CES 2024에서 현대자동차그룹이 발표한 ‘software-defined everything’ 전략에 맞춰 그룹의 글로벌 소프트웨어 센터인 42dot이 공개한 새로운 SDV 전기・전자 아키텍처와 핵심 기술들을 소개합니다.

1. New E/E Architecture for SDV

최근 차량에 많은 기능이 탑재되면서 차량의 전기・전자 아키텍처 또한 복잡해지고 있습니다. 이런 복잡성은 차량 개발을 위한 시간과 비용을 증가시켜 새로운 기능을 쉽게 추가하기 어렵게 만듭니다. 42dot은 이 문제를 해결하기 위해 SDV (software-defined vehicle)로 하드웨어와 소프트웨어를 디커플링하여 차량의 아키텍처를 단순화하였습니다. 새로운 전기・전자 아키텍처는 고성능 차량용 컴퓨터인 HPVC와 차량의 센서와 액추에이터를 제어하는 zone controller 그리고 SDV OS로 구성되어 있으며, 이를 통해 엔지니어는 소프트웨어 개발에 집중하여 사용자 경험에 최적화된 시스템을 빠르게 만들 수 있습니다.

1.1 HPVC (High-Performance Vehicle Computer)

SDV 전기・전자 아키텍처의 핵심은 고성능 차량용 컴퓨터인 HPVC (high-performance vehicle computer)입니다. HPVC는 여러 기능을 동시에 실행하는 고성능 제어기로 하드웨어와 도메인 컨트롤러의 기능을 하나의 유닛으로 통합하여 하드웨어를 단순화할 수 있습니다. HPVC는 다음과 같은 주요 기능이 있습니다.

• 차량 내부 제어기들 사이의 커뮤니케이션에 필요한 gateway 역할을 합니다.

• 차량 내/외부의 data를 저장하는 storage 역할을 제공하여 필요한 애플리케이션에서 사용할 수 있도록 합니다.

• Connected service를 위한 RF 통신 장치로, LTE (5G), BT/WiFi 등을 통해 차량의 정보를 외부로 연결하고 차량 제어, OTA를 위한 데이터를 외부로부터 수신할 수 있습니다.

• 레벨 2(ADAS)부터 레벨 4의 자율주행 시스템까지 포함하는 자율주행 스택은 사용자에게 안전한 이동을 제공합니다.

• 운전 정보와 멀티미디어 콘텐츠와 같은 엔터테인먼트와 AI 어시스턴트 음성 제어를 통해 차량 편의 장치 및 앱 서비스를 제공할 수 있는 IVI (In-vehicle infotainment) 스택도 제공합니다.

1.2 Zone Controller

Zone controller는 차량의 센서와 액추에이터를 제어하는 전자 제어 장치입니다. 기존 수십에서 백여 개에 달하는 제어 시스템을 zone controller를 통해 물리적으로 통합함으로써 전기・전자 아키텍처의 복잡성을 낮춰 SDV (software-defined vehicle)로의 전환에 빠르게 대응할 수 있습니다. 또한 차량 구역 단위로 제어기들을 통합하여 기능적으로도 재구성할 수 있으며, 차량의 신경/혈관과도 같은 배선을 통해 전력 공급과 제어/통신의 복잡도를 낮춤으로써 비용 또한 절감할 수 있습니다.

또한, SDV 전기・전자 아키텍처는 fault-tolerant 시스템으로 기능 장애에 즉시 대응할 수 있는 장점이 있습니다. 특정 zone controller에 장애가 발생해도 디커플링된 아키텍처와 SDV OS의 fault tolerance로 다른 zone controller가 그 역할을 대신 수행할 수 있습니다.

1.3 SDV OS

SDV OS는 HPVC, zone controller, high speed network backbone으로 재편된 전기・전자 아키텍처에서 애플리케이션이 안정적이고 효율적으로 동작하도록 관리합니다. 또한 통합된 차량 API는 분산된 하드웨어로 구성된 차량이 하나의 제품처럼 가상으로 관리되어 소프트웨어의 유연성을 극대화하며, 차량 전반의 리소스 사용을 최적화합니다. SDV OS상에서 구현되는 모든 application들은 안전한 시스템을 제공하기 위해 미션 크리티컬 시스템을 위한 프로그래밍 언어인 Rust를 기본 언어로 사용합니다.

2. Core SDV Technologies

42dot은 자동차를 ‘AI 머신’ 즉, 스스로 배우고 개선하는 기계로 정의하고 있습니다. 엔지니어가 주는 데이터만으로 학습하는 것이 아니라, 차량이 각종 센서 등으로부터 수집한 데이터 기반으로 학습, 분석, 인지, 판단 및 제어까지 하는 기술들을 개발하고 있습니다. SDV로 고객이 누리게 될, 안전하고 지속적으로 개선되는 사용자 경험과 편의를 제공하는 기술들을 소개합니다.

2. 1 Data-Driven Learning Systems

42dot은 스마트한 AI 시스템을 만들기 위해 차량을 끊임없이 학습하고 개선되는 AI 머신으로 규정하고 AI와 자율주행 기술을 대중에게 제공하는 목표를 가지고 있습니다. 42dot은 지속적으로 데이터를 수집, 가공 및 학습시켜 AI 모델을 검증하고 카메라 기반의 자율주행 기술을 개선하고 있습니다. 2주 단위 스프린트로 개발, 시뮬레이션, R&D 검증을 거쳐 최종적으로 서비스 차량에 소프트웨어를 배포하는 빠르고 유연한 애자일 개발 프로세스를 진행하고 있습니다. 이렇게 학습, 최적화, 배포 및 통합 프로세스를 자동화하여 효율성을 향상시키고 있으며(CI/CD), MLOps 및 DataOps를 통한 신속한 개선이 가능한 개발 환경을 갖추고 있습니다.

2.2 Safety-Designed Vehicle

최근 차량 외부와의 연결로 안전성, 해킹 및 개인정보 노출 위협 요소가 커지고 있습니다. SDV의 사이버 보안은 운전자와 교통안전을 보장하는데 결정적인 역할을 하고 있습니다. 42dot은 하드웨어와 소프트웨어의 모든 부분에서 안전을 최우선 가치로 두고 통합된 SDV 보안 솔루션을 개발하고 있습니다.

카메라 비전과 운행 정보를 기반으로 한 AI 알고리즘은 차량의 경로를 예측하고 장애물과의 잠재적 충돌에 대비하여 경고합니다. 이 데이터들은 클라우드로 전송되어 다른 차량들과 공유되어 안전 운전을 지원합니다.

2.3 LLM for Advanced Mobility

LLM (large language models)은 복잡한 언어 구조를 학습하여, 우리가 이동하는 방식을 획기적으로 변화시킬 수 있습니다. 대부분의 차량 AI assistant는 싱글 턴(single-turn) 방법으로 응답을 제공하지만, 방대한 데이터에서 훈련된 42dot의 LLM 기반 AI assistant는 사람의 상호 작용을 모방하는 연속적인 대화가 가능합니다.

42dot의 AI assistant는 다양한 인포테인먼트 앱은 물론, AI 내비게이션, 자율주행, IFS (intelligent fleet safety) 등 connected service까지 무한한 적용 범위를 가지고 있습니다. 또한 운전자의 습관과 라이프스타일을 기반으로 맞춤형 서비스를 제공할 수도 있으며, 텍스트나 소리를 통해 중요한 정보를 제공하여 효율적인 차량 관리가 가능합니다.

2.4 Self-Managed Smart City

SDV 기술은 fleet과 도시에도 적용되어 관련 비즈니스와 교통 인프라를 최적화할 수 있습니다. 42dot은 사용자 중심의 자율주행 기술과 알고리즘을 통해 실시간 데이터를 기반으로 최적의 라우팅을 제공합니다. 또한 클라우드를 통해 관리되는 도로 데이터는 모든 SDV 차량과 공유되어 최적의 이동이 가능합니다.

차량, 운전자, 도로 데이터와 실시간 교통 정보는 중앙화된 FMS (fleet management system)를 통해 디지털화되어 관리되고, 차량 사고 발생 시, AI 기반 사고 알림 및 보고 시스템으로 처리됩니다. 42dot의 시스템은 자동으로 관계자들에게 사고 사실을 알리고 운영에 필요한 리포트를 작성합니다. 동영상을 포함한 모든 운전자, 차량 및 교통 데이터는 블록체인 기술로 관리되고 보호됩니다. 이러한 기술로 "software-defined everything"을 통해 차량을 넘어 도시의 모든 이동이 스스로 관리될 수 있습니다.

2.5 Autonomous Mobility Platform TAP!

42dot의 ‘TAP!’은 서울시의 자율주행 플랫폼으로서 자율주행 상용화를 이끌고 있습니다. 42dot의 자율주행차 외에도, 다양한 업체가 서비스를 쉽게 운영할 수 있도록 자율주행 플랫폼을 제공하고 있으며, 서울시 상암동을 시작으로 7개 지역에서 자율주행 서비스를 운영하고 있습니다. 승객들은 TAP! 앱을 통해 다양한 차량을 호출하여 안전하고 편안한 자율주행 경험을 할 수 있습니다.

지금까지 CES 2024에서 공개한 소프트웨어 중심의 SDV (software-defined vehicle) 기술을 소개했습니다. 42dot은 지속적으로 업데이트되는 스마트폰 같은 차량을 만들기 위해 소프트웨어 회사의 개발 방식을 차량에 적용하며 ‘개발 방식의 대전환’도 이끌고 있습니다. 42dot과 함께 software-defined everything 전략을 실현할 engineering, product, business 전문가라면, 지금 바로 채용 공고를 확인해 보세요.

*링크: https://42dot.ai/careers/openroles

BMX (Brand Marketing eXperience)팀

42dot의 브랜드 마케팅을 담당하고 있습니다.