출처 : pixabay
소프트웨어 중심의 자동차로 변화
자동차 산업은 소프트웨어 정의 차량(SDV)이 자동차 기술의 미래로 떠오르면서 하드웨어 중심에서 소프트웨어 중심 차량으로의 혁신적인 변화를 지나고 있으며 전환을 경험하고 있습니다. SDV는 복잡한 소프트웨어 기술을사용하여 인포테인먼트부터 중요한 안전 시스템까지 차량의 거의 모든 측면을 제어합니다. 이러한 변화는 전자 엔지니어가 차량 설계 및 개발에 접근하는 방식에 영향을 미칩니다. 엔지니어와 기술 애호가의 경우 SDV를 구동하는 전자 및 소프트웨어 혁신을 이해하는 것이 현장에서 앞서 나가기 위해 필수적입니다. 여기서는 전자 엔지니어의 관점에서 SDV를 형성하는 중요한 트렌드에 대해 알아보겠습니다.
임베디드 시스템의 중요성 증가
임베디드 시스템은 SDV의 중추로서, 여러 기능을 작고 효율적이며 강력한 제어 장치에 통합합니다. 다양한 기능에 대한 단일 제어 장치를 기반으로 계산하는 기존 차량과 달리 SDV는 소프트웨어를 통해 수많은 다중 기능을 관리하는 중앙 집중식 시스템을 사용합니다.
1) 중앙 집중식 제어 아키텍처
중앙 집중식 제어 아키텍처로의 전환은 전자 제어 장치(ECU) 간의 더 빠르고 효율적인 통신을 가능하게 합니다. 이러한 아키텍처는 데이터 흐름을 간소화하고 제어를 강화하며 OTA(무선) 업데이트를 촉진하므로 제조업체는 서비스 방문 없이 차량 기능을 업그레이드, 디버그 수정 또는 최적화할 수 있도록 지원합니다. 엔지니어에게 이러한 추세는 실시간 정밀도와 최소 대기 시간으로 점점 더 복잡해지는 작업을 처리할 수 있는 임베디드 시스템을 설계하는 것을 의미합니다.
2) 고급 프로세서 및 칩셋
SDV의 높은 처리 요구 사항을 충족하기 위해 강력한 프로세서와 고급 칩셋에 대한 수요가 증가했습니다. 이제 엔지니어들은 자율 주행에 필수적인 이미지 인식, 실시간 데이터 처리 등 복잡한 AI 기반 작업을 관리할 수 있는 강력한 CPU 및 GPU를 사용하여 작업하고 있습니다. 핵심 과제는 과열을 방지하고 시스템 안정성을 유지하기 위해 처리 능력과 에너지 효율성의 균형을 맞추는 것입니다.
3) 향상된 데이터 보안
SDV는 소프트웨어에 대한 의존도가 높아짐에 따라 사이버 보안 위협에도 더 취약해졌습니다. 이제 전자 엔지니어는 차량 데이터를 보호하기 위해 강력한 보안 프로토콜을 통합하는 일을 담당하고 책임이 있습니다. ISO/SAE 21434와 같은 새로운 표준이 등장하여 보안 협감지 및 소프트웨어 개발 프로세스 취약관리 , 문제 발견 시 해결, 취약점 관리 및 데이터 암호화를 안내하고 있습니다.
소프트웨어 우선 개발 프로세스 채택
소프트웨어 우선 개발을 향한 자동차 산업의 전환은 전통적인 설계 및 생산에서 중요한 변화를 의미합니다. SDV에서는 소프트웨어가 우선시되며 이를 지원하도록 설계된 하드웨어를 통해 차량을 지속적으로 업데이트하고 시간이 지나도 적용 가능성과 관련성을 유지할 수 있습니다.
1) 민첩한 개발 및 중단 없는 통합
자동차 개발 주기는 민첩한 방법론으로 이동하여 더 빠른 개발, 테스트 및 배포가 가능해졌습니다. 민첩한 개발을 통해 중단 없는 통합 및 배포(CI/CD)가 가능해져 소프트웨어 개선 프로세스가 실시간으로 가속화됩니다. 전자 엔지니어는 소프트웨어 개발자와 협력하여 민첩한 방법론으로 하드웨어 호환성을 확보하고 차량 구성 요소를 모듈화하고 쉽게 업그레이드할 수 있도록 만듭니다.
2) 시뮬레이션 및 테스트를 위한 디지털 트윈
SDV는 신뢰성을 보장하기 위해 광범위한 테스트가 필요하며 디지털 트윈의 사용이 중요한 역할을 했습니다. 디지털 트윈은 실제 조건을 시뮬레이션하는 실제 차량 구성 요소의 가상 복제본이므로 엔지니어는 구현 전에 소프트웨어 업데이트를 테스트하고 문제를 진단하며 구성 요소 마모를 예측할 수 있습니다. 이 접근 방식은 테스트 주기를 단축 가속화하고 전자 엔지니어가 소프트웨어와 하드웨어 호환성을 보장하는 데 도움이 됩니다.
3) 기능 확장을 위한 OTA 업데이트
OTA 업데이트는 차량 성능을 향상시킬 뿐만 아니라 새로운 기능도 도입합니다. 전자 엔지니어는 설계 단계에서 이러한 향후 업데이트를 고려하여 하드웨어가 유연하고 시간이 지남에 따라 추가 소프트웨어 계층을 지원할 수 있는지 확인해야 합니다. OTA 기능을 통해 SDV는 발전하여 사용자가 새로운 기능이 출시되면 다운로드할 수 있습니다.
차량 전자 장치의 AI 및 머신 러닝 기술 개발
AI 및 머신러닝(ML) 기술은 SDV 개발, 특히 사용자 경험, 안전 및 차량 자율성을 향상시키는 데 있어 SDV 개발의 기초가 됩니다. 전자 엔지니어는 고급 센서 기술, 실시간 처리 능력 및 지능형 알고리즘을 활용하여 AI 기능을 SDV에 통합하는 데 중요한 역할을 합니다.
1) 센서 융합 기술
AI 기반 SDV는 카메라, 레이더, LiDAR 등 다양한 센서의 데이터를 결합하여 차량 주변 환경에 대한 전체적인 보기 VIEW를 제공하여 차량 주변 환경을 총체적으로 파악할 수 있습니다. 엔지니어는 대량의 센서 데이터를 효율적으로 처리하고 빠른 의사 결정을 위해 차량 소프트웨어에 신뢰할 수 있는 정보를 제공할 수 있는 시스템을 개발해야 합니다.
2) 실시간 처리를 위한 엣지 컴퓨팅
AI 기반 기능을 갖춘 SDV에는 즉각적인 데이터 처리 기능이 필요합니다. 중앙 클라우드가 아닌 소스 근처에서 데이터를 처리하는 엣지 컴퓨팅을 통해 독립 주행에 중요한 실시간 의사 결정을 내릴 수 있게 해줍니다. 전자 엔지니어는 데이터 소스에 가까운 고속 컴퓨팅을 지원하여 대기 시간을 최소화하고 응답 시간을 늘리는 하드웨어를 설계하는 데 중점을 둡니다.
3) 개별화된 사용자 경험 향상
AI는 사용자 데이터에 기반한 좌석 위치, 음악 선호도 및 운전 주행 모드를 조정하는 등 개인화된 차량 내 경험을 가능하게 합니다. 엔지니어는 SDV 시스템이 원활한 경험을 제공하는 동시에 사용자 기본 설정을 안전하게 처리할 수 있는지 확인해야 합니다. 하드웨어 수준에서 AI를 통합하려면 이러한 동적이며 데이터 집약적인 작업을 지원하는 프로세서와 메모리 구성을 선택해야 합니다.
결론
소프트웨어 정의 차량의 등장은 소프트웨어 중심 설계가 차량 기능과 사용자 경험을 재구성하는 자동차 기술의 새로운 시대를 의미합니다. 전자 엔지니어의 경우 이러한 혁신을 위해서는 임베디드 시스템, 민첩한 소프트웨어 프로세스 및 AI 통합에 대한 깊은 이해가 필요합니다. 이러한 추세는 차량 전자 장치의 추가 혁신을 촉진하여 SDV를 더욱 정교하고 적응력이 뛰어나며 지능적으로 만들 것으로 예상됩니다. 이러한 기술 발전에 대한 최신 정보를 유지함으로써 엔지니어는 차량이 단순한 운송 도구가 아니라 사용자의 요구에 맞게 설계된 지능적이고 진화하는 플랫폼이 되는 미래에 기여할 수 있습니다.