IVN 내의 분화
네트워크 지연 및 응답성의 측면에서 차량의 여러 다른 서브 시스템은 각각 그 요구 사항이 다르다. 이는 어떤 IVN 프로토콜이 사용될 지에 영향을 미친다.
예를 들어 스티어-바이-와이어 신호는 라디오 채널 변경 요청보다 더 중요하며, 네트워크는 그에 맞게 적절히 설정되어야 한다.
흔히 차량은 상이한 특징, 기능 및 요구 사항에 따라 여러 영역으로 나뉜다. 안전, 배기 가스 및 법률 상의 이유로 파워트레인(엔진/변속기 제어)와 섀시(서스펜션, 조향/제동 제어)라는 두 가지 영역에 보통 아주 높은 실시간 반응 요구 사항이 존재한다.
엔진 제어는 미립자 물질과 같은 오염 물질을 통제하기 위한 규정을 준수함과 동시에 최고 수준의 에너지 효율을 유지하는 데 있어 매우 중요한 역할을 한다. 이 수준의 제어에는 다른 도메인과의 빈번한 데이터 교환과 함께 밀리세컨드 단위에서 센서들의 빠른 샘플링과 비교적 고전력의 마이크로컨트롤러(MCU)를 요구한다.
섀시는 안정성 기능, ABS 및 점점 더 많은 스티어-바이-와이어가 포함되므로 안전에 있어 매우 중요한 영역이다. 데이터 요구사항들은 파워트레인 영역과 유사하지만, 안전 측면이 시간 트리거 또는 디터미니스틱 네트워킹(Deterministic Networking) 기술을 사용하여 가장 잘 해결되는 요건들을 도입한다.
차대 영역에는 조명, 창문, 문, 실내 온도 조절, 앞 유리창 와이퍼 등을 포함한 다양한 기능이 있다. 이러한 기능은 주로 차량 탑승자의 입력에 응답할 수 있도록, 비교적 작은 패킷 정보를 서로 교환하는 경향이 있다.
텔레메틱스/인포테인먼트는 내비게이션 시스템, 핸즈프리 전화, 오디오 시스템 및 원격 진단을 포함한 차량 통신 부분에서 지속적으로 중요해지고 있는 기능이다. 이 영역은 시간에 민감한 신호가 아니라 신호 무결성과 데이터 프라이버시가 가장 중요한 제약 조건인 멀티미디어 데이터 스트림에 의해 구동된다.
차량들이 서로, 그리고 주변 환경과 더 많이 통신하면서 무선 통신과 무선 관련 보안성은 더 중요해지고 있다.
파워 트레인, 섀시, 차체 및 텔레매틱스가 네 가지 주요 영역인 반면, 충격 센서, 에어백 펼쳐짐, 차선 이탈 경고, ACC(adaptive cruise control) 및 운전자 모니터링과 같은 안전 기능의 증가는 일반적으로 '능동 및 수동 안전'이라고 불리는 추가 영역의 정의로 이어지고 있다.
IVN의 미래
차량에서 기능의 빠른 개발과 추가되는 기능들은 많은 기존 네트워킹 프로토콜의 역량을 시험하고 있다. 자동차 제조기업은 현재와 미래의 자동차 기술 발전을 처리할 수 있는 프로토콜을 찾아내기 위해 전자 산업에 깊게 의존하고 있다.
차량 복잡성이 계속해서 증가하고, 다른 차량 및 스마트 도시와 같은 주변 인프라와의 통신이 일반화되면 차량 아키텍처가 변화하게 된다. 이더넷은 IVN의 중요한 기술로 작용하며, 신호 기반 통신에서 서비스 지향 아키텍처로의 전환을 쉽게 해줄 가능성이 높다.
이더넷은 차량 전반에 걸쳐 단일 네트워킹 표준에 대한 단일화할 수 있는 잠재력을 제공하기에 IVN의 미래를 위한 선택 후보로 종종 거론된다.
이더넷에는 많은 장점들이 있는데 이더넷이 잘 확립 및 이해 되어있고 부품의 보급이 준비되어 있으며, 규모의 경제성을 띈다는 점을 빼놓을 수 없다. 사용 가능한 대역폭은 기가비트의 영역에 있으며 현재 10Gbps가 개발 중에 있다.
IVN용 솔루션으로서 이더넷의 문제는 지연 시간이라는 점에서 안전이 제일 중요한 애플리케이션에 이더넷을 적용하는 것은 바람직하지 않을 것으로 보인다. 하지만 노드 액세스를 위한 중재 기능이 내장된 단일 트위스트 쌍을 통해 전송되는 10Mbps의 충돌이 없는 표준인 10BASE-T1S와 같은 새로운 진보는 IVN 기술의 미래에 대한 길을 열어준다.
글 : 조셉 노타로(Joseph Notaro) / 오토모티브 수석부사장 / 온세미컨덕터