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자동차 소프트웨어 아키텍처

원제 : Automotive Software Architectures
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  • 출판사 : 에이콘출판
  • 발행 : 2023년 01월 31일
  • 쪽수 : 376
  • ISBN : 9791161757216
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책소개

자동차 소프트웨어 아키텍처의 전반적인 내용과 평가 방법론 및 측정 메트릭에 대해서 제시하고 ECU 간 아키텍처인 연합형 및 중앙 집중형 아키텍처를 설명한다. 자동차 소프트웨어 엔지니어링 및 클래식과 어댑티브 오토사도 알아본다. 뿐만 아니라 자동차에서 도입하고 있는 인공지능 방법론과 중요하게 여기는 기능 안전을 다루며 현재 자동차 산업 동향에 대해서도 이야기한다.

◈ 이 책의 구성 ◈

1장에서는 자동차의 소프트웨어 진화에 대한 역사적 개요와 진화를 이끄는 주요 과제에 대한 설명으로 시작한다. 2장은 자동차 소프트웨어의 주요 아키텍처 스타일과 자동차 소프트웨어에서의 사용을 다룬다. 3장은 새로 추가된 장으로 연합 및 중앙 집중식 아키텍처와 같은 최신 소프트웨어 아키텍처를 학습한다. 4장에서 독자는 자동차 제조업체 측에서 소프트웨어를 개발하는 데 사용되는 소프트웨어 개발 프로세스를 배울 수 있다. 5장에서는 자동차 소프트웨어의 중요한 표준인 오토사를 소개하며 2판에서는 클래식 오토사와 어댑티브 오토사도 다룬다. 6장에서는 단순한 아키텍처를 넘어 Simulink를 사용해 자동차 소프트웨어의 세부 설계 프로세스를 설명한다. 이는 세부 설계가 상위 수준 설계와 어떻게 연결되는지 이해하는 데 도움이 된다. 7장은 새로운 장으로 자동차 소프트웨어 개발의 기계 학습에 중점을 둔다. 8장에서는 아키텍처의 품질을 평가하는 방법인 ATAM을 제시하고 평가 예를 제공한다. 9장에서는 양적 측정과 지표를 사용해 아키텍처를 평가하는 여러 방법을 제시한다. 10장에서는 ISO/IEC 26262의 중요한 표준인 기능 안전에 대해 더 깊이 파고들고 초판보다 하드웨어에 대한 더 많은 정보를 이야기한다. 11장에서는 향후 몇 년 동안 자동차 소프트웨어 엔지니어링을 형성할 잠재력이 있으며 현재 나타날 것으로 보이는 일련의 미래 트렌드를 제시한다.

추천사


◈ 지은이의 말 ◈

소프트웨어는 우리 사회 어디에나 존재한다. 전기 인프라의 백본(backbone)에서 통신 장비, 시계에 이르기까지 모든 것을 제어한다. 자동차도 예외는 아니며 요즘 자동차의 소프트웨어 양은 다른 어떤 소비자 제품보다 많다. 한번은 회의에서 동료로부터 전자 부품을 없애도 자동차가 계속 달릴 수 있냐는 질문을 받았다. 기본적으로 요즘 자동차의 모든 요소는 엔진, 브레이크, 앞유리 와이퍼, 깜박이, 라디오 등 소프트웨어에 의해 제어되기 때문에 대답은 ‘아니오’였다.
지난 몇 년 동안 모든 부문에서 전동화, 연결성(connectivity), 자율주행이 보편화됨에 따라 자동차에 사용되는 소프트웨어의 양이 증가했다. 자율주행 시나리오의 복잡성은 너무 커서 자동차가 항상 자율주행을 할 수는 없다. 그러나 차선을 바꾸지 않고 다양한 시나리오에서 운전할 수 있으며 특정 시나리오에서는 차선을 변경하거나 운전석에 아무도 없는 상태에서 스스로 주차할 수도 있다.
이러한 복잡성이 증가하면 자동차 소프트웨어 설계에서 안전이 중요해지고 더 많은 기능이 상호 작용하며 통신 버스(communication bus)가 과밀화되는 등 새로운 문제에 직면하게 된다. 이를 염두에 두고 소프트웨어를 설계해야 하며 새로운 방식으로 이를 수행해야 한다.
2017년에 출간한 초판은 학생과 실무자 모두에게 인기를 얻었다. 많은 독자가 내게 특정 요소에 대해 질문했으며, 중요한 새로운 발전 사항을 지적하고 질문했다. 나는 이러한 제안들을 고려했고 수정을 위해 다시 한번 동료인 다르코 두리식과 퍼 요한네센 박사를 설득했다.
이 책의 목적은 자동차 소프트웨어의 초석 중 하나인 소프트웨어 아키텍처의 개념을 소개하는 것이다. 특히 소프트웨어 엔지니어링 영역에서 안전 시스템 및 소프트웨어 측정에 중점을 뒀다. 연구를 통해 나는 자동차 및 통신 분야의 여러 회사와 협력했으며 시간이 지남에 따라 이러한 도메인이 점점 더 유사해짐을 알게 됐다. 자동차에서 소프트웨어를 개발하기 위한 프로세스 및 도구는 통신 시스템 개발에 사용되는 프로세스 및 도구와 매우 유사해졌다. 처음에는 매우 달랐지만 오늘날에는 아키텍처 스타일, 프로그래밍 패러다임, 아키텍처 패턴 측면에서의 소프트웨어 아키텍처도 점점 유사해지고 있다.

◈ 옮긴이의 말 ◈

SDV(Software Defined Vehicle), 바퀴 달린 스마트폰 등 테슬라가 자동차 업계에 몰고 온 새로운 변화, 그중에서도 소프트웨어의 중요성은 커지고 있다. 인포테인먼트, 자율주행, 파워트레인, 섀시, 보디 등에 분산돼 있는 ECU(Electric Control Unit)들은 통합돼 가고 있고 원격으로 자동차 소프트웨어를 업데이트하도록 하드웨어 및 소프트웨어 아키텍처 구조도 변하고 있다.
자동차 ECU 및 그 안에서 돌아가는 소프트웨어 구조는 엄청나게 다양하고 서로 다른 구조를 갖고 있어 한두 개의 표준으로 통합하기는 어렵다. 즉 소프트웨어 관리 및 아키텍처 설계의 복잡도가 크다는 이야기다. 하지만 앞으로는 비용적인 측면이나 OTA(Over The Air) 측면에서 대부분의 자동차 회사는 ECU를 통합하려 하고 있고, 이 중심에는 소프트웨어가 있다. 통합 ECU의 성능은 좋아지고 안전을 고려하면서 여러 가지 기능을 대응하려다 보니 소프트웨어 아키텍처의 설계가 점점 더 중요해지고 있는 것이다.
물론 이 책에서 모든 것을 다루지는 못하지만 최소한 기본이 되는 소프트웨어 아키텍처 구조, 상세 설계, 평가 방법, 평가 메트릭(metric)을 제시한다. 그리고 많은 자동차 회사에서 사용하는 표준인 클래식과 어댑티브 오토사(Adaptive AUTOSAR)에 대해서도 간략하게 설명한다. 자동차 소프트웨어 개발을 시작하는 개발자에게는 기본서로, 이미 개발 업무를 하고 있는 개발자들에게는 자동차 내의 다른 분야도 넓게 볼 수 있는 책이 될 것이다. 각 장의 마지막에는 더 관심 있는 독자들을 위해 심화 학습할 수 있는 자료도 제공하고 있어 잘 활용하면 특정 분야를 깊게 학습할 수 있는 기회도 제공한다.
나는 앞으로 자동차 회사들은 메카닉(mechanic)적인 부분보다 소프트웨어에 더 많은 관심과 투자를 할 것이라고 확신하고 있다. 이 책을 통해서 많은 독자가 자동차 소프트웨어에 대한 이해도가 넓어졌으면 하는 바람이 있다.

목차

1장. 소개
2장. 소프트웨어 아키텍처: 뷰와 문서
3장. 자동차 소프트웨어 아키텍처: 연합형과 중앙 집중형
4장. 자동차 소프트웨어 개발
5장. 오토사
6장. 자동차 소프트웨어 상세 설계
7장. 자동차 소프트웨어에서 머신러닝
8장. 자동차 소프트웨어 아키텍처 평가
9장. 소프트웨어 설계와 아키텍처 메트릭
10장. 자동차 소프트웨어에서 기능 안전
11장. 자동차 소프트웨어 현재 동향
12장. 요약

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