Semtech/Microchip Referenz-Design-Plattform für schlüssellose Mehrband-Funkzugangssysteme

Semtech und Microchip Technology haben gemeinsam ein Referenz-Design entwickelt, das eine schlüsselfertige Plattform zur Entwicklung von extrem sicheren, verlustleistungsarmen, schlüssellosen Mehrband-Funkzugangssystemen (Wireless Multi-Band Remote Keyless Entry: RKE) darstellt.

Das Referenz-Design kombiniert die ISM-Band-Transmitter und -Transceiver von Semtech mit der Verschlüsselungssoftware KEELOQ und den PIC-Mikrocontrollern von Microchip. Die Referenz-Plattform erfüllt praktisch alle wichtigen gesetzlichen Frequenzvorschriften.

Die Tx-Platinen (Senden) kombinieren die ISM-Band-Transmitter SC1230 (ISM: industrial, scientific and medical) mit den 8-Bit-MCUs PIC16F631 oder PIC16F677. Die Rx-Baugruppen (Empfangen) enthalten die ISM-Transceiver SX1211 oder SX1212 zusammen mit den Microchip-MCUs PIC16F631 oder PIC16F677.

Der SX1230 ist ein Mehrband-ISM-Transmitter, der die Auflagen von praktisch allen wichtigen länderspezifischen Funkvorschriften erfüllt. Er ist sowohl für Schmal- als auch Breitbandapplikationen in den lizenzfreien ISM-Frequenzbändern 315, 434, 868 und 915 MHz voll konfigurierbar und dynamisch programmierbar, arbeitet mit FSK-, GFSK-, MSK-, GMSK- und OOK-Modulationsverfahren mit bis zu 600 KBit/s Übertragungsrate und mit einer konstanten HF-Leistung über den gesamten Betriebspannungsbereich von 1,8 V bis 3,7 V. Der Baustein hat eine Stromaufnahme von 30 mA bei + 10 dBm Ausgangsleistung und zur Verlängerung der Batterielaufzeit 500 nA im Schlafmodus. Die HF-Ausgangsleistung ist von – 20 dBm bis zu + 17 dBm in 1 dB-Schritten programmierbar.

Die SX1210/1/2/3-Familie bietet ein breites Portfolio an Pin-kompatiblen ISM-Band-Sende- und –Empfängerbausteinen, die die weltweit freien Bänder von 300 MHz bis 510 MHz und von 863 bis 960 MHz abdecken. Die größte Stärke dieser Bausteinfamilie ist die extrem geringe Stromaufnahme von nur 3 mA ihrer Empfänger (Rx), wobei aber hohe Bit-Übertragungsraten von über 150 KBit/s erreicht werden – und dies alles zusammen mit einer hochmodernen Packet-Engine und uneingeschränkter Flexibilität via Register-Programmierung.

Dieses neue RKE-Referenz-Design nutzt KEELOQ von Microchip. Die Sicherheitsalgorithmen von KEELOQ verschlüsseln die Information in den HF-Übertragungspaketen bevor sie gesendet werden, anders als dies bei anderen bereits im Markt befindlichen RKE-Systemen der Fall ist. Diese gemeinsame Lösung von Semtech und Microchip speichert vertrauliche Informationen im Flash-Speicher der PIC-Microcontroller und verschlüsselt sie vor jeder HF-Übertragung in jedem einzelnen Datenpaket.

Zusätzlich erstellt der KEELOQ-Algorithmus bei jeder Aktivierung des Senders eine individuell einmalige Übertragung, wodurch Attacken durch mehrfach wiederholtes Abfragen nutzlos sind. Die Kombination einer Schlüssellänge von 64 Bit mit KEELOQ reduziert die Möglichkeit eines unerwünschten Zugangs oder von Sicherheitslücken drastisch.

Die Bausteine PIC16F631 (1,75 KByte Flash, 128 Byte EEPROM) und PIC16F677 (3,5 KByte Flash, 256 KByte EEPROM) sind 8-Bit-Flash-MCUs mit 20 Pins, die in einem winzigen 4 x 4 mm² großen QFN-Gehäuse integriert sind. Standard-Peripheriefunktionen auf den Chips umfassen einen internen 8-MHz-Oszillator, ein analoges Komparatormodul mit zwei Komparatoren, bis zu zwölf 10-Bit-ADC-Kanäle und eine programmierbare Spannungsreferenz. Mit einer Betriebsspannung von 2,0 bis 5,5 V, vielfältigen Reset- und Stromsparmodi bieten diese MCUs alles, was für ein robustes und zuverlässiges Design mit geringer Verlustleistung nötig ist. Das KEELOQ-System unterstützt bei Einsatz mit dem PIC16F631 bis zu 16 Semtech-Tx-Einheiten oder bis zu 32 Tx-Einheiten mit der MCU PIC16F677 auf jeweils einem einzigen Empfänger.

Die Referenz-Design-Kits (Bestellcode: SX1230-13RKEA433) sind ab sofort über Semtech verfügbar. Semtech bietet umfassende Entwicklungsunterstützung, wie z.B. Feld- und Fabrik-basierten Support. Datenblätter, Mengenrabatte und Liefermengen ebenso wie Evaluation-Boards und Muster sind über die Webseite http://www.semtech.com/info erhältlich. Die KEELOQ-Software ist bei Unterzeichnung eines Lizenzabkommens mit Microchip ab sofort über Microchip zu beziehen.