世平基于 NXP UWB Digital-Key Kit 应用方案

 一、方案描述

       大联大世平集团针对汽车数字钥匙,推出了基于 NXP UWB Digital-Key Kit 解决方案。此方案基于超宽带(UWB)技术,利用 UWB 技术的高精度定位和距离测量能力,实现了安全、便捷的数字钥匙功能。该套件主要器件有 NXP 的 UWB NCJ29D5D 、MCU S32K144 、BLE KW38 等。开发套件包括:①钥匙:BLE_KW38 Board + WPI UWB module ②车外锚点:4 x (S32K144 + IDH 飞图底板 & UWB Module )③车内锚点:1 x(S32K144 + IDH 飞图底板 & UWB Module )④基站 BCM:1 x S32K144 Board ⑤基站 BLE:1 x BLE_KW38 Board。



图1.数字钥匙方案系统组成

 

图2.数字钥匙方案硬件板



硬件设计说明:
 

  1. S32K144 Board(Echoes)

       采用的是 NXP S32K144, ARM® Cortex® M0+/ M4F 内核,   RAM 和 Flash 也最大支持到 256KB (RAM) 和 2MB (Flash),最高频率可运行到 112MHz,免费的软体开发集成环境——S32DS for ARM,以及集成 Processor Expert 的图像化配置外设底层驱动 (LLD) 的软体开发套件 (SDK)

       S32K144 框图如下图所示:

 

  1. BLE_KW38 Board

       采用的是 NXP KW38 芯片,集成了 BLE 无线通信功能、高达 48MHz Arm Cortex-M0+内核、256KB可编程闪存 + 256KB FlexNVM、带 ECC 功能、8KB FlexRAM 支持 EEPROM 仿真、片上 64KB SRAM。它支持 BLE 5.0 标准,具有低功耗、高性能和可靠的无线连接能力。

       (1) BLE_KW38 Board 的 PCB 板尺寸为 120*65 mm(4 层板):

 

       (2) BLE_KW38 Board 电源配置:默认 Bypass Mode (auto start)

 

       (3) BLE_KW38 Board 接口说明


  1. IDH 飞图底板 & UWB Module

      采用的是 NXP NCJ29D5D 芯片,ARM® Cortex®‑M33, ARM® TrustZone。该设备完全集成的单芯片脉冲无线电超宽带 (IR-UWB) 低功耗收发器 IC,符合 IEEE 802.15.4 HRP UWB PHY 和 IEEE 802.15.4z BPRF/HPRF UWB PHY 草案。它是为安全的测距应用在汽车环境,可以用来确定距离的精度高达 10 厘米,并支持高达 6.8Mbps (BPRF) 和 7.8Mbps (HPRF) 的数据传输速率。它有一个专门的 MAC 固件,以减轻 UWB 测距设置和会话控制。

(1)NCJ29D5 Block Diagram

(2)关键参数

    

(3)Pin Information

 

  1. WPI UWB Module

      同 IDH 飞图 Module,采用的是 NXP NCJ29D5D 芯片UWB Module 的 PCB 板尺寸为 28*18 mm (4 层板):





方案原理图:

1.S32K144 Board(Echoes)

 

 

 

2.BLE_KW38 Board



PCB Layout

1.S32K144 Board





2.BLE_KW38 Board




3.IDH 飞图 Module

     



欢迎在方案下方提问,我们会及时回复您的问题。如有更多需求,欢迎联系大联大世平集团 ATU 部门:atu.sh@wpi-group.com

作者:John Ge / 葛龙
     
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►场景应用图

►展示板照片

►方案方块图

►核心技术优势

1.中心频率从 5GHz-8.0GHz,带宽可达 500MHz 2.定位精确,可实现厘米级定位 3.对信道衰落不敏感,多径分辨能力强 4.可防中继攻击,对定位数据加密 5.支持车身多锚点定位,GUI 可显示实时定位

►方案规格

1.符合 IEEE 802.15.4Z HRP UWB PHY 标准 2.支持中心频率从 6.5GHz 到 8.0GHz(AES-128 和 AES-256) 3.车身多锚点定位方案(BLE+UWB) 4.NXP NCJ29D5 供电电压 1.8V ~ 3.6V 5.UWB 片内是 ARM®Cortex-M33 32 位处理器 55.2 MHz,256kbyte 非易失性内存,40 kByte RAM,96 kByte ROM,ARM®TrustZone 技术和 S-DMA 安全,SPI, UART 和 LIN 兼容接口。