Adaptive AUTOSAR vs Classic AUTOSAR

[Adaptive AUTOSAR]

80년대 자동차 산업에서 처음 ECU가 등장하였고, 프로그램 크기와 complexity의 관점에서 ECU 내부의 소프트웨어는 간단하계 설계되었다.
현재는 자율주행의 완성도가 점점 높아지고 있으며, telematics, 인포테인먼트, IoT 장비 등등 많은것들이 차량 내부에 설치되고있다.
그러나 소프트웨어들이 많아질수록 다양한 OEM에서 다양한 규격의 소프트웨어들이 제작되었고, 제각각인 소프트웨어에 대한 표준이 필요했는데 그게 바로 AUTOSAR이다.
2002년 AUTOSAR가 처음 소개되었고, 차량 소프트웨어 개발의 관점에서의 기준 제시였다.
그러나 AUTOSAR 위에서 개발된 소프트웨어는 소프트웨어 lifecycle 내에 소프트웨어 업데이트가 이루어지지 않는다는 전제가 깔려있고, 최근에 개발되는 소프트웨어들은 빈번한 업데이트가 필요하기 때문에 Classic AUTOSAR는 맞지않다.
이는 Classic AUTOSAR가 구식이라는 이야기는 아니고, 자율주행과 같은 미래시대의 needs를 충족시키기 위한 다른 기준의 필요성 정도이다.
어쨋든 이러한 needs를 충족시키기 위해 나온 새로운 기준이 Adaptive AUTOSAR이다.

 

[Adaptive AUTOSAR의 필요성]

Advanced Driver Assistance System

ADAS는 자율주행의 핵심기술로 라이다, 레이더, 고성능 카메라와 같은 센서들을 기반로 동작한다.
사실상 다이나믹 통신, 유연하고 안전한 플랫폼, 빠른 데이터 전송과 프로세싱등을 제공하는 Adaptive AUTOSAR를 요구한것은 자율주행이라고 할 수 있겠다.
자율주행은 신호등, 다른 차량과 통신을 하고, 센서와 카메라를 통해 얻은 차량 외부 환경에 관련된 데이터를 가지고 핸들을 조향하고 속도를 줄이는등 차량을 조작한다.
라이다, 레이더와 같은 센서를 통해 얻은 데이터는 실시간으로 ECU에 전송되어 빠르게 처리되어야한다.
빠른 차량내부 통신을 위해서 기존의 통신 프로토콜인 CAN, LIN, Flexray 등은 충분한 속도를 내지 못하고 이더넷, SOME/IP와 같은 프로토콜이 도입되어야한다.

Vehicle Architecture

센서와 직접 연결된 기존의 ECU와 다르게, 새로운 Domain Controller Architecture는 자율주행에서 새로운 트렌드가 되고있다.
분리된 컨트롤러대신 이 컨트롤러는 Body Control, 인포테인먼트, 파워트레인 등 각각의 도메인들에 할당된다.
전기차의 경우 충전소와 차량간의 통신은 유일하고 안전해야 한다.
Classic AUTOSAR는 이러한 요구조건에 맞게 설계되지 않았다.

Firmware-Over-The-Air Update(FOTA)

OTA란 새로운 소프트웨어, 업데이트 등을 무선 네트워크를 통해 배포하는것인데 FOTA는 펌웨어를 무선으로 다운받아 업데이트 한다는 것이다.
Classic AUTOSAR는 FOTA를 제공한다.
그러나 ECU 내부 각각의 어플리케이션을 업데이트할 수는 없고, 이는 Classic AUTOSAR에서 FOTA에 대한 의존성을 약화시켰다.
flexible한 Adaptive AUTOSAR는 새로운 주안점을 가지고 소프트웨어를 업데이트하고 확장시켰다.

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Classic AUTOSAR	Adaptive AUTOSAR
CAN, LIN, Flexray	이더넷, SOME/IP
임베디드 functionality	고성능 연산능력 강화된 functionality
엔진 컨트롤, 브레이크 시스템, 에어벡	OTA, 센서 데이터 프로세싱
런타임에 업데이트는불가능	실시간 OTA 업데이트 가능
모든 ECU 코드 변경	ECU내 각각의 어플리케이션을 수정
유연성 낮음	유연성 높음
C언어 기반	C++ 기반
OS 필요없음	POSIX OS
static Configuration	dynamic Configuration

 

[Classic AUTOSAR와 Adaptive AUTOSAR의 아키텍쳐]

 

[두 AUTOSAR는 공존 가능한가?]

위에서도 언급했듯이 Adaptive AUTOSAR는 Classic AUTOSAR의 대체가 아니고 자동차 생태계에서 상호공존을 의미한다.
두 플랫폼 모두 각기다른 문제에 대한 솔루션이며, 이것들의 공존은 높은 가치를 창출한다.

위 사진은 두 플랫폼이 차량 내에서 공존하는 overview이다.
CAN, LIN등의 차량 내부 프로토콜을 사용하던 Classic AUTOSAR와 달리, Adaptive AUTOSAR가 가져온 가장 큰 변화는 이더넷 프로토콜이다.

그렇다면 Adaptive와 Classic ECU는 어떻게 통신할까?
첫번째 시나리오는 gateway ECU이다.
Classic ECU는 게이트웨이로써의 역할을 하고, BUS 시스템에서 Adaptive ECU가 읽을수 있는 서비스로 신호를 패킹한다.
다만 포맷에대한 변화는 필요하다.
Classic ECU는 단지 신호기반이고, 신호를 서비스로 패킹할 수 없다는 또 다른 시나리오가 있다.
여기서 Classic ECU는 신호를 UDP 프레임으로 변환하고, 이를 이더넷으로 전송한다.
Adaptive ECU는 UDP 프레임을 서비스로 변환하기위해 'signal to service'라는 맵핑 feature를 갖추고있다.

 

[AUTOSAR의 미래]

Classic과 Adaptive AUTOSAR는 상호 보완하고 공존이 가능하다.
Classic AUTOSAR는 소프트웨어가 깊게 embedded된 functional ECU에 특화된 플랫폼이고, 자율주행을 실현시켜주는 미래지향적인 플랫폼이 Adaptive AUTOSAR이다.
그리고 자동차 산업에서 두 플랫폼은 모두 필요하다.
언젠가 Adaptive AUTOSAR가 ECU 소프트웨어 개발에 있어서 단독 플랫폼이 될지도 모르지만 아직 그렇게 생각하기에는 이르다.

 

 

 

 

 

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