2050호(220615)_개방형 플랫폼 기반 모빌리티 연구개발 동향

1. 모빌리티 연구개발 동향

• 모빌리티 관련 기술은 스마트카, 커넥티드카로 이어지는 지능형 차량 서비스 개발에서 자율주행차 개발, MaaS 산업으로 발전하며 스마트시티 플랫폼과 융합한 영역으로 확대
• 모빌리티 분야에는 기존 차량 제조사와 IT 기업들을 중심으로 사물인터넷, 인공지능 기술, 전용 소자 기술, 차량 사용자를 위한 서비스 개발 등에 대규모 기술개발과 투자 추진

 

2. 커넥티드카 개발 오픈소스 동향

1) AGL(Automotive Grade Linux)의 개요

- 차량 개발을 위한 요구사항 명세, 표준 하드웨어 플랫폼 개발, 가상화 기술, 인간-기계 인터페이스(HMI)와 유저인터페이스 기술, 앱 기술, 보안기술, 인포테인먼트 개발, 시스템 통합과 테스트 자동화 등으로 구성

 

2) AGL의 구조

AGL 시스템 소프트웨어 구조

 

3) AGL의 가상화 기술

AGL(오토모티브 등급 리눅스 가상화 플랫폼 구조)

• x86 계열 인텔 프로세서와 ARM계열의 하드웨어 장비에 Yocto 리눅스 기반의 AGL 가상화 플랫폼을 구동시키고, 인포테인먼트, 클러스터, 헤드업 디스플레이, 통신 기능 등의 기능을 가상화하여 구동
• 단일 하드웨어를 통해 여러 소프트웨어 및 장치에 대한 리소스를 유연하게 사용하여 하드웨어 활용도를 극대화할 수 있고, 다양한 OS를 필요로 하는 애플리케이션 실행 환경을 가질 수 있음
• 하나의 고성능 프로세서가 차량의 인포테인먼트, 클러스터, 공조장치 제어, 문 개폐, 창문 개폐 등의 기능을 제어할 수 있는 애플리케이션을 구동시킴으로써, 기존 구조에서 여러 HW를 통해 수행되는 기능을 SW로 가상화하여 장치 종속성을 줄이며, 결과적으로 차량용 장비의 제조 비용 절감

 

4) 차량에 적합한 가상화 기술

가상화 기술의 종류

• 자동차 분야에 사용하는 임베디드 장비는 성능 요구사항과 안전 규격을 준수하기 위해 실시간 처리를 보장하는 OS(RTOS)가 필요
• 고성능 프로세서를 채용한 단일 하드웨어에서 인포테인먼트에 사용되는 HLOS와 실시간 처리를 하는 RTOS를 함께 사용하기 위해 가상화 적용하는 것이 적합
• 가상화 방식 중 임베디드 시스템에서 주로 사용되는 방식은 하이퍼바이저와 컨테이너 방식
• 하이퍼바이저는 하드웨어 자원을 분산시켜 각 가상화 환경을 분리하는 방식, 여러 운영체제가 별도의 가상 환경에서 독립적으로 작동할 수 있으므로 안정적인 인터페이스와 보안을 제공하고 풍부한 하드웨어 리소스를 사용하고, 하드웨어 환경을 분리하고 가상화하므로 높은 독립성과 안정성을 가짐

 

5) 컨테이너를 이용한 가상화 구조

고성능 프로세서의 컨테이너 기술을 적용한 Smart Cabin 솔루션

• 리눅스 컨테이너(LXC) 기술을 사용하여 AGL 환경과 안드로이드 환경을 단일 프로세서에 함께 실행 가능
• 하드웨어 리소스를 공동으로 사용하기 때문에 하이퍼바이저로 가상화된 환경을 구현할 때보다 적은 리소스가 필요하므로 비용 절감, 빠른 실행 및 높은 소프트에어 재활용이 가능
• 하이퍼바이저 기술은 차량의 안전성을 보장하기 위해 클러스터/조종석 부분에 적용하여 차량의 속도, 조향 방향 등의 실시간 처리를 위해 사용
• 컨테이너 기술은 차량이 운영되는 긴 수명 시간 동안 다양한 응용 프로그램 지원을 위한 지속적인 업그레이드에 적합하므로 인포테인먼트 기능에 주로 사용