커넥티드카(Connected Car) 네트워크 시스템

커넥티드카 네트워크 시스템

 

스마트 융합설비 설계기준에 커넥티드카 네트워크 시스템에 대해 알아보고자 합니다. 커넥티드카(Connected Car)는 네트워크 접속 기능을 갖춘 자동차로서, 무선통신을 통해 차량과 내·외부 네트워크가 상호 연결되어 운전자의 편의성을 높일 수 있는 서비스를 제공합니다.

 

1. 구성방식

커넥티드카 네트워크 시스템의 구성은 차량 네트워크, 통신 네트워크, 커넥티드카 데이터센터 등 3단계 시스템으로 구성됩니다. 차량 네트워크는 자동차의 대용량-초고속 통신을 가능하게 하는 기술로서 V2x(Vehicle to Everything)기반 IEEE 802.11p(WAVE; Wireless Access in Vehicular Environment) 등을 적용할 수 있습니다. 통신 네트워크는 차량과 노변 장치(RSI; Road Side Unit)의 통신을 위한 무선 접속망(RAN; Radio Access Network)과 정보전송을 위한 코어망(CN; core network)으로 구성됩니다. 커넥티드카 데이터 센터는 데이터 수집/가공/처리를 수행하기 위한 서버, 스토리지, 관제시스템과 보안설비 등을 포함합니다.

 

2. 일반사항

 자동차 상태, 원격 운행, 운행 데이터 전송 등 운행비용 절감 및 사용상 편리성 향상기능을 적용하고, 실시간 교통 정보, 주차 보조, 연료 사용량 검사 등 빠르고 안전하게 목적지에 도착할 수 있는 기능을 적용합니다.

 

충돌 방지, 위험 경고, 응급 상황 알림 기능 등 자동차 내·외부 위험환경을 운전자에게 경고기능 적용하고, 주차 시 또는 고속도로 등에서 부분적인 자율 주행 기능을 적용합니다.

 

스마트폰 연결, 음악, 비디오, 인터넷, 모바일 오피스 등 운전자 및 동승자에게 엔터테인먼트 제공기능을 적용하고, 피로 인식, 의료 관련 보조 등 운전자 편의성 기능도 적용합니다.

 

3. 차량 네트워크

차량 네트워크 기술은 차량 내 전자제어시스템(ECU, Electronic Control Unit) 간의 데이터 공유를 목적으로 하며, CAN(Controller Area Network), LIN(Local Interconnect Network), FlexRay, MOST(Media Oriented Systems Transport), 이더넷 등의 다양한 네트워크 방식을 고려하여 설계합니다.

 

차량 내부 버스 시스템은 차량 내부 전자장치들을 연결하는 직렬 버스 네트워크 통신 CAN과, CAN의 대역폭을 사용하지 않는 간단한 방식인 LIN을 고려합니다.

 

4. 통신 네트워크

자율주행 및 커넥티드 환경을 대비하여 대용량의 차량용 네트워크 통신을 수행할 수 있도록 이더넷(Ethernet) 규격과 차량 게이트웨이 등을 고려하여 설계합니다.

 

이더넷은 높은 대역폭이 보장되고, 낮은 비용으로 높은 신뢰성을 가지고 있습니다.

 

차량 게이트웨이는 이종 네트워크 간 연동을 위한 게이트웨이와 외부 클라우드나 모바일기기로의 데이터 전송을 위한 게이트웨이등을 고려합니다.

 

차량과 차량 사이의 무선 통신(V2V: Vehicle to Vehicle), 차량과 인프라 간 무선 통신(V2I: Vehicle to Infrastructure), 차량 내 유무선 네트워킹(IVN: In-Vehicle Networking), 차량과 이동 단말 간 통신(V2P: Vehicle to Pedestrian) 등 다양한 V2X 통신 기술을 고려합니다.

 

5. 커넥티드카 데이터센터

데이터 센터는 서버, 스토리지, 네트워크 장비 등과 같은 핵심설비와 데이터 센터 운영을 위해 사용되어지는 보조적 장비인 분산 IT 환경으로 구분하여 설계하고, 데이터 센터에서 시스템 효율성 향상과 통합을 중심으로 IT 인프라의 중복을 제거하고 효율을 향상시키며, 가상화를 통해 IT 시스템의 효율을 극대화할 수 있는 방향으로 설계합니다. 이에 따라, 데이터 센터 통합, 서버 가상화, 스토리지 가상화, 네트워크 가상화, 데스크톱 가상화 등을 고려합니다.

 

6. 설계시 고려 사항

자동차 제조사는 커넥티드카의 운용 중 발생할 수 있는 사고와 관련하여 제조물 책임법(PL, Product Liability Law)을 고려하여 설계하고, 운영중인 데이터센터의 경우 서버의 통합 및 가상화를 적용하여 효율성을 높일 수 있도록 설계합니다. 또, 모든 시스템은 성능 및 가용성을 높이며 이를 통해 에너지 효율을 극대화할 수 있도록 설계합니다.