STMicroelectronics ST64UWB ตระกูลชิป SoC ที่ใช้ Arm Cortex-M85 แบบ Ultra-Wideband (UWB) ที่รองรับทั้งมาตรฐาน IEEE 802.15.4z ในปัจจุบัน และมาตรฐาน IEEE 802.15.4ab ที่กำลังจะมาถึง เพื่อให้สามารถระบุตำแหน่งได้ในระยะไกลขึ้น มีความน่าเชื่อถือมากขึ้นและรองรับการโต้ตอบระยะใกล้ที่มีความปลอดภัยสูง ชิปตระกูลนี้ถูกออกแบบมาเพื่อตอบโจทย์การใช้งานหลัก เช่น กุญแจรถดิจิทัล, ระบบปลดล็อกรถแบบไม่ต้องใช้มือ (Hands-Free Access) และการตรวจจับอุปกรณ์อัจฉริยะ
ตระกูลชิปนี้ประกอบด้วย ST64UWB-A100 (สำหรับงานยานยนต์ระดับเริ่มต้น), ST64UWB-A500 (สำหรับยานยนต์ระดับพรีเมียม) และ ST64UWB-C100 (สำหรับงานอุตสาหกรรมและสมาร์ทโฮม) โดยทั้งหมดผลิตด้วยเทคโนโลยี 18 นาโนเมตร FD-SOI ซึ่งช่วยเพิ่ม RF link budget ประมาณ 3 dB ทำให้ระยะการทำงานเพิ่มขึ้นประมาณ 50% เมื่อเทียบกับความสามารถของมาตรฐาน IEEE 802.15.4ab เพียงอย่างเดียว ชิปรุ่นตระกูล A-series ที่ออกแบบสำหรับงานยานยนต์รองรับมาตรฐานความปลอดภัย ASIL-A(B) ขณะที่ ST64UWB-C100 มุ่งเน้นการใช้งานในอุปกรณ์ผู้บริโภคและเชิงพาณิชย์ เช่น ระบบสมาร์ทโฮมและโซลูชัน IoT ต่าง ๆ
สเปกของตระกูล ST64UWB:
- MCU Core
- ซีพียูแบบ 32-bit Arm Cortex-M85 พร้อม DP-FPU, MVE และ ETM
- ความถี่
- สูงสุด 100 MHz (รุ่น ST64UWB-C100, ST64UWB-A100)
- สูงสุด 256 MHz (รุ่น ST64UWB-A500)
- หน่วยความจำ/สตอเรจ
- หน่วยความจำ PCM Memory แบบรวมในชิป
- SRAM และ Back-up SRAM
- การเชื่อมต่อไร้สาย
- Ultra-wideband (UWB) Radio
- รองรับมาตรฐาน IEEE 802.15.4z-2020 และ IEEE 802.15.4ab
- ช่องสัญญาณ UWB 5, 6, 8, 9, 10, 12 (6.49 GHz ถึง 8.99 GHz)
- รองรับการมอดูเลชัน BPRF และ HPRF
- 2× พอร์ตสายอากาศ Transmit/Receive
- รองรับมาตรฐานยานยนต์ CCC และ ICCE (เฉพาะ ST64UWB-A500 และ ST64UWB-A100)
- Narrow-band assisted radio (NBA)
- รองรับมาตรฐานสำหรับวิทยุ NBA
- ย่านความถี่ UNII-3 / UNII-5 (5.7–6.4 GHz)
- พอร์ตสายอากาศ Tx/Rx เดี่ยว
- Radar sensing (เฉพาะรุ่น A500)
- ตรวจจับวัตถุที่เคลื่อนที่หลายเป้าหมาย
- ตรวจวัดระยะทางและมุม
- รองรับ Automotive kick sensor
- รองรับระบบ Child Presence Detection (CPD) สำหรับตรวจจับเด็กในรถ
- Ultra-wideband (UWB) Radio
- อุปกรณ์ต่อพ่วง (Peripherals)
- สูงสุด 20x GPIOs (บางขาใช้ร่วมกับอินเทอร์เฟซสื่อสาร)
- 2x SPI, 2x I2C, USART, LPUART
- 2x I3C (เฉพาะ ST64UWB-C100)
- FDCAN (เฉพาะ ST64UWB-A500 และ ST64UWB-A100)
- General Purpose ADC (GP ADC)
- ความปลอดภัย
- Arm TrustZone พร้อมส่วนขยายความปลอดภัย Armv8.1-M
- Secure enclave
- ระบบตรวจจับการงัดแงะ (Tamper Detection)
- การรับรองความปลอดภัย PSA และ SESIP Level 3
- แหล่งสัญญาณนาฬิกา
- คริสตัลภายนอก 32 MHz
- คริสตัลเสริม 32.768 kHz
- LSI ภายใน 32 kHz
- อื่น ๆ – เซ็นเซอร์วัดอุณหภูมิแบบดิจิทัลในตัว
- การดีบัก – ระบบ On-chip Debugging
- พลังงาน – ระบบจัดการพลังงานภายในชิป
- แพ็กเกจ
- HWQFN40 แบบ Wettable Flank ขนาด 6 × 6 มม., ระยะพิทซ์ 0.5 มม.
- เป็นไปตามมาตรฐาน ECOPACK 2
- ช่วงอุณหภูมิ (เฉพาะ ST64UWB-A500 และ ST64UWB-A100)
- อุณหภูมิใช้งาน – -40°C ถึง +115°C
- อุณหภูมิที่จุดเชื่อมต่อ (Junction) – สูงสุด +125°C
- มาตรฐานการรับรอง (เฉพาะ ST64UWB-A500 และ ST64UWB-A100)
- ผ่านการรับรอง AEC-Q100 Grade 2
- รองรับมาตรฐาน ISO 21434 (Automotive Cybersecurity Level 2)
- รองรับมาตรฐานความปลอดภัย ISO 26262 (ASIL-A)
บริษัทระบุว่าระบบเรดาร์ ในรุ่น A500 ได้รับประโยชน์จากรูปคลื่น Kaiser pulse shape ของมาตรฐาน IEEE 802.15.4ab รุ่นใหม่ และแบนด์วิดท์ 1.3 GHz ของ UWB channel 11 ซึ่งช่วยเพิ่มความแม่นยำเชิงพื้นที่ (spatial accuracy) ได้ประมาณ 2 เท่า เมื่อเทียบกับช่องสัญญาณ UWB แบบดั้งเดิมที่มีแบนด์วิดท์ 500 MHz นอกจากนี้มาตรฐาน IEEE 802.15.4ab ยังได้เพิ่มเทคโนโลยี Narrow-band Assisted Multi-Millisecond Ranging (MMS) ซึ่งช่วยเพิ่ม link budget ได้สูงสุดประมาณ 18 dB และสามารถขยายระยะของการวัดระยะที่มีความปลอดภัยได้มากถึง 8 เท่า
ในด้านซอฟต์แวร์ ชิป ST64UWB รองรับ UWB software stack ที่ทำงานตามเลเยอร์ PHY และ MAC พร้อมด้วยเครื่องมือประมวลผลเรดาร์ สำหรับงานด้านการตรวจจับ (sensing) นอกจากนี้บริษัทยังระบุว่าจะมีบอร์ดพัฒนา, แบบอ้างอิงสายอากาศ และ ตัวอย่างแอปพลิเคชันให้ใช้งาน แต่ในขณะที่เขียนบทความนี้ยังไม่พบข้อมูลรายละเอียดเกี่ยวกับสิ่งเหล่านี้.
แพลตฟอร์มนี้สามารถทำงานร่วมกับระบบนิเวศของอุตสาหกรรมต่าง ๆ เช่น Car Connectivity Consortium (CCC) Digital Key, Intelligent Car Connectivity Industry Alliance (ICCE) และ Aliro Allianc มาตรฐานเหล่านี้กำหนดวิธีที่สมาร์ทโฟน ยานพาหนะ และสมาร์ทล็อก สามารถสื่อสารกันได้อย่างปลอดภัย โดยใช้เทคโนโลยีต่าง ๆ เช่น Ultra-Wideband (UWB) สำหรับ กุญแจรถดิจิทัล (Digital Car Key), ระบบ ควบคุมการเข้าถึงแบบแฮนด์ฟรี, การระบุตำแหน่งอุปกรณ์อย่างแม่นยำ และการตรวจจับด้วยเรดาร์
ในเอกสาร Product Brief บริษัทยังระบุว่ามาตรฐาน UWB รุ่นใหม่ IEEE 802.15.4ab มีประสิทธิภาพที่ดีกว่ามาตรฐาน IEEE 802.15.4z ที่ใช้อยู่ในปัจจุบัน สำหรับการใช้งานใน ระบบการเข้าถึงรถยนต์
นอกจากนี้สัญญาณยังอาจมีความไม่น่าเชื่อถือเมื่ออุปกรณ์อยู่ในกระเป๋ากางเกงหรือกระเป๋าถือ และหากรถยนต์ไม่สามารถรับสัญญาณจาก anchor ได้เพียงพอ ประตูรถอาจปลดล็อกช้า หรือบางครั้งอาจ ไม่สามารถปลดล็อกได้
ภาพถัดไปจะแสดงให้เห็นว่ารถยนต์ใช้ระบบ UWB รุ่นใหม่อย่างไร เพื่อระบุตัวผู้ใช้งานที่ถูกต้อง และทำการปลดล็อกรถโดยอัตโนมัติ
อุปกรณ์ตระกูล ST64UWB อยู่ในช่วงการส่งตัวอย่างให้กับผู้ผลิตชิ้นส่วนรายใหญ่และผู้ผลิตอุปกรณ์ต้นฉบับ (OEMs) แล้วในขณะนี้ แต่ยังไม่มีการประกาศราคาอย่างเป็นทางการ สามารถดูข้อมูลเพิ่มเติมได้จากข่าวประชาสัมพันธ์และหน้าผลิตภัณฑ์
แปลจากบทความภาษาอังกฤษ : ST ST64UWB Cortex-M85 ultra-wideband SoC supports IEEE 802.15.4z and 802.15.4ab UWB standards, radar sensing
บรรณาธิการข่าวและบทความภาษาไทย CNX Software ได้มีความสนใจในด้านเทคโนโลยี โดยเฉพาะ Smart Home และ IoT