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국제 표준으로 보는 자율주행 통신과 소프트웨어의 진화

2019.08.29 09:30

국제 표준화 기구 ISO(International Organization for Standardization)를 비롯한 여러 표준화 기구에서는 자율주행 진화를 위한 다양한 표준들을 만들어 가고 있습니다. 통신이나 소프트웨어 플랫폼 구조에서도 자율주행 진화를 위한 다양한 시사점을 엿볼 수 있는데요.



자율주행차 플랫폼 구조, 자율주행을 위한 소프트웨어 플랫폼, 통신을 통한 자율주행 정밀도 향상, 자율주행 클라우드 및 관련 서비스, 자율주행을 위한 보안 서비스 등 다양한 방향의 진화가 일어나고 있습니다.


이번 글에서는 그동안 살펴보았던 자율주행을 위한 통신 및 소프트웨어에 관련된 표준들을 정리해 보려고 합니다. 자율주행차를 위한 플랫폼 구조, 관련 서비스를 위한 플랫폼 진화도 짚어 보도록 하겠습니다.


 자율주행을 위한 관련 주요 진화 방향


현재 상용화된 레벨 2 수준의 차량에서는 대략 제어 - 인식이 융합된 수준을 구현하고 있다고 볼 수 있는데요. 앞으로의 자율주행차 진화를 위해서는 제어 - 인식 - 통신 - 클라우드가 융합된 구조로 발전될 것으로 전망됩니다. 이에 따라 통신 기술, 소프트웨어 플랫폼과 클라우드도 중요해질 것으로 예상됩니다.


l 인식 - 통신 - 제어 - 클라우드의 융합


● 주요 표준으로 보는 자율주행 진화를 위한 플랫폼 구조

현재 만들어지고 있는 주요 국제 표준으로 볼 때, 대략적인 플랫폼 구조는 다음 그림과 같이 그려 볼 수 있습니다. 차량 내 이더넷(Ethernet) 통신 - 차량 외부 5G 통신이 기반이 될 것으로 보이고요. 차량 제어용 소프트웨어 플랫폼인 AUTOSAR(AUTomotive Open System ARchitecture)는 인포테인먼트와 자율주행을 포함하는 전반적인 플랫폼으로 진화해 나갈 것으로 생각됩니다.


l 주요 표준으로 보는 자율주행 진화를 위한 플랫폼 구조 전망


자율주행차 내부 통신 측면에서는 대용량 센서 데이터나 멀티미디어 콘텐츠의 원활한 통신을 위해서 이더넷을 기본 망으로 가져갈 것으로 생각됩니다. 자율주행차에서 얻어진 인식용 센서 데이터들은 5G를 통해서 클라우드에 전송되고, 이 데이터들을 통해서 정밀 지도 업데이트, 교통 상황 분석, 내비게이션 등 다양한 분야에 응용될 것으로 생각됩니다.


또한, 차량 내부의 진단 데이터들도 클라우드에 실시간으로 전송되면서, 자율주행차의 고장을 실시간으로 진단하게 될 것으로 보입니다. 기존 차량은 운전자가 이상을 감지하거나, 차량 내 진단 시스템이 이상을 보고하게 되는데요. 자율주행차는 운전자가 없기 때문에, 관련 고장을 진단하기 위한 시스템이 중요해지게 됩니다.


클라우드에서 자율주행차로 멀티미디어나 정밀 지도 정보를 빠르게 주는 것도 중요한데요. 5G를 이용해서 대용량 멀티미디어 데이터, 지도 정보, 교통 정보 등이 자율주행차로 제공될 것으로 예상됩니다.


소프트웨어 플랫폼 측면에서는 AUTOSAR 표준의 위상이 더욱 강화될 것으로 전망됩니다. 현재 주로 제어용 플랫폼에 사용되던 AUTOSAR는 인포테인먼트와 자율주행 판단 측면으로도 진화하고 있습니다. 바로 어댑티브 오토사(Adaptive AUTOSAR)인데요. 점점 더 복잡해지는 자율주행 알고리즘도 어댑티브 오토사 위에서 실행될 것으로 생각됩니다.


이처럼 통신 데이터가 늘어나면서, 보안의 중요성도 높아지고 있는데요. 마이컴 수준의 보안, 통신 자체의 보안, 차량 시스템의 보안 등 다양한 분야에서 차량 해킹 및 사이버 공격을 막기 위한 노력이 계속되고 있습니다.


 자율주행 통신 및 소프트웨어 관련 주요 표준


l 자율주행 통신과 소프트웨어 관련 주요 표준 동향


자율주행 통신과 관련된 가장 중요한 표준인 차량용 이더넷과 5G는 각각 ISO TC22(도로 차량)와 3GPP((3rd Generation Partnership Project)에서 표준화가 진행 중입니다. 차량용 이더넷은 ISO TC22(도로 차량) 산하 SC31(데이터 통신)과 SC32(전기•전자 부품)에서 표준화가 진행 중이고요. 5G 표준은 3GPP에서 Rel. 16 표준화가 진행 중입니다.


자율주행차의 데이터 수집과 고장 진단, 서비스 활용을 위해서는 확장된 자동차(Extended Vehicle)라는 차량용 클라우드 표준이 진행 중인데요. Extended Vehicle 표준은 자동차 중심의 클라우드를 위한 표준으로 중요한 의미를 갖고 있습니다. 현재 ISO TC22 SC31 WG6에서 표준화가 진행 중입니다.


차량용 소프트웨어 플랫폼 AUTOSAR는 별도의 기관인 AUTOSAR에서 표준화가 진행 중입니다. 기존 제어용 플랫폼인 클래식 오토사 플랫폼은 현재 양산 중인 자동차에서도 중요한 역할을 하고 있고요. 여기에 어댑티브 오토사 플랫폼이 추가되면서, 자율주행 메인 컨트롤러용 플랫폼의 역할을 맡게 될 것으로 보입니다.



ADAS 및 기능 안전성을 위한 SOTIF(Safety of Intended Functionality) 표준도 앞으로 중요할 것으로 보이고요. 사이버 보안도 앞으로 자율주행에서 중요도가 높아질 것으로 보입니다. 현재 각각 ISO TC22 SC32 WG8과 ISO TC22 SC32 WG11에서 관련 표준화가 진행되고 있습니다.


 제어 – 인식 – 통신 – 클라우드가 융합되는 자율주행 플랫폼 구조


앞으로 완전 자율주행을 위해서는 제어 - 인식 - 통신 - 클라우드가 융합된 구조로 발전될 것으로 보이는데요. 이에 따라, 고속 소프트웨어 플랫폼, 5G와 이더넷 등 차세대 통신 구조, 차량용 클라우드 플랫폼의 중요성도 높아질 것으로 보입니다.



주요 국제 표준으로 볼 때, 이더넷 - 어댑티브 오토사 - 4G - 클라우드를 잇는 차량용 통신, 소프트웨어, 클라우드 플랫폼의 진화가 일어날 것으로 전망됩니다.


이처럼, 자율주행차의 진화를 위해서는 IT 융합 기술의 중요성이 더욱 높아지게 될 것으로 보이는데요. 관련 기술과 국제 표준에 대한 많은 투자와 관심이 필요할 것으로 생각됩니다.


글 l 정구민 교수 l 국민대학교


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