텔레매틱스용 OS 플랫폼의 선택

AUTOMOTIVE

자동차용 텔레매틱스의 역사를 살펴보면 두 가지 분야에서 발달해왔음을 알 수 있는데, 그 흐름의 시작은 엔터테인먼트 분야라고 할 수 있다.자동차의 엔터테인먼트 분야는 비교적 긴 역사를 가지고 있다. Car RADIO에서 출발해 Car TAPE, Car CD, Car TV 등으로 발전되어 왔다. 그리고 엔터테인먼트 분야가 성숙할 즈음에 등장한 자동차 정보 분야는 오프라인 내비게이션 기술을 통해 교통이나 도로 정보를 제공하는 기능이 발전했다. 텔레매틱스를 세대별로 분류하면 원격지원센터없이 엔터테인먼트와 정보를 제공하는 시스템을 1세대라고 할 수 있다.1세대에서 발전해 자동차 내에서 무선통신과 원격지원센터를 통해 운전자의 안전을 위한 서비스를 제공하는 2세대 텔레매틱스는 미국 자동차회사 GM이 최초로 서비스를 시작했다. 특히 통신기술을 이용한 자동차의 긴급구난 등을 원격 지원하는 서비스를 선보이면서 텔레매틱스는 사용자와 업계의 많은 관심을 모았다. 국내 2세대 텔레매틱스 서비스는 2001년 자동차 제조업체에서 폰형 단말기를 통한 텔레매틱스 서비스가 최초였다. 이듬해 이동통신사에서 2002년에 폰형 서비스, 안전위주형 서비스 등을 시작함으로써 본격적인 산업으로 진입했다.한편 3세대 텔레매틱스는 1세대와 2세대를 묶어 자동차에서의 엔터테인먼트, 정보, 안전까지 함께 구현된 시스템이다. 차세대 텔레매틱스 단말기는 자동차 오디오/비디오 기술과 무선통신 기술의 단순한 결합의 의미를 넘어서는 것이다. 즉, 엔터테인먼트와 정보 판매, 완벽한 개별 모바일 고객서비스가 가능해져 자동차는 움직이는 정보공간으로 재탄생하는 것이다.자동차용 텔레매틱스 장비는 현재 내비게이션을 위주로 한 외장형 장치가 시장의 대세이지만, 앞으로 차량에 기본으로 장착되어 나오는 시스템이 서서히 자리잡아 나갈 것으로 예상된다.텔레매틱스용 OS - RTOS 강세이제는 내비게이션이 장착된 차량을 주위에서 심심찮게 볼 수 있을 정도로 텔레매틱스 관련 시장은 활황을 유지하고 있다. 텔레매틱스 관련 시장에 참여하는 업체도 확산일로로, 장치용 OS 수요의 규모는 결코 작지 않은 시장이다. 그렇다면 차량에서 사용하는 텔레매틱스용 항법시스템은 어떤 OS를 탑재하고 있을까? 텔레매틱스는 이동성 기반의 특수한 환경하에 안정적이고 응답성이 빠른 OS 기술과 관련 부품 개발 공급 업체와의 강력한 협력 관계가 바탕이 되어야 하는 시스템이다. 따라서 텔레매틱스용 OS는 각각의 시스템에 맞는 다양한 애플리케이션을 선보일 수 있어야 원활한 시장공략이 가능하다.안전을 위한 기술발전 및 생활공간으로 자동차 생활이 변모하며 텔레매틱스라는 임베디드 시스템은 보다 고성능을 요구하고 있다. 특히 최근의 텔레매틱스 장비는 다양한 기능을 보유하여 구동을 시작하기만도 약 수백 ㎲ 또는 수초의 시간이 걸리기도 한다. 이것은 캔 버스(CAN Bus)가 요구하는 50ms의 반응시간을 족히 초과하는 상황이다. 따라서 자동차에 요구되는 임베디드 시스템용 OS는 안정성의 바탕에 빠른 응답성능을 갖춰야 한다.현재 세계 임베디드 OS 시장에서는 윈드리버시스템, QNX 등의 전통적인 RTOS 개발업체, 몬타비스타로 대표되는 리눅스 업체, 그리고 마이크로소프트(MS) 등이 혼전 양상을 보이고 있다. 또 최근에는 RTOS 영역에 대한 MS와 리눅스 진영의 공세가 강화되면서 RTOS 시장은 새로운 국면으로 접어들고 있다. MS의 XP 임베디드는 DVR, 셋톱박스 등 멀티미디어 기능이 강조되는 분야에서, 윈도우 CE는 모바일 등의 분야에서 자리를 잡아가고 있다. 사용자 인터페이스(User Interface)가 중요하게 고려되는 부문에서는 MS의 선전이 예상된다. 리눅스 진영의 경우 몬타비스타를 주축으로 결성된 오픈소스 리얼타임 리눅스 프로젝트가 리눅스 2.6 버전의 하드 리얼타임 성능을 RTOS 수준까지 끌어올리는 것을 목표로 하고 있다. 국내 기술로 만들어진 ETRI의 Qplus/Esto도 리눅스를 기반으로 하는 임베디드 OS으로 나노 Qplus/ Esto의 경우 텔레매틱스를 위한 초소형 OS로 가능성을 시험중에 있다.무엇보다 텔레매틱스용 RTOS로는 QNX 소프트웨어시스템즈의 ‘QNX Neutrino’가 시장에서 가장 괄목할 성장을 보이고 있다. 이는 최근 IT의 여러 분야 중 가장 빠르게 성장하는 영역 중 하나로 전자제품 등의 기능이 복잡해지고 네트워크에 연결돼 통신을 하는 경우가 많아지면서 보다 지능화된 서비스를 구현할 수 있는 RTOS의 채택이 불가피해지고 있기 때문으로 보인다.QNX Neutrino안전과 직결될 수 있는 산업자동화, 의료기기, 네트워크 장비, 안보, 텔레매틱스 등의 각종 기기에 RTOS를 적용하는 것이 현재까지는 최선의 선택이다. 그렇기 때문에 국내 텔레매틱스를 지원하는 제품을 생산하는 대우, 현대모비스, 쌍용, LG전자 등은 몇 년 전부터 QNX Neutrino를 OS로 사용중이다. QNX Neutrino는 대우의 비전조이(VisionJoy), 현대모비스 MTS-1, 쌍용 체어맨 시스템, 쌍용 카이런 시스템, LG가 현대에 납품하는 MTS250, 따로 판매하는 MTSII 등에 탑재돼 있다. QNX는 이들 국내 업체들의 기술지원을 위해 지난해 말 서울에 기술사무소를 개소하는 등 한국을 비롯한 아시아 텔레매틱스 산업 공략을 위해 공격적인 자세를 보이고 있다.QNX Neutrino 운영체제는 타 임베디드 운영체제보다 가용성, 확장성, 성능 면에서 뛰어나다는 점을 강조하고 있다. 경쟁관계에 있는 임베디드 OS인 임베디드 리눅스나 마이크로소프트의 윈도우 CE 등과 비교해 QNX Neutrino는 부팅 시간을 비롯 각종 반응에 소요되는 시간을 최소화할 수 있는 장점이 있다.현재 QNX는 일본의 차세대 차량 내비게이션 시스템 개발에 참여하기 위해 르네사스 테크놀로지(Renesas Technologies)와 함께 SH-Navi 컨소시엄을 구성하는 등 아시아 텔레매틱스 시장 공략에 적극적으로 나서고 있다. 이러한 차량용 텔레매틱스 장치에는 이미 성능이 검증된 QNX Neutrino의 실시간 기능과 메모리 보전 설계를 활용하고 있다. Photon MicroGUI의 윈도잉 시스템과 그래픽 드라이버, 네트워킹 스택, 그리고 플래시 파일 관리자 등을 포함하는 다양한 QNX 소프트웨어 통합 모듈은 더욱 편안한 운전자 환경을 보장하고 있다.최근 QNX는 여러 지역의 시장 상황에 따라 선택할 수 있는 추가 기능을 새롭게 포함시켰다. 디스플레이 단말기의 적합한 지원을 위하여 중국 수입 규정에서 정한 GB18030 인코딩 표준에 따라 중국어를 지원하는 등 QNX의 그래픽 사용자 인터페이스 기술은 중국어, 일본어, 한국어 및 영어 문자를 동시에 표시하고 다국어 입력 방식을 지원하므로 여러 국가에서 손쉽게 응용할 수 있다.개발자들에게 완벽한 패키지를 제공한다는 점에서 QNX는 임베디드 리눅스보다 우위에 있다. 또한 멀티미디어 코덱, 소프트웨어 공급 업체들과 광범위한 라이선스 계약을 체결해 개발 업체들이 라이선스 계약을 추가로 맺을 필요가 없는 것이 장점이다.임베디드 리눅스다른 임베디드 OS도 RTOS와 경쟁을 벌이고 있지만 멀티미디어 지원과 개발 툴이라는 측면에서 보면 RTOS의 경쟁자는 임베디드 리눅스이다. RTOS 실시간 플랫폼은 원형 작업이나 비상업적인 용도로 이용할 때에는 무료 배포가 가능하지만 상용일 경우에는 라이선스를 받아야 한다. 리눅스는 오픈소스이기 때문에 임베디드 리눅스 솔루션을 개발하는 기업들은 OS 라이선스 문제를 신경 쓸 필요가 없다. 따라서 개발 비용 부담을 줄일 수 있는 장점이 있고 자유로운 변형을 통해 문제가 생길 경우 대처가 쉽다는 장점이 있다.몬타비스타의 임베디드 리눅스 제품은 지속적인 최적화로 RTOS의 실시간 성능을 쫓아가고 있다. 실시간 처리와 선점형 커널 기술을 통해 100㎲를 넘지 않는 우수한 성능을 보여주고 있다. 그러나 RTOS에 비해 큰 볼륨은 약점일 수밖에 없다.한편 국내에서 개발된 텔레매틱스에 적합한 OS가 의미 있는 성과를 거두고 있다. 한국전자통신연구원(ETRI)에서 개발한 임베디드 OS ‘나노 Qpuls’는 EU의 정보사회기술계획(IST) 프로그램을 통해 차량용 센서 네트워크를 개발하는 국제 공동연구에 참여중이다. 이 공동개발 프로젝트는 스페인의 국책연구기관 에트라를 비롯해 이탈리아의 피아트 자동차, 독일과 영국의 대학 등이 주축이 된 사업이다. 차량용 센서 네트워크의 OS부터 미들웨어 솔루션까지 성공적으로 개발될 경우 전자교통시스템에 적용, 보급에 따라 국내 기술로 만든 OS가 유럽의 자동차를 움직이는 시스템이 되는 것이다.윈도우 CEGUI 환경이 필요한 텔레매틱스 임베디드 시스템의 경우 윈도우 CE를 OS로 선택하는 것이 좋은 대안일 수 있다. 윈도우 CE를 기반으로 할 경우 각종 드라이버 및 애플리케이션의 지원과 더불어 편리한 개발환경을 지원해 결과적으로 개발시간과 비용을 절감시켜 줄 수 있는 이점을 제공하기 때문이다. 최근 MS는 윈도우 모바일 6.0 베타 버전을 발표했는데, 새로운 제품의 경우 IP셋톱박스(IP STB), GPS장치, 산업 자동화 및 의료 장비 등을 위한 맞춤형 운영체제 구축이 용이하다. 새롭게 발표된 윈도우 CE 6.0은 제공하는 새로운 커널구조를 비롯해 보다 확장된 메모리 처리 방식 및 새롭게 추가된 도구 등이 특징이다. 이를 통해 임베디드 시스템 개발자들은 다수의 복잡한 응용 프로그램을 향상된 멀티미디어, 웹 서비스 및 무선 네트워킹 기능 등을 제공하는 더욱 지능화된 기기로 통합할 수 있게 된다. 또한 윈도우 CE 6.0은 기존 윈도우 CE의 특성과 기능을 대부분 제공하기 때문에 장치 제조업체가 기존에 사용하던 사용자 인터페이스, 애플리케이션, 미들웨어, 드라이버 등을 그대로 활용할 수 있도록 했다.OS 신뢰성 검증 ‘필수’차량은 이동하는 환경하에 외부와 노출되어 지속적인 영향을 받는다. 이 같은 영향에는 충격과 진동을 비롯해 온도, 습도, 열 등 임베디드 시스템에 영향을 줄 수 있는 많은 요소를 포함하고 있다. 가령 차량에 장착된 텔레매틱스 장비는 미 가열 상태에서도 수십 ㎲ 이내에 작동개시 신호와 아울러 빠른 반응시간을 요하는 장비들의 작동이 가능해야 한다. 또한 최초 운영 시스템 커널이 가동되기 이전에 효과적으로 가동이 가능한 효율적이고 유용한 장치가 필요하다. 그래야만 시스템의 구동 초기에 작동하여 중요한 버스 정보의 빠른 응답과 운영 시스템 가동 중 발생할 수 있는 데이터의 손실을 사전에 방지할 수 있기 때문이다.내비게이션 시스템, 인포테인먼트 기구 등 각종 차량용 임베디드 시스템을 설계하는 엔지니어들은 다양한 기능과 더불어 차량 컨트롤 버스에서 요구되는 정확한 타이밍에 관한 문제를 해결할 수 있는 OS의 지원이 절대적으로 필요하다. 특히 고가의 통신 프로세서를 사용하지 않고도 이와 같은 여러 가지 텔레매틱스의 요구조건을 해결하기 위해서는 안정적이고 효율적인 OS의 선택에 신중을 기해야 한다.차량용 임베디드 시스템인 텔레매틱스 등을 위한 OS 선택은 여러 차례 강조해도 지나치지 않은 안전과 직결된 사안이기 때문이다.텔레매틱스(Telematics)?텔레매틱스(Telematics)는 인공위성을 이용, 자동차와 무선통신을 결합한 새로운 개념의 차량 무선인터넷 서비스를 말하며 최근 많은 관심과 기대를 모이고 있는 블루오션 영역이다. 텔레커뮤니케이션(telecommunication)과 인포매틱스(informatics)의 합성어로, 차량, 항공, 선박 등 운송장비에 내장된 컴퓨터와 무선통신기술, 위성항법장치, 인터넷에서 문자신호와 음성신호를 바꾸는 기술 등에 의해 정보를 주고받을 수 있는 정보 하부구조와 무선데이터 서비스를 통칭한다.자동차 안에서 이메일을 주고받고, 인터넷을 통해 각종 정보도 검색할 수 있는 오토(auto) PC를 이용한다는 점에서 ‘오토모티브 텔레매틱스’라고도 부른다. 특히 자동차 텔레매틱스 서비스는 이동통신기술과 위치추적기술을 자동차에 접목하여 차량사고나 도난감지, 운전경로 안내, 교통 및 생활정보, 게임 등을 운전자에게 실시간으로 제공 가능하다. 이 서비스는 자동차가 주행 중에 고장나면 무선통신으로 서비스센터에 연결되고, 운전석 앞의 컴퓨터 모니터를 통해 이메일을 받아보거나 도로지도를 볼 수 있다. 또한 뒷좌석에 설치된 모니터를 통해 컴퓨터게임을 즐길 수도 있고, 엔진 속에 내장된 컴퓨터는 자동차 주요부분의 상태를 기록하고 있어 언제든지 정비사에게 정확한 고장위치와 원인을 알려준다.텔레매틱스 서비스는 주로 통신 사업자에 의해 제공되고 있지만, 내비게이션과 119 등 차량용 전자기기와의 통합이 진행되어 새로운 시장을 형성하고 있다. 디지털 오디오 방송도 장래에는 텔레매틱스 시장으로 통합될 것으로 예측되고 있다.

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김가희 (webmaster@techworld.co.kr)

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