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현대 기아자동차 – 시스코, ‘차량 내 네트워크’ 신사양 공개

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미 CES 개막 맞아 커넥티드카 인 카 네트워크 4대 핵심기술 신사양 공개 (이미지. 현대기아차 그룹)

양사 이번 협업 계기로 미래 커넥티드카 선도하겠다

현대·기아자동차 미래 커넥티드 카에 초당 1기가 데이터를 처리할 수 있는 네트워크를 마련한다. 현대·기아자동차와 시스코(Cisco)가 전 세계 최대 가전쇼 CES 2018 개막을 맞아 공동 개발 중인 차량 내 네트워크(인 카 네트워크 : In Car Network)의 4대 핵심 기술 및 사양을 선공개 했다.

현대 기아자동차 - 시스코, '차량 내 네트워크' 신사양 공개 (이미지. 현대기아차그룹)

시스코는 세계 최대 네트워크 장비 기업으로, 지난해 상반기부터 현대·기아자동차와 세계 최고 기술력이 결집된 커넥티드 카 개발을 위해 상호 협력하고 있다. 양사는 기술 협력 고도화와 실차 검증 테스트 등을 거쳐 2019년 이후 출시될 현대·기아자동차 신차에 탑재한다는 계획이다.

미래 커넥티드 카의 핵심 요소로 꼽히는 인 카 네트워크는 차량 내 데이터 흐름을 효율적으로 제어하고 각종 커넥티드 카 기술 및 서비스를 차량이 구현할 수 있게 만들어 주는 기본적인 토대다. 현대·기아자동차와 시스코는 이번 협업을 계기로 전 세계 미래 자동차 산업의 핵심으로 성장하게 될 커넥티드 카 시대를 선도하는 ’마켓 리더(Market Leader)’로 도약한다는 계획이다.

차량 내 네트워크 핵심 기술 ①이더넷 ②통합제어 ③고품질 네트워크 ④최적화 보안

이날 양사가 공개한 차량 내 네트워크 기술의 4대 핵심은 ▲이더넷(ethernet) ▲통합 제어 ▲고품질 네트워크 ▲차량 최적화 보안 등으로 요약된다.

우선 ▲이더넷 기반의 ’초연결성(Hyper-Connection)’은 양사 협력의 최대 중심축을 이룬다. 미래 커넥티드 카는 차량 자체가 생산하는 데이터와 외부와 송수신하는 데이터 양이 기하급수적으로 증가한다. 이러한 이유로 현재 차량 내부에 적용되고 있는 CAN(Controller Area Network) 통신은 데이터 처리 용량이 125kbps~500kbps에 불과해 사실상 미래차에는 적용이 불가능하다. (* bps : bit per second, 1초당 전송할 수 있는 비트 수)

이를 극복하기 위해 현대·기아자동차와 시스코가 주목하고 있는 통신 기술이 바로 이더넷이다. 차량용 이더넷 통신은 최소 100Mbps에서 최대 1Gbps의 전송 속도를 지원하기 때문에 다양한 전자 제어기로부터 나오는 복잡한 데이터 외에도 대용량 영상 데이터까지 실시간으로 처리할 수 있다. 또한 포트 확장을 통해 제어할 수 있는 차량 내 전자 제어기들을 유연하게 확대할 수 있다는 장점도 있다.

둘째로 양사가 공동개발 중인 인 카 네트워크 기술의 또 다른 특징은 ▲소프트웨어 기반의 통합 제어 기능이다. 현재 CAN 통신의 경우 각 부품에서 나오는 데이터를 제어하기 위해 각 장치마다 별도의 제어장치가 필요했다.

현대·기아자동차와 시스코가 새롭게 개발 중인 인 카 네트워크는 모든 데이터를 한 곳으로 모아 소프트웨어를 통해 통합 제어함으로써 효율성을 극대화한다. 또한 소프트웨어가 네트워크 상태를 실시간으로 모니터링 하며 최적의 통신 환경을 유지하는 역할도 맡는다.

세 번째 특징은 ▲고품질 네트워크로, 이는 초연결 커넥티드 카가 안정적으로 운영되기 위한 필수 조건이다. 이를 위해 양사는 각 장치 별로 발생하는 데이터 전송량을 조절해 전송 속도를 능동적으로 제어하는 QoS(Quality of Service) 기술을 신규 적용한다. QoS 기술을 통해 데이터를 목적지까지 빠르게 그리고 일정한 속도로, 신뢰성 있게 보낼 수 있다.

마지막 특징은 ▲자동차에 최적화된 네트워크 보안이다. 현대·기아자동차는 글로벌 최고 IT 보안 기술을 보유하고 있는 시스코와 협력해 고도화된 차량용 통합 네트워크 보안 아키텍처 및 기술을 개발하고 있다. 이를 통해 외부의 비정상적인 네트워크 침입으로부터 차량을 안전하게 보호할 수 있다.

미 CES 개막 맞아 커넥티드카 인 카 네트워크 4대 핵심기술 신사양 공개 (이미지. 현대기아차 그룹)

현대자동차그룹 차량지능화사업부 황승호 부사장은 “미래 혁신을 주도하기 위해 현대·기아자동차는 세계 최고의 업체들과 파트너십을 맺고 오픈 이노베이션을 확대하고 있다”며 “시스코와는 그 중에서도 가장 긴밀하고 강력한 협력관계를 구축하고 있으며, 이를 통해 중장기적으로 차량 네트워크 및 보안 분야에서 커넥티드카 신기술의 새로운 혁신을 이루는 것이 목표이며, 그 초석으로 2019년 양사 협업의 결과물이 적용된 차량이 시장에 선보이게 될 것”이라고 말했다.

시스코 성장 전략(Growth Initiatives) 담당 루바 보르노(Ruba Borno) 부사장은 “양사는 인 카 네트워크의 고속화, 효율화에 역량을 집중함으로써 차가 진정으로 자유로워 지기 위한 비전을 공유해 나갈 것”이라고 말했다.

현대·기아자동차 ’13년 빅데이터센터 자체 구축 등 커넥티드 카 시대 철저히 준비

현대·기아자동차는 미래 커넥티드 카 시대를 선도적으로 열기 위해 오래 전부터 철저히 준비해 오고 있다. 현대·기아자동차는 2013년 국내에 빅데이터 센터를 자체 구축하고, 데이터를 전문적으로 분석하는 ’데이터 사이언티스트’ 조직을 구성, 미래 커넥티드 카 시대를 준비하는 동시에 빅데이터 활용 노하우를 키워 왔다.

지난해 9월에는 중국 구이저우(貴州)성에 글로벌 첫 빅데이터센터를 구축하고, 그 동안 축적해온 커넥티드 카 기술과 서비스를 중국에서도 구현할 수 있는 기반을 마련했다. 이와 더불어 ▲차에서 생성되는 각종 데이터의 신속한 처리를 담당하는 ’커넥티드 카 운영체제(ccOS)’와 ▲카 클라우드와 연결을 통해 운전자에게 각종 서비스를 효율적으로 제공하는 ’커넥티드 카 서비스 플랫폼(ccSP)’도 자체 개발 중이다.

세계 최고 수준의 커넥티드 카 개발을 위해 높은 기술력을 보유한 글로벌 기업들과의 다방면의 협력도 진행되고 있다.

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차량 내 네트워크와 차량용 보안 기술 개발을 위해 시스코와 협력하고 있는 것을 비롯해 ▲음성인식 비서 서비스 개발에 사운드하운드(SoundHound) ▲중국 내비게이션 및 음성인식 서비스 개발에 바이두(Baidu) ▲국내 음성인식 개발에 카카오(Kakao) ▲홈투카 및 카투홈 서비스 개발에 SKT 및 KT 등과 맞손 전략을 펼치고 있다.

또한 지난해 하반기 개최한 해커톤 대회에는 국내 스타트업들에게도 참여 기회를 제공, 우수한 성적을 기록한 스타트업들과 커넥티드 카 서비스 및 인포테인먼트 시스템 개발에 참여시킬 계획이다.

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인피니언, 고속 통신 지원 System Basis Chip 출시

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System Basis Chip(SBC) 제품군

인피니언 테크놀로지스(코리아 대표이사 이승수)는 2개의 새로운 System Basis Chip(SBC) 제품군 Lite와 Mid-Range+를 출시한다고 밝혔다. 이들 제품은 다양한 자동차 애플리케이션의 5Mbit/s 통신을 위한 ISO CAN FD 프로토콜을 지원하는 업계 최초의 SBC 제품이다.

자동차 ECU의 마이크로컨트롤러에 전력과 통신 기능을 제공하는 SBC는 전압 전원(voltage supplies), 통신 버스 인터페이스(CAN, LIN), 감시 기능을 결합한 IC이다. 3가지 기능을 하나의 칩으로 통합하여 디스크리트 솔루션 대비 시스템 비용을 낮추고 최고 80퍼센트까지 더 작은 디자인 풋프린트를 달성할 수 있다.

System Basis Chip(SBC) 제품군

인피니언의 Lite SBC는 엔트리급 SBC로서 시스템 비용을 낮추고자 할 때 적합하다. 하나의 CAN 트랜시버를 포함하며, 차량내 무선 충전기, NOx 센서, 기어 변속기, 조명 제어 유닛 같은 다양한 애플리케이션에 사용할 수 있다. Mid-Range+ SBC는 하나의 CAN과 LIN 트랜시버를 2개까지 포함하는 제품으로서, 차체 제어 모듈이나 게이트웨이 모듈 등에 사용하기에 적합하다.

최근의 자동차는 갈수록 더 빠른 통신 기능을 요구한다. CAN FD 프로토콜은 공장이나 서비스 센터에서 소프트웨어 업데이트 용으로 개발된 것이다. 오늘날에는 차량 내부적인 통신뿐만 아니라 외부 세계와의 연결성을 위해서 점점 더 높은 대역폭과 긴 페이로드를 필요로 하게 되었다. 예를 들어서 매트릭스 LED 조명 같은 하이엔드 전방 조명 애플리케이션은 상향등 눈부심을 없애기 위해서 카메라 시스템과 센서로부터 대량의 데이터를 필요로 한다.

고속 통신과 더불어서, 새로운 SBC 제품은 전력 소모를 낮출 수 있다. 선택 기능인 부분 네트워킹 기능을 사용해서 ECU가 사용되지 않을 때 슬립 모드나 정지 모드로 전환함으로써 전류 소모를 낮출 수 있다. 또한 Lite SBC 제품군은 high side에 위치한 n-채널 MOSFET을 구동할 수 있도록 차지 펌프(charge pump)를 내장하고 있다. 그러므로 슬립 모드 시에 외부 부하를 차단함으로써 대기 전류(quiescent current)를 더 낮출 수 있다.

SBC 제품은 ECU의 기능안전을 위해서 저전압 모니터링, 리셋 가능 윈도우 워치독, 페일 세이프 동작 모드, 페일 세이프 출력 등 진단 기능과 감시 기능을 포함한다. 여기에 더해서 Mid-Range+ 제품군은 4개 상측 스위치를 사용해서 외부 부하를 구동할 수 있다.

오윤경 기자 news@icnweb.co.kr

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NXP 반도체, 히타치와 V2X 솔루션 공동개발로 일본 차량용 보안 시장 강화

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Secure Vehicle-to-X Platform 개념도 (이미지. NXP)

NXP 모뎀 칩셋과 소프트웨어 정의 무선통신 기술에 기반한 보안 DSRC V2X 솔루션 개발키로

NXP 반도체(NXP Semiconductors)가 히타치 솔루션(Hitachi Solutions)과 함께 새로운 V2X 솔루션 공동 개발에 나선다. 이번 공동개발을 통해 양사는 일본 시장을 타깃으로 한 자동차용 소프트웨어 정의 무선통신 기술에 기반한 보안 DSRC(Dedicated Short Range Communication) V2X 솔루션이다. 일본에서의 성패에 따라 향후 미국, EU로의 확산도 계획중이다.

이번에 공동 개발에 나선 솔루션은 NXP가 개발한 V2X(Vehicle to Everything communication) 모뎀 및 프로세서에 히타치 V2X 소프트웨어 전체 스택을 사용한다. 일본 시장을 겨냥하는 자동차 제조사들이 차량 탑재 장치(OBU)나 완전한 텔레매틱스 모듈(Telematics Modules) 등 종류에 관계없이 자체 V2X 솔루션 개발 시 유리한 고지를 선점할 수 있도록 지원하는 방식이다. 지원 주파수 대역도 5.9GHz와 760MHz를 모두 지원하도록 했다. 5.9GHz는 우리나라를 비롯해 미국, EU에서 채택한 표준 주파수 대역이며, 760MHz는 일본 주파수 대역이다. 이는 향후 시장 확장을 고려해 EU나 미국 시장에서도 재사용이 가능한 단일 설계를 활용하도록 한 것으로 풀이된다.

Secure Vehicle-to-X Platform 개념도 (이미지. NXP)

V2X란 차량과 인프라(V2I·Vehicle to Infra), 차량과 차량(V2V·Vehicle to Vehicle), 차량과 보행자(V2P·Vehicle to Pedestrian) 등 차량을 중심으로 무선 통신을 통해 교통·도로상황·차량·보행자정보 등을 교환하고 공유하는 기술이다. V2X 시스템은 자율주행차 구현에 있서 가장 필수적인 네트워크 통신 기술이다.

이 기술을 활용하면 차량은 코너를 돌 때 주변 상황을 파악하고, 다른 차량 및 인프라와 통신할 수 있다. 또한 이 기술은 플래투닝(platooning)과 긴급 제동 등 안전에 중요한 애플리케이션에 핵심적 역할을 하며, 실시간 통신에 낮은 대기 시간을 제공한다. 네트워크 연결이 불가능한 지역에서도 1마일(약 1.6km)을 초과하는 범위 내에서 작동한다. 차량에 V2X 기능을 제공하려면 광범위하고 비용이 많이 드는 사전 개발 작업이 필요한데, 이를 위해 차량 제조사들은 자체 기술 기반을 개발하거나 혁신적 업체들과 협력하여 사전 제작된 솔루션을 사용하고 있다.

NXP측은 ”비용 부담이 큰 사전개발 문제를 해결하기 위해서” 히타치 솔루션과 개발자에 유연한 DSRC-기반 V2X 솔루션을 선보이기 위한 파트너십을 체결했다고 밝혔다. 우선적으로 이 V2X 기술은 일본 자동차 시장을 타깃으로 하게 된다.

히타치 솔루션과의 협력의 일환으로 NXP는 세계 최초 자동차 인증을 받은 고성능 단일 칩 DSRC 모뎀으로 일본 시장을 지원하는 SAF5400을 구현한다. 고유의 확장 가능한 아키텍처와 빠른 시작 시간, 장거리, 이중 디지털 안테나 다이버시티 (antenna diversity), 최첨단 소프트웨어 정의 무선통신(SDR) 기술 등의 업계 선도적 기능은 자동차 제조사들에 글로벌 V2X채택 및 현장 업그레이드 가능성을 실현할 수 있는 유연한 옵션을 제공한다.

이 보안 V2X 단일 칩 모뎀은 단일 하드웨어 솔루션으로 고객에 다양한 지역 표준을 지원하는 플랫폼을 제공하는 NXP의 소프트웨어 정의 무선 기술을 통합한다. 이는 개발, 검증, 유지보수 노력을 현저히 줄여주며 글로벌 V2X 출시에 따르는 어려움을 완화시켜 준다. 이 모뎀에는 유입되는 메시지를 보안 검증하기 위한 하드웨어 엔진이 포함되어 있다. 아날로그 RF와 디지털 베이스밴드 프로세싱(digital baseband processing)의 초소형 단일 칩 통합은 고객의 요구에 따른 다양한 프로세서 옵션에 사용할 수 있는 유연한 아키텍처를 제공한다.

히치 모리타(Hitji Morita) 히타치 솔루션 부사장은 “이 솔루션은 일본과 글로벌 V2X 시장을 겨냥하는 자동차 제조사들에겐 최고의 선택일 것”이라고 밝혔다.

패트릭 모건(Partrick Morgan) NXP 제품 라인 ADAS 모뎀 부사장 겸 총괄은 “이 솔루션은 NXP의 고유하고 광범위한 V2X 제품 포트폴리오와 히타치 솔루션 V2X 소프트웨어 스택이 결합된 강력한 조합”이라며, ”일본 자동차 시장 개발자들이 일본 및 그 외 시장을 위한 차세대 V2X를 개발할 수 있도록 지원하는 솔루션”이라고 말했다.

오승모 기자 oseam@icnweb.co.kr

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NXP, OmniPHY사 인수로 자율 주행차 고속네트워크 기술 확대

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Automobiles are rapidly evolving and incorporating unprecedented levels of comfort and safety—a revolution lead by electronics

OmniPHY인수로 NXP의 광범위한 자동차 포트폴리오 위에 고속 이더넷 기술 추가
자율운전자동차의 고속 네트워크 및 기능 안전(FS) 기술 적용 확대 나설 것

NXP 반도체(NXP Semiconductors)가 자동차용 이더넷 서브시스템 기술 공급 업체인 옴니피에이치와이(OmniPHY)를 인수했다고 공식 발표했다. OmniPHY의 자동차 이더넷 전문 기술은 자율 주행에 필요한 신속한 데이터 전송을 가능하게 한다. NXP는 자사의 포트폴리오와 자동차 네트워크 부문 역량에 OmniPHY의 첨단 고속 기술을 결합함으로써, 자동차 제조사들에게 우수한 성능의 차세대 데이터 전송 솔루션을 제공할 수 있게 됐다고 밝혔다.

OmniPHY는 100BASE-T1 과 1000BASE-T1 표준을 위한 고속 자동차 이더넷 IP와 자동차 인증 IP 전문 기업이다. 그동안 세계적인 소비재 기업들과 협력 해 왔으며, 자동차 및 산업용 이더넷과 같은 신흥 시장을 대상으로 경쟁력 있는 솔루션을 제공했다.

Automobiles are rapidly evolving and incorporating unprecedented levels of comfort and safety—a revolution lead by electronics

이번 인수로 NXP의 자동차 포트폴리오에 OmniPHY 인터페이스 IP 및 통신 기술이 더해짐으로써, 자동차 이더넷에 대해 원 스톱 구매가 가능해졌다. OmniPHY 를 통한 기술 시너지는 고급 프로세스 내의 1.25-28Gbps PHY 디자인과 10, 100, 1000BASE-T1 이더넷에 집중될 계획이다.

오늘날 자동차 네트워크 혁명이 진행됨에 따라, 자율 주행 차량과 커넥티드카의 요건을 충족시키기 위해, 더 높은 데이터 용량과 빠른 속도가 필요하다. 새로운 선진 자율 주행 시스템은 기가비트 데이터 속도 이상이 필요하다. 또한 자율 주행 생태계에서 늘어나는 자동차 데이터 요구 사항을 맞추기 위해 많은 기업들이 미봉책으로 엔터프라이즈 네트워킹 솔루션에 의존하고 있다. 그러나 장기적 솔루션은 전장급(automotive grade )으로 구현되어야 하며, 실현 가능한 사이즈와 무게를 갖춰야 한다. OmniPHY는 1000BASE-T1 이더넷을 자동차 영역에 이미 도입한 바 있으며, OnmiPHY 인수로, NXP는 급성장하는 분야에서 리더십을 강화할 수 있게 되었다.

알렉산더 탄(Alexander E. Tan) NXP 오토모티브 이더넷 솔루션 담당 부사장은 ”NXP는 자동차 네트워크 분야에 풍부한 경험을 보유하고 있으며, CAN, LIN, FlexRay 등 분야의 리더십으로 자동차 네트워크 분야에 전문 역량을 갖고 있다. 여기에 OmniPHY 기술을 더함으로써, NXP는 폭 넓은 고대역 네트워킹 포트폴리오를 강화할 수 있게 되었다”고 말했다.

리테쉬 사라프 (Ritesh Saraf) OmniPHY CEO는 ”OmniPHY의 팀과 기술 결합은 선진 자동차 이더넷 솔루션 개발을 앞당기고, 고객들에게 우수한 품질의 솔루션과 세계적 수준의 자동차 이더넷 혁신을 가능하게 할 것으로 기대한다”고 말했다.

오승모 기자 oseam@icnweb.co.kr

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