전기전자/정보통신

NTT 기술저널_2022.5 특집 요약

커넥티드카용 ICT 기반에 대한 대응
커넥티드카 분야의 기술 개발 및 검증의 전체 개요

목차
1. 커넥티드카 분야의 기술개발 및 검증의 전체 개요
NTT그룹과 도요타자동차의 커넥티드카용 ICT기기의 연구개발에 관한 협업에 있어서의 각종 대처 및 전체 개요에 대해 소개한다.

2. 실증실험의 대처와 성과 -- 기반 관련
차량 탑재기로부터 CAN(차량 제어) 데이터, 화상 데이터 등을 수집·축적, 활용하기 위한 커넥티드카 플랫폼 전체의 레퍼런스 아키텍처를 소개한다.

3. 실증실험의 대처와 성과 -- 네트워크 엣지 기반
실증실험을 통해 차량과 어플리케이션군(群) 간에 여러 기능군을 가진 네트워크 엣지를 배치하는 아키텍처를 구현하고 그 유효성에 대해 소개한다.

4. 고속의 시공간 데이터 관리기술 (Axiospot^®)
Axiospot^®의 핵심 기술인 ‘시공간 인텍스 기술’ ‘한정적 노드 선택 시술’ ‘고속 폴리곤 (Polygon) 검색 기술’ ‘시공간 데이터 고속 집계 기술’에 대해 소개한다.

5. 차량 데이터 선택적 수집 알고리즘
차량의 위치나 진행 방위, 카메라 화각과 같은 메타 정보를 바탕으로 각 차량용 카메라의 촬영 범위를 추정해, 필요한 화상만을 선택적으로 수집하는 기술에 대해 소개한다.

6. 수직 분산 컴퓨팅 기술
‘앱 수직 분산 아키텍처’와 ‘처리 동적 노드 선택 기술’이 풀어낸 과제와 그 해결 방법 및 실증실험에서의 검증 결과에 대해 소개한다.

7. 차선별 정체 감지 기술
커넥티드카의 수집 가능한 정보로부터 차선 단위의 정체 차량 행렬을 감지하는 기술에 대해 소개한다.

8. 집계 돌발 지표 산출 기술
집계 돌발 지표 산출의 기술 개요 및 제공 가치, 향후 과제 등을 실증실험에서의 유스케이스 검증에 대해 소개한다.

특집
커넥티드카 분야의 기술 개발 및 검증의 전체 개요

커넥티드/자동화/셰어링/전동화와 같은 기술 혁신을 통해 자동차 업계가 크게 변화하고 있는 가운데, IT나 통신기술에 대한 기대 및 중요성이 하루가 다르게 높아지고 있다.

NTT그룹과 도요타자동차는 커넥티드카를 위한 ICT 기반의 연구 개발에 관한 협업에 있어서 2018년부터 2020년에 걸쳐 공동 실증실험을 실시하고, 다양한 유스케이스 및 기반 검증을 통해 기반 기술을 확립했다. 본 특집에서는 협업에 참가한 NTT그룹의 기업, NTT연구소로부터 실증실험의 대처 내용이나 그 성과 및 적용 기술, 제공 가치, 향후의 과제에 대해 소개한다.

■ 커넥티드카의 개요
통신 기능을 탑재한 자동차인 ‘커넥티드카’는 차량이나 통신 네트워크(유선〮무선), 클라우드 등 다양한 요소로 구성되어 있다. 이러한 구조를 실현하기 위해서는 데이터를 주고받는 네트워크나 근접하게 처리하는 엣지 컴퓨팅, 수집한 데이터를 축적〮처리하고 데이터 분석〮활용하기 위한 기반, 소프트웨어 업데이트 등 폭넓은 기술을 개발 및 활용하고 조합시킬 필요가 있다.

또한 향후에는 빅데이터의 활용 가능성이 확대되는 것과 함께, 데이터량의 대폭적인 증가가 예상되고 있다. 다시 말해, 커넥티드카로부터 데이터를 수신하는 네트워크 및 데이터 센터와 같은 ICT기반이 한층 더 중요해지고 있는 것이다.

■ 차량 빅데이터 가능성
커넥티드카는 이미 시장에 투입되고 있으며, 향후에는 한층 더 시장 확대가 예상된다. 커넥티드카가 보유한 대량의 데이터를 신속하게 대량으로, 또한 저렴하게 처리할 수 있다면 기존 센서로서는 파악할 수 없는 정보 활용이나, 보다 신속하고 확실한 서비스 실현을 통해 이용성과 효율성이 향상될 뿐만 아니라, 운전자의 안심〮안전한 운전 실현 및 탄소중립(카본 뉴트럴)을 향한 정체 완화〮해소 및 이동시간의 단축 등을 기대할 수 있다.

■ 공동 연구 개발의 목적과 영역
NTT그룹과 도요타자동차는 2017년 3월에 도요타가 보유하는 ‘자동차에 관한 기술’과 NTT그룹 각 사가 보유하는 ‘ICT에 관한 기술’을 조합해, 커넥티드카 분야에서의 기술 개발〮기술 검증 및 그것들의 표준화를 목적으로 협업을 실시하는 것에 합의 했다.

각 사가 보유하고 있는 기술이나 노하우를 공유해, 자동차로부터 얻을 수 있는 빅데이터를 활용함으로써 사고나 정체와 같은 사회가 직면하고 있는 다양한 과제 해결 및 고객으로의 새로운 모빌리티 서비스 제공에 필요한 기술의 연구 개발을 함께 함으로써, 향후의 지속 가능한 스마트 모빌리티 사회의 실현을 글로벌한 관점으로 추진하기 위해 협업 활동을 개시했다.

■ 커넥티드카용 ICT 기반
커넥티드카용 ICT 기반이란 통신 기능을 탑재한 자동차와 엣지 컴퓨팅 및 클라우드 간을 5G/LTE와 IoT(Internet of Things) 네트워크로 연결해 컴퓨팅 리소스를 이용하여 자동차가 보유하거나 수집하는 데이터를 수집〮축적〮분석하는 기반이다.

커넥티드카의 데이터는 모바일 네트워크, 엣지를 통해 데이터 센터에 업로드 된다. 그 이후에 데이터 센터에서는 수집〮축적 처리를 시행해, 필요에 따라 분석한 결과에 대해 네트워크를 통해 자동차에게 보내준다. 이런 데이터의 흐름 자체는 스마트폰이나 소형 IoT기기와 크게 다르지 않지만, 이와 같은 고속 및 대규모 그리고 정확한 처리 시스템은 사람들의 생활 및 사회 전체를 뒷받침하는 중요한 기반 중 하나가 될 것이다.

■ 공동 연구개발의 추진 방식
공동 연구개발은 기술 검토를 추진하는 워킹그룹과 검토 결과를 검증하는 실제기기 검증의 2가지 활동을 번갈아 실시했다.

워킹그룹에서는 여러 테마를 병행해 각 사의 기술자 간의 논의를 통해 주 1회의 임시회의를 추진하는 한편, 실제기기 검증에서는 100대 이상의 물리적 서버와 5G를 포함한 통신 회선, 실제 차량과 동일한 테스트베드를 이용해 기술 검증을 추진, 그 결과를 워킹그룹에게 피드백 하여, 단기간에 그 사이클을 회전시키는 방식을 취했다.

각 사가 보유하는 기술 및 지식, 노하우를 함께 모아 사이클을 회전시킴으로써 다양한 기술 과제를 조기에 해결할 수 있었다고 자부한다.

■ 커넥티드카 협업에 도전
본 특집에서는 2018년~2020년도에 실시한 커넥티드카 ICT 기반의 실증실험에 대해 중심적인 역할을 담당한 NTT데이터와 NTT커뮤니케이션즈로부터 전체적인 모습 및 추진 내용을 설명하면서, 획득한 기술적인 성과 및 실적, 향후의 과제 등에 대해 소개한다.

① 실증실험의 대처와 성과 중 기반 관련: 아케택처 전체나 유스케이스 검증 및 기반 검증의 개요, 검증 결과 등
② 실증실험의 대처와 성과 중 네트워크 엣지 기반: 네트워크 및 엣지컴퓨팅 기반의 개요 및 특징 방식 등
③ 고속 시공간 데이터 관련 기술(Axispot^®): 대량의 동적 오브젝트의 데이터를 실시간으로 축적, 검색, 분석하는 고속 시공간 데이터 관리 기술
④ 차량 데이터 선택적 수집 알고리즘: 위치 정보나 시각 정보, 관측 범위, 주변 차량에 의한 차폐 상황과 같은 메타 정보를 바탕으로 데이터 수집의 우선 순위를 판단하는 기술
⑤ 수직 분산 컴퓨팅 기술: 차량의 상태에 따라 응답 처리를 실행하는 서버를 동적으로 변경함으로써 한정된 서버 리소스의 효율적인 이용을 실현하는 기술
⑥ 차선별 정체 감지 기술: 최적의 주행 차선의 네비게이션을 실현하기 위해 블랙박스 영상이나 주행 데이터를 수집〮분석하여 차선 단위의 정체 차량 배열을 감지하는 기술
⑦ 집계 돌발 지표 산출 기술: ICT 기반에 있어서 처리량을 줄이기 위해 차량에서 수집한 집계 수치의 주기성〮돌발성에 대해 정상 상태와의 격차 정도를 기반으로 지표화하는 기술

■ 성과와 향후 전개
이번에 3년에 걸친 실증실험의 성과 및 과제를 ‘커넥티드카용 ICT 기반에 관한 기술자료’에 정리하여 공개했다. 우리의 활동 성과가 ICT나 모빌리티의 업계관계자는 물론, 타업계 분들에게도 폭넓은 참고가 되었으면 한다.

향후 NTT그룹와 도요타자동차는 새로운 커넥티드카의 보급에 대비해, 커넥티드카용 ICT 기반의 고속화〮효율화〮정밀화에 도전하는 동시에, 자동화로부터 얻을 수 있는 빅데이터의 효율적인 활용과 부가가치 향상을 위해, 사고나 정체와 같이 사회가 직면하고 있는 과제 해결에 이바지해 나갈 것이다.

 -- 끝 --