofferraum öffnen beziehungsweise den Motor starten darf. So kann das Auto sogar temporär zur Packstation werden.

Dank BLE (Bluetooth Low Energy) und UWB (Ultra Wideband) gestaltet sich der Fahrzeugzugang äußerst komfortabel – nämlich „handsfree“, also ohne das Smartphone aus der Tasche holen zu müssen. Die UWB-Technologie bildet außerdem die Grundlage für innovative Sicherheitsfunktionen wie Child Presence Detection von Huf (CPD) und den wirksamen Schutz vor Relay-Station-Attacks. Für Fahrzeughersteller eröffnet Phone as a Key zudem die Möglichkeit, Komfort-Features wie zum Beispiel die Gestenerkennung als Nachrüst-Option via App-Download anzubieten.

Der digitale Autoschlüssel Phone as a Key von Huf funktioniert auf Basis von drei Technologien für die Datenübertragung, die auch in Smartphones vorhanden sind: Bluetooth Low Energy (BLE), Ultra Wideband (UWB) und Near Field Communication (NFC). BLE ist eine energiesparende Variante des klassischen Bluetooth und registriert auf eine Distanz von etwa 30 Metern, wenn sich der Fahrzeugbesitzer nähert. Es findet ein erster Datenaustausch und eine Prüfung des digitalen Autoschlüssels statt. Zudem wird die Lokalisierung via UWB vorbereitet.

Ist der digitale Autoschlüssel 10 Meter entfernt, orten die im Fahrzeug verbauten UWB-Satelliten den Key mit kurzen Impulsen zentimetergenau. Das Zugangssystem entriegelt die Fahrzeugtüren und erkennt, wenn sich der digitale Autoschlüssel im Wageninneren befindet. Erst dann wird der Motorstart freigegeben.

Als Fallback-Lösung setzt Huf auf die bewährte NFC-Technologie, die selbst bei einer leeren Smartphonebatterie den Fahrzeugzugang und den Start des Motors ermöglicht. Das gesamte System ist AUTOSAR-kompatibel und dadurch sehr gut in unterschiedliche Fahrzeugarchitekturen integrierbar.

• In viele Fahrzeug- und Plattformvarianten integrierbar
• UWB, BLE und NFC für Übertragung
• Phone as a Key ist AUTOSAR-compliant
• Flexibles und kompaktes Design der Satelliten-Antennen
• Software Development Kit (SDK) für App-Entwickler

Mit Erfahrung und Verständnis hat Huf die Systemarchitektur des digitalen Schlüsselmanagements konsequent nach den Bedürfnissen am Markt entwickelt.

AUTOSAR-Kompatibilität als Schlüsselfaktor

Wie bei all seinen Produkten hat Huf als erfahrener Automobilzulieferer auch bei Phone as a Key darauf geachtet, dass es in nahezu alle Fahrzeugarchitekturen integrierbar ist. Deswegen ist Phone as a Key konsequent AUTOSAR-compliant. AUTOSAR (AUTomotive Open System ARchitecture) ist eine 2003 gegründete weltweite Entwicklungspartnerschaft von Automobilherstellern, Zulieferern und weiteren Elektronik-, Halbleiter- und Software-Unternehmen. AUTOSAR verfolgt das Ziel, eine offene und standardisierte Softwarearchitektur für elektronische Steuergeräte (ECUs).

Komplettpaket aus Hard- und Software

Mit Phone as a Key erhalten OEM ein Komplettpaket: Ein AUTOSAR-konformes Steuergerät, Satelliten für den Empfang von UWB- und BLE-Signalen, NFC-Transceiver und schließlich den Software-Algorithmus, der einen großen Beitrag zu der sehr guten Ortungsgenauigkeit des Systems leistet.

BLE, UWB und NFC ergänzen sich

Wegen der großen Reichweite und der Sparsamkeit beim Energieverbrauch nutzt Phone as a Key für die Datenkommunikation und die erste Lokalisierung eines Endgeräts BLE (Bluetooth Low Energy). Für eine exakte Lokalisierung ist dieses Verfahren aber nicht genau genug. Nähert sich die Fahrerin oder der Fahrer weiter dem Fahrzeug, kommt deshalb ab etwa zehn Metern Entfernung UWB (Ultra Wideband) für die zentimetergenaue Ortung zum Einsatz.

Als Fallback sind Zugang und Start auch mittels NFC (Near Field Communication) möglich. Der NFC-Transceiver ist auf der Fahrerseite in den Türgriff integriert. Alternativ kann das Modul auch in der B-Säule untergebracht werden. Im Innenraum befindet sich eine weitere NFC-Kontaktfläche in der Mittelkonsole, wo Fahrer und Fahrerinnen ihr Smartphone ablegen können.

Antenne mit flexiblem und kompaktem Design

Die Kompetenz von Huf spiegelt sich auch in den UWB- und BLE-Satelliten sowie dem NFC-Transceiver wider. Die ermöglichen nicht nur eine hohe Ortungsgenauigkeit. Die PCB-Antennen sind zudem in robusten und kompakten Gehäusen untergebracht, die problemlos im Fahrzeug verbaut werden können.

SDK für App-Entwickler

App-Entwicklern bei Automobilherstellern stellt Huf ein Software Development Kit (SDK) zur Verfügung, mit dem sie die Funktionen von Phone as a Key einfach und effizient in bestehende Smartphone-Apps integrieren können.

• AUTOSAR-kompatibel 
• CCC-konform
• Sicher nach ISO/SAE 21434
• Erfüllt Thatcham-Anforderungen

Der digitale Autoschlüssel Phone as a Key von Huf erfüllt fahrzeugseitig alle wichtigen Standards hinsichtlich Konnektivität, Kompatibilität und Sicherheit (Security).

Phone as a Key ist kompatibel mit wichtigen Standards

Systeme für das Management digitaler Schlüssel müssen mit möglichst vielen Endgeräten kompatibel und zum anderen in möglichst viele Fahrzeugarchitekturen integrierbar sein. Deswegen hat Huf darauf geachtet, dass Phone as a Key wichtige Standards erfüllt. So nutzt Phone as a Key zur Signalübertragung und Ortung die gängigen Verfahren Ultra Wideband (UWB), Bluetooth Low Energy (BLE) und Near Field Communication (NFC).

AUTOSAR: Integrierbar in nahezu alle Fahrzeugarchitekturen

Dank eines AUTOSAR-konformen Steuergeräts ist Phone as a Key gut in passende Fahrzeugarchitekturen integrierbar. AUTOSAR ist eine weltweite Entwicklungspartnerschaft von Fahrzeugherstellern und weiteren Unternehmen der Automobilindustrie, die gemeinsam eine offene und standardisierte Softwarearchitektur für elektronische Steuergeräte (ECUs) entwickelt und etabliert haben.
CCC „Digital Key“: Standards für Smartphones 

Huf ist Mitglied im CCC (Car Connectivity Consortium) und arbeitet dort mit Automobilherstellern, Zulieferern und Herstellern von Smartphones an Standards für die Kommunikation zwischen Smartphones und Fahrzeugen. Mit „Digital Key“ entwickelt das CCC einen Standard für den sicheren digitalen Autoschlüssel auf dem Smartphone. Zentral wird dabei die Funktechnologie Ultra Wideband (UWB) sein, die eine sehr präzise und sichere Lokalisierung ermöglicht. 

Modernste Generationen von Smart Devices wie Smartphones, Smarttags oder Smartwatches verfügen bereits über UWB-Chips. Apple mit iPhone 11 und iPhone 12 gilt hier als Vorreiter, Samsung hat UWB-Technologie beim Galaxy S21+ und S21 ultra an Bord. Diese und weitere Smartphones werden künftig ebenso wie Huf Phone as a Key den CCC-Standards entsprechen und damit kompatibel sein. 

Thatcham: Huf Phone as a Key erfüllt Anforderungen für Diebstahlsicherheit

Das britische Fahrsicherheitsinstitut Thatcham Research überprüft regelmäßig neue Fahrzeuge hinsichtlich ihrer Diebstahlsicherheit. Wichtige Faktoren für ein gutes Keyless-Entry-System sind die Verhinderung der Signalverlängerung durch Dritte und eine exakte Ortung. Ein System mit sehr hoher Ortungsgenauigkeit erkennt, dass sich der Schlüssel zur Autorisierung im Fahrzeug befindet und gibt erst dann denn Motorstart frei. Die Lokalisierungsalgorithmen von Huf Phone as a Key sind so ausgelegt, dass sie höchsten Sicherheitsanforderungen genügen und nur einen minimalen Toleranzbereich zulassen. Phone as a Key erfüllt so die Thatcham-Sicherheitsanforderungen und bietet damit einen hohen Diebstahlschutz. 

ISO/SAE 21434 

Die Norm ISO/SAE 21434 „Road vehicles – Cybersecurity engineering“ ist ein neuer Standard für Cyber Security, der von einer Arbeitsgruppe der ISO (International Organization for Standardization) und dem Verband der Automobilingenieure SAE entwickelt wurde. Ein zentraler Punkt der Norm ist die Bedrohungsanalyse und Risikobewertung.
Die neue Norm steht in Zusammenhang mit der EU-Regelung zur Cyber Security. Die Wirtschaftskommission für Europa (UN/ECE) erarbeitet eine Zertifizierung für ein Cyber Security Managementsystem (CSMS), das nach aktuellem Stand verpflichtend für die Typzulassung von Fahrzeugen werden soll.

• UWB verhindert mit exakter Ortung Relay-Station-Attacken
• Huf Phone as a Key erfüllt Thatcham-Anforderungen 
• Digitaler Autoschlüssel von Huf entspricht ISO/SAE 21434

Das Smartphone als Autoschlüssel muss mindestens so sicher sein wie heutige funkbasierte Schlüssel. Phone as a Key erreicht das durch eine Kombination von BLE und UWB.

Digitale Autoschlüssel sicherer als Funkübertragung per LF

Fahrzeugzugang und Autorisierung erfolgen heute fast ausschließlich über funkbasierte Schlüssel. Das Problem der LF-Technologie: Versierte Diebe können diese Funkwellen abgreifen. Mit diesen sogenannten Relay-Station-Attacks (auch Relay-Angriffe) verschaffen sich Unbefugte zum Fahrzeug, in dem sie die Signale des Schlüssels auffangen und auf ein eigenes Endgerät verlängern, mit dem sie dem Fahrzeug dann die Anwesenheit des passenden Schlüssels „vorgaukeln“.

Bluetooth Low Energy (BLE) in Verbindung mit Ultra Wide Band (UWB) erzielent im Vergleich zu aktuellen Funktechnologien eine sehr hohe Ortungsgenauigkeit über einen großen Radius. Insbesondere UWB spielt hier seine Stärke aus: Die erzeugten Signale verwenden in einer Punkt-zu-Punkt-Ortung einen sehr breiten Frequenzbereich, erzeugen sehr kurze Zeitsignale und sind unempfindlich gegenüber schmalbandigen Störern. Mit UWB gehören Relay-Station-Attacks der Vergangenheit an. Huf arbeitet als Mitglied im Car Connectivity Consortium gemeinsam mit Automobilherstellern und Tech-Giganten wie Apple, Samsung und Google daran, dass UWB schnellstmöglich zum weltweiten Standard wird.

Ortungsgenauigkeit ist zulassungsrelevant

Wie wichtig die hohe Ortungsgenauigkeit ist, an der Huf auch in Zusammenarbeit mit externen Partnern wie NXP arbeitet und sehr gute Ergebnisse erzielt, zeigen die hohen Zulassungsanforderungen in diversen Ländern. Damit Systeme für passiven Fahrzeugzugang und Autorisierung eine versicherungsrelevante Zulassung erhalten, gibt es in vielen Märkten strenge Vorgaben hinsichtlich der Ortungsgenauigkeit solcher Systeme: Nur wenn das System eindeutig erkennt, dass sich das Endgerät im Fahrzeug befindet, darf ein Motorstart möglich sein.

Thatcham: Huf Phone as a Key erfüllt Anforderungen für Diebstahlsicherheit

Das britische Fahrsicherheitsinstitut Thatcham Research überprüft regelmäßig neue Fahrzeuge hinsichtlich ihrer Diebstahlsicherheit. Neben zahlreichen Sicherheitstechnologien an Bord, die einen Diebstahl verhindern sollen, nehmen die Prüfer Systeme ins Visier, die zur Fahrzeugöffnung eine passive Autorisierung per Funksignal ermöglichen. Wichtige Faktoren für ein gutes Keyless-Entry-System sind die Verhinderungen der Signalverlängerung durch Dritte und eine exakte Ortung. Ein System mit sehr hoher Ortungsgenauigkeit erkennt, dass sich der Schlüssel zur Autorisierung im Fahrzeug befindet und gibt erst dann denn Motorstart frei. Dies schreibt auch das Thatcham-Institut vor. Huf hat die Lokalisierungsalgorithmen von Phone as a Key so ausgelegt, dass sie höchsten Sicherheitsanforderungen genügen und nur einen minimalen Toleranzbereich zulassen. Damit erfüllt Phone as a Key die Thatcham-Sicherheitsanforderungen und bietet damit einen hohen Diebstahlschutz.

ISO/SAE 21434: Neuer Standard für Cyber Security

Das Thema Cyber Security spielt bei Phone as a Key bereits im Produktentstehungsprozess eine wichtige Rolle. Deshalb entspricht Phone as a Key der neuen Norm ISO/SAE 21434, dem Standard für Cyber Security im Automotive-Bereich. Den Standard hat die Internationale Organisation für Normung (ISO) gemeinsam mit dem Verband der Automobilingenieure (SAE). Die neue Vorschrift definiert nicht die Sicherheitslücken am Fahrzeug und wie diese zu schließen sind, was aufgrund der ständig neuen Qualität der Hacker-Angriffe nicht zielführend wäre. Die ISO 21434 hat deutlich weiter reichende Auswirkungen auf zahlreiche Prozesse bei Automotive-Unternehmen. Sie setzt im Produktentstehungsprozess an, definiert klare Begrifflichkeiten und Vorschriften für eine Bedrohungsanalyse und Risikobewertung. Die Normierung zieht sich weiter über die Produktion und Wartung bis hin zum Serienbetrieb und zu dem Management sowie der Entsorgung von personenbezogenen Daten. Basierend auf diesen definierten Rahmenbedingungen und Begrifflichkeiten kommuniziert Huf mit seinen Kunden auf Augenhöhe und kann mögliche Angriffspunkte im digitalen Raum frühzeitig erkennen und verhindern. So zum Beispiel bei Hard- und insbesondere Software-Komponenten wie der Firmware, die für eine zuverlässige Kommunikation mit dem Smartphone unerlässlich ist, jedoch potenzielle Risiken bietet. Hinzu kommen die digitalen Autoschlüssel, die über unterschiedliche Endgeräte geteilt werden, jedoch nicht in die falschen Hände fallen dürfen. Das global aufgestellte Phone as a Key-Team bei Huf hat eine umfassende Analyse- und Risikobewertung erstellt und kann damit bereits seinen Kunden eine sichere Einschätzung im Sinne der ISO 21434 geben.

Huf entwickelt neben digitalen auch physischen Schlüssel für „handsfree“-Access mit UWB, BLE und NFC

Ergänzend zu digitalen Autoschlüsseln auf Smartphones möchten viele Automobilhersteller den Neuwagenkäufern auch weiterhin den physischen Fahrzeugschlüssel anbieten. Kein Wunder, ist die Schlüsselübergabe doch ein wichtiger Moment beim Fahrzeugkauf. Der physische Schlüssel muss jedoch mit dem System für digitale Autoschlüssel kompatibel sein, denn allein aus Kosten- und Sicherheitsgründen sind zusätzliche LF-Sendeantennen im Fahrzeug keine gute Lösung. Huf konnte Energie- und Rechenbedarf der neuesten Schlüsselgeneration so weit reduzieren, dass die Integration in eine Architektur mit NFC, BLE und UWB möglich ist. So sorgt zum Beispiel ein in den Schlüssel integrierter Bewegungssensor dafür, dass der Schlüssel im Ruhezustand in einen Schlafmodus wechselt. So kann die Energie effizient genutzt werden

• Huf hat mehr als 100 Jahre Erfahrung
• Technik von Huf steckt in etwa 50 Prozent aller Autos weltweit
• Huf hat schon seit 2014 Erfahrung mit digitalen Autoschlüsseln
• Huf ist der Spezialist für Fahrzeugzugang und Autorisierung

Huf ist seit über 100 Jahren der Spezialist für Fahrzeugzugang und Autorisierung. Seit 2014 bietet Huf einen digitalen Autoschlüssel als Nachrüstlösung an.

Huf: Pionier und Innovator bei passivem Fahrzeugzugang

Huf ist der führende Spezialist für sichere Fahrzeugzugangs- und Autorisierungssysteme und seit mehr als 100 Jahren erste Anlaufstelle und verlässlicher Partner für Automobilhersteller rund um den Globus. Huf begleitet seine Kunden bei der digitalen Transformation mit stets aktuellen Technologien in Türgriffen, Autoschlüsseln und Schlüsselkarten und bietet passende Lösungen für einen moderne Fahrzeugzugang.

Huf hat Entwicklung hin zu Keyless Entry-Systemen maßgeblich geprägt

1989 war der Mercedes SL (R129) das erste Auto, das mit Infrarot-Fernbedienung geöffnet werden konnte – der Funkschlüssel kam von Huf. 1999 führte Huf das Passive Entry-System ein: Der Keyless Entry-Komfort, also das Öffnen und Starten des Fahrzeugs ganz ohne Schlüsselbetätigung, ist mit Systemen wie Keyless Go von Mercedes oder Comfort Access von BMW mittlerweile ein weitverbreitetes Ausstattungsmerkmal. Auch der erste Türgriff eines Autos mit NFC-Technologie stammt von Huf und ermöglichte erstmals das Öffnen des Fahrzeugs mit dem Smartphone.

Huf ist Marktführer für diverse Produkte im Automotive-Bereich

Huf ist Markführer für Autotürgriffe und Schließgarnituren. Weltweit fahren etwa 50 Prozent aller Autos mit Produkten von Huf. 2020 erzielte der Automobilzulieferer mit 7.800 Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern an 19 Standorten weltweit einen Umsatz von etwa einer Milliarde Euro.