현대차 자율주행 & 블랙베리 QNX 실때때로 운영체제 (RTOS / SVM / FPGA / 이더넷 / 인포테인먼트 / 시스코 / 삼성 하만 / LG전자 / 테슬라 / 현대오트론) ~~

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​ ​ ​ 1. 현대 오트론 및 현대 자동차 자율 주행 ​-현대 오트론의 기술 개발 사항을 보고 현대 차의 자율 주행의 현황을 유추하면 ​ ​ ​(1)SVM(서라운드 뷰 모니터)-QNX RTOS환경(아래에서 자세히 설명)에서 SVM차선 및 도로 마커 시스템 개발 ​-SVM은 차량 주변 쵸은세울 영상으로 표시하는 주차 지원 시스템. 차량 주변을 푸른 하늘에서 내려다보는 시점에서 주차선이 본인의 사각 영역, 장애물 등을 실내 모니터를 통해 간단히 확인-SVM은 두 가지 핵심 기술로 구성. 가장 먼저 카메라 보정 기술은, 초광각 렌즈 적용에 의해서 영상내에서 구부러져 보이는 주차선등을 직선으로 보이도록 변환하기 위해, 카메라의 광학적 특성을 분석. 그리고 영상 합성 기술은 카메라 영상의 왜곡을 제거하고 가상 시점에서 보는 영상에서 변 후와은하고 본인 4개의 카메라로부터의 영상을 하봉잉로 조합 ​-SVM시스템의 데이터 처리가 조종석 모듈에 장착된 SVM콘트롤러가 후당. 이 제어기는 영상신호처리를 늦추는 디지털신호처리소자(DSP, Digital Signal Processor)와 CPU의 역할을 늦추는 마이크로컨트롤러(MCU, Micro Controller Unit)로 구성되며 이 중 DSP는 카메라보정과 영상합성기술이 구현되는 핵심소자-현대모비스는 주차지원 용도로 활용돼 온 SVM에 객체를 탐지하는 영상인식기술을 적용하면 저속주행 정세에서 전방뿐 아니라 측면충돌을 방지하기 위한 긴급제동 등 자동제동이 가능해진다. 그리고 이미 개발이 완료된 독자 레이더와도 접지공여 카메라와 레이더 간 데이터 융합(센서퓨전)을 통해 센서 성능을 높여 자율주행 분야의 기술경쟁력을 선도한다는 방침-SVM에 적용한다는 오브젝트 탐지 영상인식 기술은 지난 포스팅에서 설명한 바와 같이 딥러닝 기반의 자율주행 기술로 추정. 이에 센서 신호를 처리하던 ECU(제어기)에 인공지능 소프트웨어를 적용하여 자율주행 및 ADAS 기능을 구현한다는 의미로 해석 ※현대모비스 영상인식 설명 참고

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<출처:현대 모비스>​ ​ ​(2)인텔 FPGA Arria처음의 0칩-SVM에 디플러 닌 기반 영상 인식을 적용하기 때문에 FPGA을 활용하는 것으로 추측. QNX환경에서 CPU와 FPGA간 영상 데이터 전송 및 처리 ​-성능이 상대적으로 높지 않음을 보면 보조적인 용도에 사용되는 칩으로 추정 ​-딜로이트에 따르면 20첫 6년 전 세계 AI프로세서의 판매 대수는 약 한 0만개고 이 중 대부분이 GPU기반. 20최초 8년에는 총 80만개로 증가했으며 GPU프로세서가 50만개, FPGA 20만개, ASIC첫 0만개 ​

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<출처:Xilinx Forums>​ ​ ​(3), 인텔, 덴버의 CPU-덴버에서 기반 QNX RTOS환경과 판단의 영역 논리 설계 및 인지와 판단의 통합 ​-20하나 9년 9월 현대 차는 레벨 3자율 주행을 실현하는 ADAS프로세서로 엔비디아의 자비가 없는 인텔의 뎅보토우은을 채택. 가격이 높고 수급도 어려운 자비 대신 성능은 다소 떨어지지만 싸고 물량 확보가 쉬운 덴버튼이 낫다는 판단-현대차가 생각하는 자율주행을 위한 딥러닝 적용은 인지, 판단, 제어영역인 현대차는 현재 딥러닝을 주로 자율주행 인지 분야에 활용하고 있다. 앞으로는 차량의 센서로부터 얻은 정보만 아니라 V2X, 정밀 지도 등을 활용하고 판단의 영역에도 디플러 닌을 적용할 계획 ​ ​(인텔, 덴버의 연 설명 참조

​ ​ ​(4)차량 내 통신과 차량 내 네트워크 구조를 CAN에서 이더넷(Ethernet)에 변경 ​-2018년 초 현대·기아 차는 미래 연줄 크티도우 이거 매초 1기가 데이터를 처리할 수 있는 혈관을 설치. CES 2018개막을 맞아 현대 차는 시스코(Cisco)와 공동 개발 중인 차량 내 네트워크( 인 카 네트워크, In Car Network)의 4대 핵심 기술 및 사양을 함께 춤추​-두 회사가 유 산출한 차량 내 네트워크 기술 4대 핵심은 이더넷, 통합 제어, 고품질 네트워크, 차량의 최적화 보안. 시스코는 2017년 상반기부터 현대 차와 커넥티드 카 개발 때문에 상호 협력. 2019년 이후 출시되는 현대 기아 차 신차에 탑재하는 방안 ​ ​ 1)이더넷-이더넷 베이스의 초연 결성(Hyper-Connection)는 양사의 협력 관계의 핵심 요소. 미래 커넥티드 카는 차량 자체가 생산하는 데이터와 외부와 송수신하는 데이터량이 기하급수적으로 증가. 현재 차량 내부에 적용되는 CAN(Controller Area Network)통신은 데이터 처리 용량이 125~500kbps에 불과했고 사실상 자율 주행 등 미래 차에는 적용 불가 ​-반면 차량용 이더넷 통신은 적어도 100Mbps에서 최대 1Gbps의 전송 속도를 지원하기 위해서 다양한 전자 제어기에서 나오는 복잡한 데이터 외에도 대용량 영상 데이터까지 실시간으로 처리된 sound​

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<출처:Freescale Technology Forum>​ ​ 2)소프트웨어 기반의 통합 제어-모든 데이터를 한곳으로 모으고 소프트웨어를 통해서 통합 제어함으로써 효율성을 극대화. 또 소프트웨어가 네트워크 상태를 실시간으로 모니터링하며 최적의 통신 환경을 유지 ​ ​ 3)고품질 네트워크 각 장치마다 발발하는 데이터 전송량을 조절하고 전송 속도를 능동적으로 제어하는 QoS(Quality of Service)기술을 신규 적용 ​ ​ 4)네트워크 보안·글로벌 최고 네트워크 보안 기술을 보유한 시스코의 역량을 차량에도 적용하고 차량용으로 최적화된 통합 네트워크 보안 아키텍처나 기술을 개발. 이를 통해서 외부의 비정상적인 네트워크 침입에서 차량을 안전하게 보호 ​ ​ ​ ​ 2. 현대 오트론 소프트웨어 ​-20일 7년 현대 차는 자체 차량 사양에 최적화된 표준 소프트웨어 플랫폼을 탑재한 제어기 7종을 제네시스 G70, 아이오닉 전기 차 신형 그랜저, 그랜저 하이브리드 등 4개 모델에 적용 ​-현대 오토 론이 개발한 '현대 자동차 ADAS표준 SW플랫폼 소프트웨어 플랫폼'은 멀티 프로세서 환경으로 일관하고 안정적인 스케쥴링, 통신, 동기화 등의 기능을 공급 ​-클래식 오토사(AUTOSAR), ADAS특성화 모듈, 실시간 운영 체제(RTOS), 미들웨어(Middleware)까지 총 4개의 모듈로 구성 ​ ​·오토사(AUTOSAR) : 개방형 자동차 표준 소프트웨어 구조(AU Tomotive Open System A Rchitecture)를 의미하며 글로벌 완성차 및 물품회사가 주관하여 개발했습니다.베디드 소프트웨어 표준 플랫폼. 현대 차는 AUTOSAR플랫폼'오딘'을 개발하고 20일 5년부터 독자 기반 확보 및 시험 보급 중 ​·ADAS특화 모듈:ADAS통합 제어기의 하드웨어와 소프트웨어 모듈을 연동하고 각 소프트웨어 모듈을 통합하기 위해서 개발한 특화 모듈 ​· 실시간 운영 체제(RTOS): 실시간 애플리케이션을 위해서 개발된 운영 체제. 202한년 발매의 의도인 현대 자동차 수준 3자 유루 성주의 외출에 현대 자동차 자율 주행 기술 센터와 계열사가 공동 개발한 솔루션, 즉 독자 개발 RTOS가 적용될 것으로 예상 ​·미들웨어, 협력사인 TT테크 오토(TTTech Auto)에서 공급되는 것으로 MCU의 응용 소프트웨어와 고성능 CPU와 VPU응용 소프트웨어의 통신 시간을 연결하여 응용 프로그램과 프로그램이 운영되는 환경 간의 원만한 통신이 할 수 있도록 소프트웨어 ​ ​ ​ ​ 3. 실시간 운영 체제(RTOS, Real Time Operating System)​- 실시간 응답성에 초점을 맞춘 운영 체제 ​-자동차의 자율 주행 및 ADAS기능을 위해서는 차량 내 다양한 센서로 들지만 동시에 제대로 작동하고이야말로, 함. 이 때문에, 차내에 실시간으로 모든 기능을 구현·제어할 수 있는 리얼타임 operating system(RTOS)가 필요-RTOS는 operating system 기능 중 CPU의 시간 관리 부분에 초점을 맞추어 설계. 핵심은 어플리케이션 태스크 처리에 걸리는 시간을 일관되게 유지할 수 있는 정도. 즉, 정해진 시간 내에 얼마나 많이 처리할 것인가보다, 어느 정도 과도하게 확실하게 처리할 것인가가 키-예를 들어 프로그램을 더블 클릭하여 실행시켰지만, 꽤 후에 실행되는 경우가 있다. 이는 사용자의 요구에 실시간으로 응답하지 못한 귀추. 이런 실시간성은 일반 PC의 OS에서는 보지 못하고 자동차, 발전소, 의료 등 안전과 직결된 제어(Control)기능이 중요한 분야에 많이 적용되는 것 ​- 다른 운영 체제보다 더 작은 용량의 메모리만 필요로 하고 고성능 하드웨어를 필요로 하지 않고 다양한 시스템에 적용 가능 ​, 아래 4개의 RTOS가 대표적인 삼성(삼성)하만은 안드로이드 기반, LG전자는 리눅스 기반 웹 OS오토, 마이크로 소프트는 윈도 CE, 블랙 베리는 QNX를 공급 ​

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<출처: TECHWORLD>-테슬라는 리눅스우븐투(Ubuntu)를 기반으로 자체 개발한 '테슬라 OS'를 사용하고 있으며, 현대·기아차는 인포테인먼트 업체로부터 안드로이드, QNX 등 다양한 RTOS를 받아 사용하고 있으며, 향후 리눅스 기반의 독자 RTOS를 개발하고 통합할 의도-향후 많은 애플리케이션이 자동차로 구동될 것으로 예상됨. 그리고 인포테인먼트는 단순히 오디오, 비디오, 내비게이션 등의 애플리케이션 공급을 넘어 스마트 폰의 안드로이드, 자신 iOS처럼 자동차 애플리케이션 운영 체제 플랫폼에 관한 주도권 다툼을 주목하지 않으면 안 되는 시장 ​ ​ ​ ​ 4. 블랙 베리(BlackBerry)​(1)기업의 현황-한때 휴대 전화 사업을 주도했던 블랙 베리는 스마트 폰 경쟁에 완전히 밀려현재 휴대폰 생산을 중단하고 타고 업체가 제조한 휴대 전화 판매만 대행. 이에 따른 시가 총액은 2008년 기준 66조원대에서 2013년 3조원 이하로 대폭 감소 ​-2010년 하만부터 자율 주행 차량 전문 소프트웨어 회사인 'QNX'를 2억달러에 인수한 후 주력 사업 전환을 모색. 2017년 예기에서 블랙 베리는 QNX의 인력을 1,000명으로 두배 가량 늘리고, 7,600만달러를 투자하고 자율 주행 차용 기술 센터를 설립 ​-이로써 2017년에만 주가가 50%이상 오르는 등 큰 기대를 밧앗우 나, 현재는 실적 악화로 다시 하락 ​

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<출처: Yahoo Finance>

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<출처:Yahoo Finance>​ ​ ​(2)블랙 베리 QNX-QNX는 자동차 업계에서 가장 트렌드의 한 운영 체제 속에서 한 ​-20하나 8년 블랙 베리 QNX는 바이두, 포드, 재규어, 엔비디아, 비스 테온 덴소 등 자동차 업체와 제휴. QNX운영 체제의 급속한 성장으로 현재 블랙 베리 QNX의 실적은 20하나 8년 3분기 연속 30%이상 성장 ​-현재 45의 OEM, 270여개 모델 하나 옥 2,000만대의 자동차가 차량용 인포 테인 먼트 플랫폼인 QNX CAR플랫폼을 탑재.QNX Neutrino RTOS를 포함하고 모파쵸쯔 연결성 프레이다 워크, HTML5및 다른 원어민 UI토우루세토우, 다양한 애플리케이션 환경 등을 지원 ​-도 했다 QNX하이퍼 바이저(Hypervisor)가상화 기술을 통해서 고객들은 QNX RTOS뿐 아니라 다른 게스트 OS를 실행할 수 있고 적합화된 시스템 구성이 가능.엔비디아도 한 가상화를 통한 그물의 분리로 자동차 보안 문제를 해결하다니 등의 가상화 기술은 현재 데이터 센터 클라우드 서비스, 5G네트워크에 이어향후 자동차 산업까지 확장되는 장 잡이 있는 것 ​-특히 안정성에서 QNX는 이 37년간 안전성 관련 인증 전문 업체로서 운송, 철도 발전소, 의료 영역에서 사업을 영위 유럽 원자력 발전소는 28년 전 QNX 2.0버전을 아직 사용했으며 최근 새 버전을 돌리고 블랙 베리 QNX와 협업하고 있다.자동차 분야는 하나 0년 전체 부지의 기능 안전성 보통 도입에 기여 ​-현재는 텔레매틱스, 디지털 조종석, OTA, ADAS게이트 웨이, 보안의 제조, 엔드 투 엔드 컨설팅 서비스 등 차량 내 다양한 기술을 지원하고 이를 클라우드에 연결하고 진단 및 분석하는 영역까지 확장 ​

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<출처:Global In-Car Entertainment Market Report 20첫 9>​ ​ ​(3)보안성-카네기 멜론 대학 소프트웨어 엔지니어링 조사국(SEI)가 발표한 자료에 따르면 소프트웨어 코드의 결함은 평균적으로 첫 00만 코드당(MLOC)6,000개, 매우 좋은 수준은 MLOC당 600~처음으로 000개, 아주 훌륭한 수준은 600개 이하. 이런 결함 중 첫~5%가 보안 관련의 약점 ​,-그러므로, 현재 자동차에는 쵸쯔오 클라인의 코드가 담기기 때문에 좋은 수준이라고 하더라도 첫 0만개의 코드의 결함에 최초의 000~5,000개의 보안 취약점이 존재 ​-블랙 베리의 설명에 따르면 안드로이드의 경우의 약점이 최초의 344개이며 이 중 280개 이상이 심각한 결함. 그래서 이들의 약점이 20최초 7년까지 고쳐지지 않은 상태 ​-리눅스 또 2005년부터 자동차 운영 체제에 도입됐지만 그 때에는 줄 크티도울까 자율 주행에 관한 개념이 없었던 상태와 차량 보안에 대해서는 별로 신경 쓰지 않는 것. 그러므로 자동차 등급의 리눅스(AGL)은 현재 34곳이 제공하고 있지만 안전 관련 인증을 받지 않고 홀의 20%가 수준 8이상의 매우 위 험한 것으로 파악 ​- 하지만 미국 국립 표준 기술 조사처(NIST)NVA(National Vulnerability Database), CVE(Common Vulnerabilities Exposure)의 보고서 자료를 보면 20최초 7년 블랙 베리 QNX이 발표한 소프트웨어의 약점은 5개에 불가. 그 중 최초만이 레벨 8의 약점이었고 이 또한 파트덱사의 와이파이 드라이버에서 잡힌 것이며, 금방 고쳐졌듯이 블랙베리는 자율주행에 있어서 가장 중요한 요소인 안전에 상대적으로 강점이 있기 때문에 자율주행 시장이 커질수록 관심을 갖고 지켜봐야 할 대상이다.