In diesem Thread werde ich mir mal das Reifendruckkontrollsystem vornehmen und versuchen seine Geheimnisse aufzudecken.
Dabei geht es in meiner Grundlagenforschung darum wie die dahinterliegende Technik funktioniert, nicht wie man es freischaltet und dergleiche. Darüber gibt es genug Threads. Natürlich hoffe und freue ich auf euren fachlichen Input und Kommentare
Funktionsweise
Grundlegend arbeitet dieses System so, das in den Reifen verbaute Sensoren laufend Meßwerte ermitteln und per Funk an die Fahrzeugelektronik übertragen. Diese werden dann zur Überprüfung des Luftdrucks auf gefährlich niedrige Werte (< 1.8 Bar) überprüft und angezeigt. Jeder Sensor verfügt dabei über eine ab Werk vergebene ID, durch die das Rad identifiziert wird. Über eine Positionszuordnung "wiess" das Fahrzeug dann wo sich welches Rad befindet.
Die Positionsbestimmung funktioniert dabei wie folgt:
Über jedem Rad befindet sich eineNiederfrequenz-Antenne mit geringer Reichweite. Diese sind direkt mit dem BCM verbunden. Im Gegensatz zu den Rädern ist deren Position im Fahrzeug bekannt und unveränderlich. In einer Initialisierungssequenz erzeugt das BCM nun für die erste Antenne, vorn links ein Funksignal auf dem niederfrequenten 125 kHz (LF) Band. Dieses Frequenzband wird u.a. auch für die allseits bekannte RFID- oder auch NFC-Technologie verwand. Aufgrund der geringen Reichweite dieses Signals und dem physikalisch bedingten Abstand der Räder zueinander, erreicht dies nur den unter der jeweiligen Antenne befindlichen Sensor.
Dieser reagiert beim Empfang mit einem Burst an Signalen in denen er seine Identität und aktuellen Parameter mitteilt. Dies macht er ebenfalls per Funk, jedoch auf dem hochfrequenten 433,92 MHz Band. Dieses Signal hat eine verhältnismässig hohe Reichweite und wird vom Empfänger des Funkschlüssels (Keyless bzw. Zentralverriegelung) aufgefangen. Dieser ist ebenfalls mit dem BCM verbunden ist und zufällig dieselbe Sendefrequenz nutzt. So gelangen nur die Daten des angetriggerten Sensors zurück. Das BCM weisst nun intern die empfangene Sensor-ID der Radposition.
Nun folgt der gleiche Vorgangen mit der nächsten Antenne, vorn rechts, anschließend rechts hinten und zum Schluß links hinten.
Welche Daten werden übermittelt und wie oft?
Neben dem erwarteten Reifendruck werden auch noch andere Daten übermittelt wie: Innentemperatur des Reifens, Beschleunigung, Batteriezustand.
Durch die Antriggerung des BCM, aber auch den Fliekraftsensor erkennt der RDKS-Sensor ob sich das Fahrzeug bewegt oder steht. Danach richtet sich die Häufigkeit der Datenübermittlung. Genauere Werte werde ich noch ermitteln.
Was steckt in so einem RDKS-Sensor drin?
Die Energiequelle des Sensors ist eine einfache CR Lithium-Batterie. Laut Herstellerangaben soll diese knapp 15 Jahre halten (Praxiserfahrung habe ich hier noch keine, vermutlich wird es aber weniger sein). Aufgrund dieser endlichen und nicht sehr energiereichen Quelle, ist die Elektronik wie auch das Verhalten des Sensors auf Stromsparen ausgelegt. Darum verwundert es auch nicht, das er die meiste Zeit über passiv. Die Elektronik des Sensors ist in seinem Gehäuse vergossen um bei den hohen Rotationsgeschwindigkeiten und Kräften nicht zerstört zu werden. Es befindet sich ein Spezialchip (Herstellerabhängig) drauf, welcher alle Funktionen steuert und auch die Sensoren enthält. Zudem eine LF- und eine UHF Antenne für die Funkkommunikation.
So weit zu den allgemein bekannten Parametern des Systems und der Sensoren. Nachfolgend werde ich aufzeigen, wie ich an weitere Informationen ran komme um nach und nach die Funkkommunikation der Sensoren zu entschlüssel. Ziel ist es, diese zunächst zu verstehen und dann mit einfachen Mitteln (Arduino und Funkmodule) einen Sensor zu triggern und seine Daten zu empfangen und zu dekodieren. Anschließend möchte ich selbst Daten eines virtuellen Sensors per Funk senden und mal schauen wie mein Fahrzeug darauf reagiert, damit das Hacker-Feeling nicht zu kurz kommt Mal schauen was man damit alles interessantes machen kann.