2019-12-18 10:42

新的芯片将阻止困扰有线设备充电器市场的假冒产品

导读便携式电子产品的假冒充电器是一个主要问题。2016年年底,苹果声称在亚马逊购买的100件苹果品牌的充电配件中,有90件是伪造的。与此同时,英国特许贸易标准协会(CharteredTradingStandardsInstitute)报告称,它从一系列在线零售商购买的400款假冒充电器中,有397个没有通过基本的安全测试。 在过去几年中,可以无线充电的便携式电子设备已经开始进入市场。为了解决伪造无线充

便携式电子产品的假冒充电器是一个主要问题。2016年年底,苹果声称在亚马逊购买的100件苹果品牌的充电配件中,有90件是伪造的。与此同时,英国特许贸易标准协会(CharteredTradingStandardsInstitute)报告称,它从一系列在线零售商购买的400款假冒充电器中,有397个没有通过基本的安全测试。

在过去几年中,可以无线充电的便携式电子设备已经开始进入市场。为了解决伪造无线充电器的问题,这可能会引发炸掉设备电路的电涌。麻省理工学院的微系统技术实验室的研究人员已经构建了一个芯片,它阻止尝试无线充电设备的电池,除非充电器首先提供密码认证。

同样的技术也解决了无线充电器的另一个问题。当两个设备共用一个充电器时,如果它们与充电器线圈的距离不同,它们的充电速率可能会有很大的变化,以至于一个设备可能完全充电,而另一个设备实际上仍然不充电。就像研究人员芯片可以阻止未经授权的充电器的功率传输一样,它可以减缓功率传输到靠近充电线圈的设备,从而确保更公平的充电速率。

"安全是“物联网”中最重要的问题之一"说,AnanthaChandrakasan是电气工程和计算机科学的VannaarBush教授,它提到了车辆、电器、土木工程结构、制造设备和甚至牲畜的流行理念,很快就会有传感器直接向网络服务器报告信息。"我们将看到嵌入到IoT节点的几乎所有功能和组件中的安全功能。"

研究人员本周在国际固态电路会议上提出了新的芯片。Chandrakasan是会议室文件的高级作者,第一个作者是NachiketDesai,在工作完成时,他是麻省理工学院的麻省理工学院研究生。他们是由麻省理工学院的EECS研究生ChilagJuvekar和斯坦福大学电气工程研究生ShubhamChandak联合起来的。

已切换出

在无线充电系统中,充电器和目标设备都包含金属线圈。交流电(交流电)-通过充电器线圈以常规速率改变方向的电流产生磁场,该磁场在装置的线圈中感应电流。充电器中的电流交替地定义频率,与无线电传输的频率类似。设备的线圈必须与传输频率"已调整的",以便接收功率。

麻省理工学院的研究人员的主要创新是一个更紧凑和有效的电路,以调整接收线圈的频率。一个标准的调谐电路将线圈连接到一系列电容器,电子元件可以存储电荷..每对电容器之间是一个开关,开关电容器开关改变接收器的频率。

"这些开关具有非常严重的要求,""当它们“关闭”时,它们要么必须阻止非常大的电压,要么在它们“打开”时携带非常大的电流,或者在某些情况下,它们都必须携带非常大的电流。如果开关需要阻止非常大的电压,那么把它放在芯片上是非常困难的。因此它必须是在芯片外部的[电路]板上的分立部件。或者如果它在芯片上,它需要一个可能非常昂贵的专门的[制造]过程。"卡尔说............

“MIT研究人员”设计使用一对连接到一个电容的线圈,而不是连接到电容器组的线圈。"这些开关不再存在的事实是一个很大的优点,"jivekar说。


在研究人员“芯片”中,一个线圈(主线圈)比另一个线圈大得多(辅助线圈)。主线圈负责对器件的电池充电。当电流流过辅助线圈时,它产生一个磁场,改变主线圈的调谐频率。

在连接到辅助线圈的电路中,电阻(它传导的效率)可以连续变化。当电阻低时,辅助线圈产生强磁场,这改变了主线圈的调谐频率,使得充电是不可能的。

当辅助线圈的电路中的电阻较高时,磁场较弱,失谐量较小。仍然会发生一些功率传输,但是充电速率较低。其允许其它、更远的设备获得由充电器线圈传输的更多的电力。

该芯片采用了一种称为椭圆曲线加密的认证技术,是一种"公共密钥"密码技术。使用公开可用的信息,芯片可以生成-并验证对-一个问题的响应--只有具有有效私有信息的充电器才能回答的问题。芯片不需要存储它自己的秘密密钥。

椭圆曲线密码学是一种成熟的密码技术.但钱德拉喀珊的团队已经开发出了一组降低芯片功耗的方法,研究人员找到了一种简化加密电路的方法,使其在芯片上占用更少的空间,消耗更少的电能。