Le fournisseur de semiconducteurs NXP annonce que ses microcontrôleurs sans fil KW47 et MCX W72 (prévus en sortie à la fin 2025) sont désormais certifiés vis-à-vis de la fonction Channel Sounding introduite dans la version 6.0 du Bluetooth publiée en octobre 2024. Objectif : aider les constructeurs automobiles à mesurer des distances à bord des véhicules en leur apportant une solution de télémétrie supplémentaire.

Pour rappel, conçue à l'origine comme une simple interface de communication, la technologie Bluetooth intègre depuis la version 6.0 une technologie de détection de distance grâce à la fonction dite Channel Sounding. Les systèmes Bluetooth traditionnels utilisent le RSSI (Received Signal Strength Indication) pour la localisation, une méthode dont la précision est limitée et qui présente des failles de sécurité connues.

En revanche, le Bluetooth Channel Sounding utilise la télémétrie fondée sur la mesure de phase PBR (Phase-Based Ranging) pour une précision accrue, combinée au temps de trajet aller-retour (RTT, Round-Trip Timing) pour une sécurité de bout en bout. Ce qui permet aux appareils compatibles Bluetooth 6.0 de déterminer des distances courtes avec une précision et une sécurité accrues.

Sans entrer dans les détails, la mesure PBR est fondée sur le décalage de phase du signal envoyé par un dispositif A (initiateur) et renvoyé par le dispositif B (réflecteur) à des fréquences multiples. La conversion des données brutes de distance utilise des algorithmes spécifiques et est réalisée au niveau applicatif. La technique RTT quant à elle s’appuie sur le temps que mettent les paquets radio pour effectuer un aller-retour entre l’initiateur et le réflecteur. Elle sert de méthode de délimitation de la distance pour vérifier la mesure PBR.

Dans ce cadre, le KW47, premier microcontrôleur automobile de NXP qualifié pour le Channel Sounding du Bluetooth 6.0, est en outre conforme à la qualification automobile AEC-Q100 Grade 2 et prend en charge le bus automobile CAN et la pile logicielle Autosar. Il apporte, selon NXP, une précision dans cette mesure des distances au sein des voitures, nettement supérieure aux systèmes existants utilisant l'indicateur de force du signal reçu (le RSSI).

Ainsi, en apportant les fonctionnalités du Bluetooth Channel Sounding au monde automobile, le circuit KW47 permet aux appareils Bluetooth LE de déterminer avec précision les mouvements et le comportement prédictibles d’un conducteur car il peut être détecté jusqu'à 100 mètres avec une précision de mesure de distance typique de 20 à 50 cm.

Le système détecte par exemple quand le conducteur approche, quand activer les différentes fonctions du véhicule et quand rester inactif, améliorant ainsi l'autonomie de la batterie tout en garantissant réactivité et sécurité.

NXP indique que qualifier un produit pour Bluetooth Core 6.0, notamment avec la prise en charge de fonctionnalités comme le Channel Sounding, est un processus complexe, exigeant et évolutif qui exige une collaboration étroite avec le Bluetooth Special Interest Group (SIG), l’organisme en charge des spécifications Bluetooth, et la participation aux événements d'interopérabilité et d’alignement sur les normes.

D’un point de vue technologique, les circuits KW47 et MCX W72 intègrent tous les deux un moteur de calcul de localisation spécifique qui accélère les algorithmes de positionnement complexes jusqu'à 10 fois plus vite que ne peut le faire le coeur Arm Cortex M33 cadencé à 96 MHz de ces microcontrôleurs. Ce qui se traduit par des temps de réponse plus rapides et une efficacité énergétique améliorée dans les applications de télémétrie en temps réel, idéales pour les applications d'accès sécurisé et de navigation intérieure.

La sécurité quant à elle est assurée par le profil EdgeLock Secure Enclave Core intégré de NXP qui qui isole les opérations sensibles telles que le stockage des clés cryptographiques et les processus de démarrage sécurisés.

Quant au coeur de gestion de la radio Bluetooth LE, il utilise jusqu’à 24 connexions simultanées comme référence, et procure une communication longue portée robuste avec une puissance d'émission allant jusqu'à +10 dBm.

Signalons enfin que le micrcontrôleur MCX W72 à venir apportera ces capacités avancées aux systèmes IoT industriels avec la prise en charge d’un positionnement précis et une connaissance spatiale dans des environnements complexes.

Les circuits KW47 et MCX W72 sont en échantillonnage aujourd'hui, la disponibilité de la production étant prévue pour décembre 2025. Des outils de développement et des conceptions de référence sont disponibles pour aider les utilisateurs à évaluer et intégrer rapidement ces circuits dans leurs plateformes.