OEM의 ‘스마트한’ 스마트폰 활용법
프리스케일 Vybrid로 Y세대·첨단·저가 대응
2012년 09월호 지면기사  / 



자동차용 IVI 시스템 개발업체는 빠르게 변화하는 가전시장과 차량의 IVI 시스템 자체의 복잡성 증가를 따라잡아야하는 까다로운 과제에 직면해 있다. 그러나 모바일 디바이스 성능을 활용하면 차량용 시스템의 기능을 보강하는 동시에 복잡성도 완화시킬 수 있다.



최근 차량 인포테인먼트 시스템(IVI) 개발사들은 해결하기 어려운 두 가지 과제에 직면해 있다.

하나는 기하급수적인 시스템 복잡성의 증가다. 새로운 기능이 추가되고 사용자 인터페이스가 향상되며 처리해야 할 안전 및 보안 관련 문제가 발생함에 따라 코드의 수 또는 처리 성능, 기능 등 모든 측면에서 IVI 시스템은 복잡해지고 있다. 또 소비가전 기술과 보조를 맞춰야만 소비자 요구를 만족시킬 수 있다. IVI 시스템이 얼마나 고도로 전문화되었는지에 관계없이, 가전시장은 그 규모와 발전 속도 자체만으로도 양산 중인 IVI 시스템까지 시대에 뒤떨어진 것처럼 보이도록 만들고 있고 새로운 첨단 가전 제품과 마케팅 패러다임을 생성해 가고 있다. 그러나 모바일 디바이스의 성능을 활용해 IVI 시스템을 더욱 강력하고 적절하게 만드는 동시에 비용과 제품화 기간을 절감할 수 있다면 어떤가?

할 일은 많고, 시간은 짧다 
 
실리콘 밸리의 벤처투자사 안드레센 호로위츠(Andreessen Horowitz)의 마크 안드레센(Mark Andreessen)은 파이낸셜타임스(Financial Times) 기고문에서 “피처폰의 시대는 저물어가고 있다”면서, “이제 우리는 40억 대의 스마트폰 시대를 향해 나아가고 있다”고 말했다.

수십억 대란 시장규모 그 자체만으로도 막강한 혁신 동기를 유발하고 있다. 현재 가전제품 제조사와 SW 제공업체가 흥미로운 디바이스, 매력적이며 완벽한 “연계 시스템”, 특정 플랫폼과 연계되는 애플리케이션, 액세서리, 서비스의 네트워크를 구축하고자 치열한 경쟁을 펼침에 따라 모바일 폰 및 태블릿 시장이 전 세계에서 가장 역동적인 시장 중 하나가 됐다. 서비스 또는 “앱”이 어느 정도 성공하기만 하더라도 수백만 개의 판매로 이어질 수 있다.

이런 상황에서 OEM으로 알려진 자동차 제조업체들은 다음과 같이 다양한 방식으로 자동차에 미치는 영향에 관심을 보이며 모바일 디바이스 시장을 주시할 필요가 있다.




첫째, 자동차 IVI 시스템을 모바일 디바이스와 연결할 필요가 있기 때문에 OEM 업체들은 특히 SW 관점에서 사용 가능한 연결 옵션을 찾아야만 한다.

둘째, 고객들은 수만 달러에 판매되는 자동차가 당연히 “첨단 기술 제품”일 것으로 기대하기 때문에, OEM들은 디스플레이 및 사용자 인터페이스 분야의 최신 동향을 주시하고 IVI 시스템의 호환성을 보장해야만 한다.

셋째, 인터넷 세대가 성장해 자동차를 구매하기 시작함에 따라 OEM은 인터넷 세대의 요구를 파악하고 “상시 작동되는” 인터넷 연결에 대한 기대를 만족시켜야 한다.

넷째, OEM들은 자사 IVI 시스템용으로 역동적인 “앱” 시장을 만들고자 하지만, 관련 수량이 몇 배나 적다는 점을 염두에 둬야 할 것이다. 이 때문에 OEM은 아직까지 그들의 구축 방법에 확신을 갖지 못하고 있다.

현재 IVI 시스템은 가전 제품 시장에 발맞춰 추가적인 기능을 더해가면서 주차 카메라, 나이트비전, HVAC(냉난방 및 공조) 제어 등과 같은 다른 시스템에서 파생되는 기능을 흡수하지 않으면 안 되게 됐다. 또 OEM은 운전자의 주의 분산을 방지하고 IVI 시스템이 가능한 안전하게 제어되도록 보장해야만 하고, 음성인식을 통한 핸즈프리 제어와 같은 기술을 도입하고 있다. 운전자가 도로에서 시선을 뗄 필요가 없는 헤드업 디스플레이(HUD)의 장착도 늘고 있다.

시스템은 안정적이며 결함 없는 방식으로 작동돼야만 한다. 고객들은 IVI 시스템이 PC가 아니라 자동차와 같은 방식으로, 즉 지나치게 자주 재부팅 하지 않아도 되는 방식으로 작동할 것을 기대하고 있다. 그러나 이러한 모든 요구는 자동차 전장 제품의 개발 주기를 부득이 소비가전 기기보다 길게 만들고 있다.


문제에 대한 새로운 접근

IVI 시스템이 모바일 디바이스와 보조를 맞추려 노력하는 대신 모바일 디바이스의 성능을 활용해 IVI 솔루션을 강화할 수 있다면 어떻겠는가?
스마트폰 사용자가 40억 명이고 운전자도 그 중 한 명이라고 가정해 스마트폰을 중심으로 자동차 인포테인먼트 시스템을 설계할 수 있다. 이는 특히 인터넷을 가장 잘 이해하는 고객인 젊은 운전자 층을 대상으로 하는 저가형 자동차에서 그렇다. 즉, “Y 세대”의 요구를 만족시키려면 IVI 솔루션은 다음과 같은 특징을 갖춰야만 한다.

- 컬러 터치스크린
- 인터넷 연결
- 내비게이션 및 기타 위치 기반 서비스
- 모바일 기기 연결 기능
- 다양한 디지털 소스의 미디어 재생 기능
- 듀얼 존 오디오
- 핸즈프리 기능
- 저렴한 시스템 비용
- SW 업그레이드 가능
- 애플리케이션(app)

예컨대 프리스케일 반도체의 바이브리드(Vybrid) R 시리즈 차량용 솔루션은 운전자가 보유한 스마트 모바일 디바이스의 성능에 빈틈없이 최적화된 대시보드 내장형 프로세서를 결합해 이러한 특징을 제공하도록 설계됐다.

내비게이션의 경우 아직 자동차에 내장하기에는 상당히 고가이다. 또 경로 계산 및 그래픽 렌더링을 수행하려면 강력한 프로세서가 필요하고 내비게이션 소프트웨어와 지도 데이터베이스도 가격 상승에 일조하고 있다. 그러나 대부분의 스마트폰에는 내비게이션이 무료로 제공된다. 바이브리드 차량용 솔루션은 스마트폰의 내비게이션 앱을 연결해 IVI 디스플레이에 표시/제어할 수 있는 다양한 옵션을 지원한다.

또 바이브리드 솔루션의 ARM Cortex-A5 CPU는 핸즈프리 제어용으로 음성인식을 실행하기에 충분히 강력하지만, 운전자의 스마트폰을 통해 클라우드 기반의 자연어 음성 엔진에 연결해 기능을 보강할 수도 있다. 바이브리드 솔루션에는 표에 나온 것과 같은 기존 시스템의 주요 시스템 비용 발생원에 대응하는 다수의 혁신적인 접근방식이 결합돼 있다.


소프트웨어 플랫폼

바이브리드 R 솔루션에는 표준 무선 연결 기능을 처리하는 양산급 소프트웨어 플랫폼이 기본 제공된다. 리눅스(Linux) 또는 프리스케일 MQX 실시간 운영체제(RTOS)를 기반으로 하는 이 소프트웨어 플랫폼은 가전 디바이스 연결, 라디오 튜너 및 CD 플레이어 제어, 오디오 재생 처리를 담당하는 미들웨어로 구성된다. 또 업계 주요 파트너 업체의 사전 통합 기술이 포함돼 있으며 핸즈프리 블루투스 연결, 자동차 통신 및 그래픽 사용자 인터페이스(GUI) 개발용 프레임워크를 제공하는 솔루션이 번들로 제공된다.

 

[표] IVI 시스템 비용과 바이브리드 솔루션
주요 시스템 비용 요소 바이브리드(Vybrid) 자동차용 솔루션
셀룰러 모뎀, SIM 카드, 회선 임대 운전자의 휴대전화 사용. 바이브리드는 핸즈프리 통화, 오디오 스트리밍, 데이터 연결에 필요한 모든 블루투스 스택 및 오 디오 처리를 실행하기에 충분한 성능을 제공한다. 또한 필요한 비디오 크기 조정을 수행할 수 있는 그래픽 프로세서도 내장돼 있다.
복잡한 다층 PCB 대부분의 애플리케이션에 2층 또는 4층 PCB로 대응할 수 있는 QFP 패키지
시스템 메모리 구성요소 바이브리드는 대용량 온칩 RAM과 XIP(Execute in Place) DDR(double data-rate) QuadSPI 직렬 플래시가 결합돼 DRAM 없이 확장성 및 호환성 높은 직렬 플래시 메모리를 사용할 수 있다.
그래픽 RAM 바이브리드는 독자적인 2D-ACE(2D 애니메이션 및 합성 엔진)와 함께 OpenVG1.1 그래픽 처리 장치를 결합해 즉석 합성 이 가능한 탁월한 그래픽을 제공하며 RAM에 대용량 프레임 버퍼를 확보할 필요가 없다.
시스템 MCU ARM Cortex-A5 애플리케이션 프로세서와 함께 바이브리드 솔루션의 임베디드 ARM Cortex-M4 CPU는 실시간 제어 및 CAN 등의 차량 통신을 처리할 수 있다. 별도의 시스템 MCU를 사용할 필요가 없다.
전원 관리 구성요소 바이브리드 솔루션에는 3.3 V 전원 하나만이 필요하며, 필요한 모든 내부 전압은 온보드 전원 관리 장치에서 생성된다.



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