NXP MCX W70 และ KW43 : ไมโครคอนโทรลเลอร์ไร้สาย รองรับ Bluetooth Channel Sounding สำหรับ IoT และยานยนต์

NXP เปิดตัว ไมโครคอนโทรลเลอร์ไร้สายตระกูล MCX W70 และ KW43 ที่รองรับ Bluetooth 6.x Channel Sounding สำหรับการวัดระยะห่างอย่างแม่นยำและปลอดภัย เหมาะใช้ในงาน Industrial IoT, Smart Home และระบบกุญแจดิจิทัลในรถยนต์ โดยเน้นอุปกรณ์ Smart Home และ Industrial IoT รองรับ Bluetooth LE, Zigbee, Thread และ Matter ส่วน KW43 ออกแบบสำหรับยานยนต์ เช่น Digital Key และระบบเข้า-ออกตัวรถอย่างปลอดภัย

ทั้งสองตระกูลใช้หน่วยประมวลผล Arm Cortex-M33 จำนวน 2 คอร์ ความเร็ว 96 MHz แยกคอร์สำหรับแอปพลิเคชันและระบบสื่อสารไร้สาย, Flash สูงสุด 1.5MB, SRAM 256KB, Localization Compute Engine (LCE) สำหรับ Bluetooth Channel Sounding, ระบบความปลอดภัย NXP EdgeLock รองรับ Secure Boot, TrustZone-M, AES, SHA, RSA, ECC, TRNG และ Post-Quantum Cryptography (PQC)

คุณสมบัติและสเปคของ NXP MCX W70 และ KW43 :

MCU Cores
- Application Core – Arm Cortex-M33 ความเร็ว 96 MHz รองรับ FPU, MPU, คำสั่ง DSP/SIMD และ TrustZone-M
- Radio Subsystem – Arm Cortex-M33 ความเร็ว 96 MHz สำหรับควบคุมระบบสื่อสารไร้สาย
Accelerator – Localization Compute Engine (LCE) สำหรับ Bluetooth Channel Sounding
หน่วยความจำ
- MCX W70
  - Flash 1.5 MB ใช้งานร่วมกันระหว่างคอร์ พร้อมระบบตรวจจับและแก้ไขข้อผิดพลาด ECC
  - SRAM 256 KB ใช้งานร่วมกัน รองรับ ECC และ Parity
  - LCE-Lite SRAM 20 KB และ ROM 320 KB
- KW43
  - Flash สูงสุด 1.5 MB ใช้งานร่วมกัน
  - SRAM 256 KB
การเชื่อมต่อไร้สาย
- คุณสมบัติที่รองรับทั้งสองรุ่น – Bluetooth LE 6.x พร้อม Bluetooth Channel Sounding (BCS) ใช้เทคนิค Phase-Based Ranging (PBR) และ Round-Trip Time (RTT) ร่วมกัน เพื่อวัดระยะทางอย่างแม่นยำและปลอดภัย
- MCX W70
  - ความแม่นยำในการวัดระยะประมาณ 20–50 ซม. ตามข้อมูลที่ NXP ระบุ
  - รองรับ IEEE 802.15.4 สำหรับ Zigbee, Thread, Matter และการทำงานแบบ Dual PAN
  - รองรับ IEEE 802.15.4j Medical Body Area Network (MBAN) ในย่านความถี่ 2360–2400 MHz
  - รองรับการทำงานพร้อมกันของ Bluetooth LE และ IEEE 802.15.4
  - รองรับโปรโตคอลไร้สายแบบ Proprietary ได้แก่ FSK/GFSK/MSK/GMSK
  - มีวงจรวิทยุ 2.4 GHz ในตัว พร้อม LNA/PA และคริสตัลออสซิลเลเตอร์ความถี่ 32 MHz
- KW43
  - รองรับ Bluetooth LE 6.x เชื่อมต่ออุปกรณ์พร้อมกันได้สูงสุด 10 การเชื่อมต่อ
  - รองรับโปรโตคอลไร้สาย 2.4 GHz แบบ Proprietary
  - รองรับการทำงานร่วมกับ Wi-Fi (Wi-Fi Coexistence)
อุปกรณ์ต่อพ่วง (Peripherals)
- สูงสุด 32x GPIO พร้อม 2x LPUART, 3x LPSPI, 2x LPI²C, 1x CAN FD แบบออปชัน (MCX W70)
- ระบบอนาล็อก (MCX W70)
  - 1x ADC ความละเอียด 16-bit
  - 1x Analog Comparator แบบประหยัดพลังงาน
  - เซนเซอร์วัดอุณหภูมิภายในชิป
- ระบบตั้งเวลา (Timers) และการควบคุมระบบ (MCX W70)
  - 5x TPM Timer ขนาด 32-bit พร้อมรองรับ PWM
  - 2x Low-Power Timer
  - 2x Watchdog Timer
  - Real-Time Clock (RTC)
  - DMA Controller แบบ 16 ช่องสัญญาณ
  - Signal Frequency Analyzer สำหรับวิเคราะห์ความถี่ของสัญญาณ
  - System Power Controller (SPC) และ Trusted Resource Domain Controller (TRDC)
- KW43 – รองรับการเชื่อมต่อ CAN และ LIN สำหรับระบบยานยนต์
ความปลอดภัย
- EdgeLock 2GO สำหรับจัดการกุญแจเข้ารหัสและใบรับรองดิจิทัลผ่านระบบคลาวด์ (MCX W70)
- รองรับ Secure Boot และ Secure Debug
- Arm TrustZone-M
- ฮาร์ดแวร์เร่งการเข้ารหัส AES, SHA, RSA และ ECC
- True Random Number Generator (TRNG) สำหรับสร้างตัวเลขสุ่มอย่างปลอดภัย
- Hardware Root of Trust และระบบจัดการกุญแจเข้ารหัสที่ปลอดภัย
- รองรับ Post-Quantum Cryptography (PQC)
- ผ่านมาตรฐานความปลอดภัย PSA Level 3 และ SESIP Level 3
- สถาปัตยกรรมพร้อมรองรับ PQC และรองรับอัลกอริทึมเข้ารหัส SM2, SM3 และ SM4 (MCX W70)
- รองรับ Digital Tamper Pins, Glitch Detection, Flash Access Protection และ Intrusion and Tamper Response Controller (ITRC) (MCX W70)
การใช้พลังงาน (MCX W70)
- แรงดันไฟเลี้ยง 1.8V ถึง 3.6V
- มีวงจรแปลงแรงดัน DC-DC Converter และ LDO Regulators ในตัว
- ใช้กระแสไฟประมาณ 4 µA ในโหมด Deep Sleep โดยยังคงรักษาข้อมูลใน SRAM ขนาด 256 KB ไว้ได้
แพ็กเกจ (MCX W70)
- QFN 48 ขา (7 × 7 มม.)
- MAPBGA 64 บอล (5 × 5 มม.)
อุณหภูมิการทำงาน – อุณหภูมิ Junction ตั้งแต่ -40°C ถึง +125°C
การรับรอง – AEC-Q100 Grade 2, การเชื่อมต่อ CAN/LIN สำหรับยานยนต์ และรองรับ Digital Car Key และระบบควบคุมการเข้า-ออกยานพาหนะอย่างปลอดภัย (เฉพาะ KW43)

KW43 มีคุณสมบัติหลายอย่างร่วมกับ MCX W70 ได้แก่ หน่วยประมวลผล Dual Arm Cortex-M33, Flash 1.5MB, SRAM 256KB, Bluetooth 6.x Channel Sounding และระบบรักษาความปลอดภัย EdgeLock อย่างไรก็ตาม KW43 ถูกออกแบบมาสำหรับงานยานยนต์โดยเฉพาะ และผ่านมาตรฐาน AEC-Q100 Grade 2 รองรับการเชื่อมต่อ Bluetooth LE พร้อมกันสูงสุด 10 อุปกรณ์ โปรโตคอลไร้สาย 2.4 GHz แบบ Proprietary รวมถึงอินเทอร์เฟซ CAN และ LIN ปัจจุบันข้อมูลทางเทคนิคของ KW43 ยังมีจำกัด แต่สามารถศึกษาเพิ่มเติมได้จาก KW43 Knowledge Hub และเอกสาร SDK รุ่นเริ่มต้นของ NXP

บอร์ดพัฒนา FRDM-MCXW70 (บอร์ดพัฒนา FRDM-KW43 มีหน้าตาเหมือนกัน)

ชุดประเมิน KW43-LOC สำหรับงานยานยนต์ — KW43-LOC automotive evaluation kit

MCU ทั้งสองรุ่นรองรับการพัฒนาด้วยเครื่องมือ NXP MCUXpresso ได้แก่ MCUXpresso for VS Code, MCUXpresso IDE, MCUXpresso SDK, Wireless Protocol Stacks และตัวอย่างซอฟต์แวร์ต่าง ๆ นอกจากนี้ บอร์ดพัฒนา FRDM-MCXW70 และ FRDM-KW43 จะมาพร้อมอุปกรณ์ต่าง ๆ เช่น MCU-Link Debug Probe, CAN/LIN Transceiver, เซนเซอร์, ปุ่มกด, LED, ขั้วต่อ Arduino-compatible และ MikroE Click สำหรับต่อขยายอุปกรณ์

บริษัทยังออกแบบบอร์ด MCXW70-LOC และ KW43-LOC สำหรับการพัฒนา Bluetooth Channel Sounding และระบบระบุตำแหน่งโดยเฉพาะ โดย FRDM-MCXW70 ใช้ชิป MCXW70ACMFT ส่วน FRDM-KW43 และ KW43-LOC ใช้ชิป KW43B43ZC7MFT ทั้งนี้ เอกสาร SDK รุ่นแรกระบุว่าฟีเจอร์ Bluetooth LE และ Channel Sounding บางส่วนยังอยู่ระหว่างการ

ก่อนหน้านี้ เราได้เคยเขียนบทความเกี่ยวกับ MCX W72 สำหรับงานอุตสาหกรรม IoT และ KW47 สำหรับงานยานยนต์ เมื่อเทียบกับ MCX W72 ซึ่งมี Application Flash 2MB, Radio Flash 512KB และ SRAM แยกเป็นส่วน ๆ รุ่นใหม่ MCX W70 เปลี่ยนมาใช้สถาปัตยกรรม Unified Memory โดยมี Flash 1.5MB และ SRAM 256KB ที่ใช้ร่วมกันระหว่างคอร์ประมวลผลและคอร์วิทยุ, MCU ยังใช้สถาปัตยกรรม EdgeLock Security ที่รวมระบบรักษาความปลอดภัยไว้ภายในชิปมากขึ้น แทนการใช้ Hardware Security Enclave แยกต่างหาก ช่วยลดความซับซ้อนและต้นทุนของชิป

MCX W70 ยังรองรับ Aliro มาตรฐานกลางสำหรับระบบควบคุมการเข้า-ออกอาคารและอุปกรณ์ต่าง ๆ ด้วย Digital Credential ที่ปลอดภัย และ NXP ยังระบุว่าตระกูล MCX W7x รองรับการอัปเกรดซอฟต์แวร์ของระบบวิทยุ และมีอายุการสนับสนุนผลิตภัณฑ์ยาวนานถึง 15 ปี

MCX W70 และ KW43 อยู่ในช่วง Pre-production และส่งตัวอย่างให้ลูกค้าทดสอบ โดยคาดว่าจะเริ่มผลิตจำนวนมากในไตรมาส 2 ปี 2027 ปัจจุบันยังไม่มีการประกาศราคาอย่างเป็นทางการ แต่ชิป KW43 รุ่น KW43L43Z96MFTBR มีรายการจำหน่ายบน Digi-Key ราคา $4.52 (~150฿) สำหรับการสั่งซื้อ 2,000 ชิ้น สามารถดูข้อมูลเพิ่มเติมได้ที่หน้ารายละเอียดผลิตภัณฑ์ MCX W70 และประกาศของ NXP

แปลจากบทความ : NXP MCX W70 and KW43 wireless MCUs support Bluetooth Channel Sounding for IoT and automotive applications