S pecial Feature 자동차 인포테인먼트와 ECU 미래로 가는 길: 오늘날의 IVI 기술로의 전환 차량 인포테인먼트IVI는 자동차에 라디오를 적용하기 시작한 이래로 많은 진보를 거쳐왔다. 이제 소비자는 탐승한 모든 사람이 독특한 경험을 할 수 있도록 전화기, 기타 장치 기기들 간의 원활한 연결을 요구한다. 새로운 차량의 선택과 구입에 있어 IVI 사용자의 경험이 주요하게 부각되고 있 다. 따라서 IVI 기능 및 요구 사항에 대한 중요성은 날로 더해지고 있다. GENIVI와 같은 기관의 도 움으로 도로 상에서 대담하고 흥미로운 IVI을 경험할 수 있다. 글: 앤드류 패터슨(Andrew Patterson) 멘토 그래픽스 / www.mentor.com 새로운 자동차를 고려하는 구매자에게 차량용 인포테인먼트(in-vehicle infotainment 이하IVI) 시스템의 기능은 최종 구매 결정에 상당히 중요하게 작용하고 있다. 어떤 구매자는 IVI 시스템 기능을 엔진 크기나 외 관 스타일보다 더 중요시 한다. 새로운 자동차 모델이 소개될 때, 여지없이 소비자는 새로운 차원의 IVI 기능 을 기대하게 된다. 자동차 제조 업체와 그들의 공급 업체 모두는 새롭고 혁신적인 IVI 제품을 빠르게 공급해 야 한다는 강한 압박을 받고 있는 것이 현실이다. 오늘날의 표준 IVI 기능은 GPS 네비게이션, 멀티미디어 엔터테인먼트, 음성 명령 인식, 자동 안전 진단 등 을 포함하고 있다. 보다 진화된 IVI 기술에는 모바일 오피스 기능, 응용 프로그램 사용자 다운로드, 스마트 네비게이션 및 차량 추적, 제스처 인식, 클라우드 서비스 연결 등이 추가로 포함될 것이 거의 확실하다. 공 급 망 관리 차원으로 내려가서 살펴보면, 현재 반도체 제조 업체들은 IVI 기능 지원을 포함하기 위한 자사의 관련 사업 영역 및 제품 라인을 상당히 강조하고 있는 형편이다. 따라서 미래 가능성은 탁 트인 도로와 같이 끝없이 펼쳐진다. 확장되고 있는 IVI 기능은 휴대폰 시장의 발전 및 기술에 상당한 보조를 맞추고 있다. 스마트폰 기술의 경 우 사용자를 위해 고성능 3D 그래픽, 터치 스크린 기술 및 정기적인 콘텐츠 업데이트 등에 대한 새로운 기대 치를 만족시켜왔다. 이와 같은 기술을 어느 정도 IVI 시스템에 채택하여 사용하는 것이 사실 가능하다. 그러 028
미래로 가는 길: 오늘날의 IVI 기술로의 전환 나 IVI에서의 주요한 진보는 재사용 가능한 코드 혹은 너무 복잡하고 다루기 어려운 오픈 소스 미들웨어 등의 부족으로 인해 큰 어려움에 부딪칠 수도 있다. 변화의 속도에 발 맞추기 위한 개발 비용의 규모는 점차 엄청나게 증가하고 있으며, 이로 인해 자동차의 가 격은 잠재적으로 일반 소비자가 지불할 수 있는 범위 이상이 될 수 있다. 따라서 자동차 제조 업체는 그 동 안 IVI 소프트웨어의 생성 및 유지 관리에 필요한 비용을 줄일 수 있는 새로운 방법을 모색해 왔다. 웹사이트 linuxinsider.com 에 따르면 이른바 최고급 차량에는 2천만 라인이 넘는 소프트웨어 코드가 사용되고 있으며, 확실히 그 숫자는 증가할 것으로 전망한다. 공개 소스 소프트웨어로의 전환은 상기 비용을 절감할 수 있는 방법 중 하나이다. 그리고 업계의 제휴를 통 해 자동차 제조 업체와 일차 공급 업체는 상업적 시장에서 차별화가 필요 없는 IVI 사양 및 소프트웨어를 잠재 적으로 공유할 수 있게 된다. 공개 소스로의 전환 자동차 제조 업체들은 다른 산업 부문과는 달리 오픈 소스 모델을 채택하는 속도가 느린 것이 사실이다. 소 유권, 책임, 라이선스 등에 관련한 이슈는 오픈 소스 모델을 채택에 있어 상당한 장애물이 되었다. 그러나 인포 테인먼트 시스템의 경우 리눅스(Linux)와 같이 매우 유연한 운영 체제를 채택하는 것은 분명한 선택이다. 이 미 엔터프라이즈 네트워킹 및 가전 제품 등에서 검증된 리눅스 기반의 시스템은 고급 자동차 IVI 시스템을 위 해 매우 적합하다. 오히려 전통적인 독점 자동차 운영 체제에 소비자 파생 기능을 추가하는 업체보다, 리눅스 를 사용하는 자동차 OEM 업체들은 빠르게 성장하는 에코시스템과 세계 최고 수준의 개발자들의 활발한 커뮤 029
S pecial Feature 자동차인포테인먼트와 ECU 니티를활용할수있다. 이러한커뮤니티안에서이론적으로최소한기존의오픈소스코드를사용할수있다. 공동업무에대한요구 그림 1 자동차산업내에서의경쟁은날로심화되고있다. 한편, 비용절감에도움을줄수있고차량안전및신뢰 성에위협이되지않는다는전제아래혁신에대한공동의노력은환영받고있다. 이와같은공동업무에대한노력중하나가 GENIVI 연합이라할수있다. GENIVI 연합은비영리공동체로서 2009년에발표되었으며연합회원에의해사용되는오픈소스기반 IVI 표준플랫폼을명시하고자하는목적으로설립되었다. 자동차제조업체들은더이상 IVI 시스템의자체개발에거대자금을투자가어렵다는인식을하게되었고, 실제로 IVI 시스템에는오디오지원, 내비게이션및진단과같이많은공용기능이포함되어있다. 그런데왜공용미들웨어는공유하지않을까? 경쟁사들간에차별화불필요한소프트웨어요소를공유하는것은자동차업계에서비교적새로운현상이지만, 그것은업계가발전할수있는최선의방법으로받아들여지고있다. 현재 GENIVI 회원사는최신리눅스기반 IVI 솔루션을설계하고제공하기위해많은협력을하고있다. GENIVI 이면의아름다움은이와같은협업솔루션의최종버전이각자동차메이커에게지극히많은부분을의존하고있다는것이다. 예를들어, 휴먼머신인터페이스 (HMI) GENIVI 호환플랫폼은리눅스기반서비스, 미들웨어그리고오픈애플리케이션기술혁신을통해서로다른형태의계층인터페이스로구성된다. 이들은필수적이지만전체 IVI 솔루션에서업체간비차별적주요요소이다. 내장을구현할수있고, 이는특정차량혹은자동차회사가가지는테마또는스타일일관성있게유지하게할수있다. GENIVI 기능 그림 2 GENIVI 호환리눅스는기여된오픈소스코드의혼합이다. GENIVI 솔루션의기술적범위는지속적으로검토되고있다. 현재범위내의기능은그림 1과같이표시할수있다. GENIVI 연합의주요산출물중하나는규격준수프로그램 (Compliance Program) 이다. 이프로그램을통해소프트웨어혹은서비스공급자는현재 GENIVI 규격에대해 030
미래로가는길 : 오늘날의 IVI 기술로의전환 자신의제품이일치하도록하고준수정도를그림 2와같이등록할수있다. 또한업체는 GENIVI 규격에준수정도및상태를광고할수있으며이는 GENIVI 웹사이트에열거된다. 위의사항이왜중요할까? 자동차제조업체들은이제 GENIVI 준수혹은호환을제안요구서 (RFP) 내에하나의요구사항으로지정하고있다. 이러한제안요구서에대한답변으로소프트웨어공급업체는자신의업체가 GENIVI 준수요구사항을충족하는제품과서비스를제공할수있다는것을자동차제조업체에입증하는것이필요하다. 멘토그래픽스와같은소프트웨어업체는일차공급업체혹은자동차제조사등이 IVI 시스템을보다비용대비효율적으로설계하고이를구현할수있도록도와주는제품을소개해왔다. 해당프로세스는일반적으로 GENIVI 규격준수를기반으로시작해서, 더나아가 HMI 프론트-엔드와같은차별화된부품, 반도체공급업체로부터공급된최신하드웨어솔루션과통합에이르는개발과정을포함한다. 2012 GENIVI 출시및업데이트 최근파리에서 GENIVI는모든회원을대상으로한회의를개최하였다. 그자리에서 450여참석자는현재와미래 IVI 시스템에대한아이디어와요구사항등을공유했다. GENIVI 버전 2.0사양은현재출시되어있으며, 공급업체는준수승인을위해자사의 IVI 플랫폼을제출하기시작할것이다. 버전 2.0의새로운특징은오디오관리소프트웨어및하위시스템데몬유틸리티에대한지원을포함한다. 오디오관리지원은 IVI 시스템이차량의각기다른부분에서생성된오디오데이터스트림을효율적으로관리하고해당데이터를필요한부분으로전송하는것을의미한다. 예를들어, 전화가울리면 IVI 스테레오시스템은음소거 (Mute) 되어야한다. 현재, GENIVI 오픈소스소프트웨어요구사항콘텐츠중 80% 는 MIT, GPL과 MPL과같은기존의커뮤니티를통해액세스할수있다. 그리고새로운 GENIVI 파생컴포넌트에대하여는전용 GENIVI 오픈소스저장소에등록되고호스팅되고있다. 전용저장소는새로운컨텐츠가등록, 승인됨에따라점진적으로성장할것이다. 2012 년에는두개의 GENIVI 요구사양 (Requirements Specifications 3.0 and 4.0) 이추가적으로출시될예정이다. 이를통해보다많은기능향상이이루어질예정이고 IVI 플랫폼에보다가까이다가갈수있다. GENIVI는내비게이션, 미디어및그래픽, IVI 시스템아키텍처그리고외부세계와의차량연결등의과제해결을위해최신동향및요구사항을연구하는 전문가그룹 을자체적으로구성했다. 그리고안드로이드와같은다른운영체제를가상화하고포함하기위한기술을연구하는추가적인연구그룹활동이이루어지고있다. 인포테인먼트시스템구현아키텍처 모든자동차메이커에게안전과신뢰성은해결해야할최우선과제이며복잡한전자장치와오픈소스소프트웨어를함께포함하는이슈는새로운차원의어려움이다. 현재최고급차량에는이미 70~100개에이르는소프트웨어기반전자제어장치 (ECU) 가탑재되어있다. 하지만현재까지인포테인먼트시스템은 ECU와지극히분리되어고려되어진것이사실이다. 이는상호간섭에대한위험이너무나크기때문이다. 그러나추가적인비용압박에시달리는자동차제조업체들입장에서공용하드웨어플랫폼상에서인포테인먼트기능을구현하는개념은무척매력으로다가온다. 예를들면, 후방센서를높은신뢰성을가진 AUTOSAR 031
S pecial Feature 자동차인포테인먼트와 ECU 기반으로구현할수있지만해당센서는운전자에게음성경고를하기위해인포테인먼트시스템과통신할필요가있다. 안전범위의다른측면에서, 제조업체는안드로이드애플리케이션과같은대중시장에서의응용프로그램과마찬가지로 IVI 시스템상에서차량탑승자를위해응용프로그램을다운로드한후사용하고자하는요구를직시하고있다. 분명 IVI 상의응용프로그램은차량안전에중요한기능과인터페이스되어서는안된다. 소프트웨어및하드웨어설계아키텍처는소위보안이란측면에서 신뢰할수없는응용프로그램 과의분리를허용해야한다. 그림 3에표현된바와같이, 가상화계층을사용하는것이여러운영체제를단일하드웨어플랫폼에서실행할수있는가장세련된방법중하나일것이다. 이때각운영체제는전용가상머신상에서구동되고하위하드웨어리소스는공유된다. 상호간의통신은다양한기능의운영스택간에서통제된방식으로허용된다. 이러한방식으로부트업은독립적으로이루어지고, 안전에중요한기능은 IVI 시스템보다먼저신속하게사용할수있게된다. 반도체공급업체는자동차설계자가사용하는그래픽가속기, 다중 CPU 코어및네트워킹표준 (CAN, MOST, FlexRay 및 AVB) 을포함하는솔루션의기능을확장하고있다. 일부가상화구현은진단을포함하고시스템부하관린, 멀티코어아키텍처에서사용가능한전력최적화에도움이되는지원을한다. 기타아키텍처솔루션은각운영체제를위한멀티코어하드웨어플랫폼상에서전용코어를사용하는것을포함하고, 상위계층의기능분리를가능케한다. 리눅스컨테이너기술 (Linux Container, LXC) 도때로는두번째운영체제를구동하는방법으로사용된다. 예를들어, 안드로이드는이미구동된리눅스세션에서사용될수있다. 멘토그래픽스의인포테인먼트시스템설계솔루션 그림 3 여러운영체제를지원하는가상화계층을포함한일반아키텍처구현 멘토그래픽스는 GENIVI 호환 IVI 솔루션의빠른구현을위해광범위한설계제품및서비스를제공한다. 멘토의 IVI 솔루션의핵심은멘토임베디드리눅스이다. 이는신뢰할수있고, 검증된그리고유연한리눅스운영체제이다. 이는그래픽, 통신과멀티미디어미들웨어 ( 연결성, 오디오, 음성, 위치, 네트워킹및보안구성요소를포함 ) 를라이브러리, 시스템인프라및관리 032
미래로가는길 : 오늘날의 IVI 기술로의전환 구성요소, 리눅스커널및관련드라이버상의모든운영을통합한다. 멘토임베디드리눅스 (Mentor Embedded Linux) 는널리이용되고있는 Intel R Atom, ARM Cortex-A8, and ARM Cortex-A9 프로세서아키텍처에사용할수있다. 멘토임베디드리눅스는 2009년 1월출시된빌드시스템으로구성되며 OpenEmbedded (OE) 프로젝트를기반으로한업계최초상용임베디드리눅스지원툴이다. 멘토엔멘토인포테인먼트설계솔루션 : GENIVI 호환및인텔 Atom, ARM Cortex-A8, 그림 4 지니어는 OE / Yocto 등의커 ARM Cortex-A9 플랫폼기반뮤니티에서주요역할을담당하고있다. 멘토임베디드리눅스빌드시스템은오픈임베디드 (OpenEmbedded) 라는강점과함께광범위한문서지원, 호스트지원, 메타데이터지원, 소스미러지원, 바이너리캐시지원등의기능을추가적으로제공한다. HMI 설계에있어서, 멘토의인플렉션 UI는고유 IVI 솔루션을위한최첨단의 UI를구축하는전세계많은고객에게새로이떠오르는선택이되었다. 인플렉션을통해설계자혹은개발자는내재된소프트웨어플랫폼과독립적으로 HMI 디자인을개발할수있다. 마지막으로, 필요한경우멘토임베디드전문서비스는특화된시스템설계를제공하고 IVI 개발자를지원한다. 상기서비스에는계획, 구축, 적용및복잡한첨단 IVI 시스템의수명주기관리등이포함된다. 결론 차량인포테인먼트IVI는자동차에라디오를적용하기시작한이래로많은진보를거쳐왔다. 이제소비자는탐승한모든사람이독특한경험을할수있도록전화기, 기타장치기기들간의원활한연결을요구한다. 각기새로운자동차모델을조립라인에서출하하기위해, 각각에요구되는소프트웨어의분량은기하급수적으로증가하는추세에있다. 특정자동차메이커혹은특정모델에대하여소비자가바라보는 IVI 기능은복잡한응용프로그램의집합을기반으로한다. 또한이와같은응용프로그램의집합은같은정도로복잡한미들웨어의집합의지원을요구한다. 새로운차량의선택과구입에있어 IVI 사용자의경험이주요하게부각되고있다. 따라서 IVI 기능및요구사항에대한중요성은날로더해지고있다. GENIVI와같은기관의도움으로도로상에서대담하고흥미로운 IVI을경험할수있는미래에대한전망은실제로매우밝다. 033