1. 자동차 전기 전자 아키텍처링 기술

아키텍처 개념

• 아키텍처는 건축을 뜻하는 용어로 골격을 제공하는 설계도의 역할
• 아키텍처는 구조, 동작 원리, 유지 관리를 위한 지침, 향후 목표 아키텍처로 가기 위한 계획등을 포함하고 있음
• 아키텍처는 잘 구조화된 기틀, 프로세스나 결과물 등을 의미. 최적화를 목표로한 시스템의 구성과 동작 원리, 환경 구축 등의 설계 청사진을 의미한다.
• 전자시스템에는 소프트, 하드웨어 체계, 통신 및 네트워크 체계 구축에 사용중이다.

차량용 전기 전자 아키텍처 개념

• 차량룡 전기 전자 아키텍처는 차량 내에 탑재될 기능을 기반으로 차량 개발 전략에 맞춰 전체 시스템의 구성을 정의하는 행위
• 배선, 제어기, 통신으로 구성된 전기 전자 시스템을 구조화 및 최적화 하는 전략으로 사용
• 배선 경로, 제어기 배치, 통합, 통신 연결 최적화등 시스템의 표준화, 공용화를 통해 규모의 경제를 달성하고 원가 절감, 품질 신뢰성 확보가 목표
• 미래의 수요 기술을 예측하여 적용 대상 기술을 선반영하는 전략적인 관점에서 설계됨.

2. 네트워크 아키텍처링 기술

차량 네트워크 개발 프로세스 개념

• 통신 관련 파라미터 설정, 송-수신 시그널 정합성 검증 등 별도의 절차 필요
• 사양 개발 단계에서의 사전 검증과 단품 상태 평가가 중요
• 네트워크 설계는 통신 방식, 통신 설정을 위한 속성 등 기본 통신 규약에 대한 정의와 네트워크 구성 방법을 설계
• 네트워크 개발 프로세스 : 통신 기반 파라미터 설정 > 기능 및 통신 사양의 정합성 확인 > 네트워크 신호 데이터 베이스 배포 > 제어기 개발 > 단품 평가 > 네트워크 벤치 평가 > 실차 평가 순으로 진행

차량 네트워크 아키텍처 개념

• 네트워트 아키텍처 : 기능 및 제어기 구성에 맞춰 통신 및 파라미터의 설정 정의, 네트워크 구조 설계, 네트워크 데이터 베이스 설계 등을 포함한 전체 네트워크의 바탕 그림을 의미
• 개별 제어기가 기능이나 전체 차량 시스템의 관점에서 어느 네트워크에 연결되는 것이 최적인지 결정할 필요가 있음
• 차량 내 도메인을 중심으로 각각의 제어기를 배치하는 도메인 중심 네트워크가 보통 일반적 최근 기능을 중심으로 제어기를 연결하기도 한다.
• 전체적인 차량 관점에서 논리적인 네트워크 아키텍처를 설계하는 방법도 있으며, 차량 내 Zone을 기반으로 네트워크 구조를 설계하기도 한다

3. CAN 통신 심화 (Sampling Point)

CAN 통신 1bit의 이해

• Bit rate : 통신 속도를 의미
• Bit time : 1 bit의 시간 길이를 의미 ( 1/Bit rate)
• Time Quanta : 1 bit을 여러 개의 조각으로 나눠 Bit time을 구성하는 최소 단위
• Sample Point : 1bit time 중에 0/1을 판별하는 기준이 되는 지점. %로 표기

CAN 통신 Sampling Point 개념

1. CAN 통신에서는 1Bit time을 여러 개의 Time Quanta로 나눠서 해석
2. 1 Bit time은 Sync_Seg, Prop_Seg, Phase_Seg1, Phase_Seg2로 구성
3. 각 Segement는 Time Quanta 단위로 표현
4. Sample point는 Phase_Seg1과 Phase_Seg2가 나눠지는 지점을 의미
5. Sample point 단위는 퍼센트로 표현
6. CAN 신호는 여러 원인에 의해 신호의 왜곡이 발생하기 때문에 적절한 Sample Point를 설정하여 안정적인 통신이 되도록 하는 것이 매우 중요

4. CAN 통신 심화 (Arbitration)

CAN 통신 Arbitration 동작 원리

• 우성비트느느 CAN 통신에서 '0', 열성비트와 충돌시 BUS 점유
• 열성 비트는 CAN 통신 신호에서 '1'

CAN 통신 Arbitration 동작 원리 (2)

• 메시지 중재, 여러 개의 메시지가 동시에 네트워크 Bus에 전송을 시도할 때 메시지 간의 충돌 없이 우선 순위에 따라 순차적으로 전송이 이뤄지도록 하는 것.
• CAN ID는 낮을수록 높은 우선순위를 가짐
• CAN 통신에서는 Arbitration 과정을 통해 우선 순위가 높은 메시지가 먼저 네트워크 Bus에 전송되도록 하여 중요 메시지의 실시간성을 보장

5. CAN-FD 통신 배경

CAN-FD 통신 개발 배경

• 차량 내 제어기의 개수와 데이터량의 증가에 따라 CAN 통신 방식의 한계.
• 대용량 고속 통신의 요구를 수용하고자 FlexRay, Ethernet 등 제안. But 차량에 도입 시 발생될 비용과 검증되지 않는 기술에 대한 반감 존재.
• 기존 CAN 통신의 Wire 체계를 그대로 유지하면서 통신 속도를 높이고 한 번에 전송 가능한 데이터의 길이도 늘어날 수 있도록 CAN-FD 통신이 개발됨

CAN-FD 통신 개발 현황

• 기존 CAN은 Classical CAN, 새로운 CAN 은 CAN-FD로 명명
• 두개 모두 Bosch 사의 주도로 개발
• 2015 ISO 11898에 기존 CAN에 CAN-FD에 대한 내용 추가 (ISO 11898)
• 최근 새롭게 개발된 MCU는 두개 모두 지원
• CAN-FD는 통신속도에서 4배 데이터 전송 크기는 8배 증가하였음.

6. CAN-FD 통신 개요

CAN과 CAN-FD 통신의 차이점

• CAN은 1Mbps >> CAN-FD는 그 이상 가능
• Arbitration과 Data Phase영역으로 구분하여 Arbitration 속도는 기존과 동일하게, 이후 속도를 증가시키는 방식 사용
• 메시지 프레임 구성이 다라 호환되지는 않음
• CAN > 8byte // CAN-FD > 64byte

특징

• Message길이 기존에 비해 8배 가능
• 기존 속도의 약 4배 가능
• CAN 통신의 네트워크 구조, 와이어링 하니스를 그대로 사용하면서 성능 증가 가능
• 통신 속도가 증가함과 동시에 2개의 속도를 가지게 됨. 이에 TDC(Transmission Delay Compensation : 데이터 확인은 네트워크 참여 가능의 여부를 판단하는 기준. Trascevier Loop Delay를 보장하는 동작) SSP(Secondary Sampling Point)등이 부가적으로 필요하다.

7. CAN-XL 통신 개요

CAN-XL 통신 기본 개념

• 3세대 CAN
• 2018 ISO 표준 회의에서 폭스바겐이 필요성을 발표
• CAN, Ethernet간 통신 전송 속도 차이가 커서 중간 단계의 CAN 통신 성능으 낼 수 있는 새로운 통신이 필요했음
• 10Mbps이상의 속도와 CAN 솔루션 비용 절감과 안정성을 유지할 수 있는 특징을목표로 한다.

개발 현황

• CAN-XL의 통신 목표1) 약 10Mbps, CAN-FD와 혼재할 수 있도록 하위호환성 제공2) 기존(64 byte)보다 큰 2048byte까지 지원3) Ehternet 통신 메시지를 CAN 통신으로 전달할 수 있도록 터널링 지원
• VCAN ID 개념을 이용,이는기존의 우선순위 경쟁에 사용하던 CAN메시지 프레임 ID와 구분되며, 로키컬한 네트워크 구성이 가능하도록 메시지 혹은 ECU간의 그룹핑 지원

8. DC-LIN 통신 소개

DC-LIN 통신 개발 배경

• DC-LIN 통신은 전원선 하나를 이용하여 전원 공급과 LIN 통신이 동시에 가능하게 하는 기술
• DC-LIN 통신은 원가 절감, 무게 절감, 커넥터 활용성을 높이는 등 많은 장점이 존재한다.
• DC-LIN 물리 계층 사양에 맞춰 개발된 Transiver/ IC를 사용함으로써 LIN 통신이 구현 가능하다.
• DC-LIN 통신은 BMS, 소형의 Sensor, actuator, switch등에 활용 가능

표준화 현황

• ISO 17898에 등록된 LIN 통신 표준 문서 존재
• DC-LIN은 2019sus LIN 표준 문서 Part8에 추가되면서 등록됨
  
• 현재 일부 반도체 업체에서만 DC-LIN 지원 IC를 제공중
• 아직 많이 쓰지는 않는다.

9. XCP 통신 배경

CCP/XCP 프로토콜 개발 배경

• CCP(CAN Calbration Protocol)은 제어기(ECU)에서 데이터를 수집하고 교정하기 위한 프로토콜
• CCP 사용 목적은 제어기 개발부터 양산까지 모든 단계에서 공통의 툴과 인터페이스를 사용하여 제어기 내부 데이터에 접근하기 위함
• CCP는 개발 단계에는 Reflashing과 Debugging으로 사용되며, 생산 공장에서는 EOL(end-of-line) Programming으로, 정비 및 AS에서는 Reprogramming및 업데이트 목적으로 활용된다.
• XCP(Universal Calibration Protocol은 CAN 통신 뿐 아니라 다른 통신을 이용해서 동일한 기능을 할 수 있도록 CCP의 개념을 확장한 버전이다.

CCP/XCP 프로토콜 개념

• CCP/XCP는 소프트웨어적으로 구현되는 프로토콜로 여러가지 통신을 통해서 제어기 내부 데이터 취득, 수정할 수 있도록 표준화된 인터페이스를 제공
• XCP에는 데이터를 전송하는 규칙, Master-Slave간 동작 과정, 명령어를 전달하고 응답하는 과정, 데이터의 표현 방법 등이 정의
• XCP는 제어기 특정 메모리 영역의 데이터를 읽어오거나 혹은 제어기의 특정 메모리 데이터의 값을 쓸 수 있는 명령어를 지원하여 제어 파라미터를 수정할 수 있다.
• XCP는 제어기가 갖고 있는 일부 기능을 외부 PC에서 실행하게 하여 결과 값을 제어기에 피드백해주는 명령어를 지원, PC와 제어기 간 동기 실행이 가능하게 한다.
• XCP는 소프트웨어 업데이트도 지원 가능.

10. XCP 통신 개요

CCP/XCP 프로토콜 동작

• CTO(Command Transfer Object) : 명령어를 기반으로 CCp/Xcp 데이터를 전달할 수 있도록 만들어진 메시지
• DTO(Data Transfer Object0 : CCP/XCP를 이용하여 다량의 데이터를 상호 교환할 수 있도록 만들어진 메시지
• PID(Packet Identifier): 여러 명령어를 구분하기 위해 사전에 정의된 명령어 모음을 ID 인덱스 값으로 지정해 좋은 것
• CCP/XCP 통신은 Master와 Slave간 통신 모델로 동작하며, Master는 요청, Slave은 응답한다.
• 데이터 교환모드는 Standard Mode와 Block Mode로 나뉜다.

CCP/XCP 프로토콜 활용

• CCP/XCP는 데이터나 파라미터 보정용으로 사용 가능
• ODT(Object Description Table)은 PID 제어기 메모리 상의 데이터를 서로 연결시켜 주는 상관 데이터 표로서, 실제 메모리의 어느 위치에 어떤 데이터가 있는지에 대한 정보를 담고 있음
• CCP/XCP는 DAQ(Data Acquition)과 STIM(Synchronous Data Stimulation)이라는 기능을 통해 제어기의 내부 데이털르 읽어오고 일부 기능을 대체 실행한 후 다시 제어기로 피드백해 주는 bypassing기법을 적용하여 실차에서 제어기의 소프트웨어 개선 활동을 용이하게 할 수 있음.

11. 차량용 통신 보안 기술 개요

차량용 통신 보안 기술 배경

• 외부 커넥티비티의 증가로 해킹 경로가 다변화
• 전자 부품의 중가, 커넥티비티 기술 발달, 오픈 소프트웨어 플랫폼 적용으로 해킹 사례가 증가중이다.(안드로이드와 같은 오픈소스 사용시 해킹 정보획득이 용이, 차량 내부 통신은 기본저긍로 암호화 처리가 되어있지 않아, 외부기기 연결만으로 데이터 취득 가능
• 차량 환경에서는 원가, 시스템 복잡도 등을 종합적으로 고려하여 비용 대비 효과가 큰 보안 기술을 최적화화여 적용하는 것이 필요

차량용 통신 보안 기술 개념

• 네트워크 관점에서 기술 적용이 필요하다.
• 네트워크 설계 필요한 3가지1) 기밀성 : 인증된 장비만 차량 내부 네트워크로 접근할 수 있도록 권한 설정2) 무결성 : 제이기 인증, 메시지 암호화 복호화를 통해서 외부에서 통신 메시지를 위조 변조 방지3) 가용성 : 차량 내부 기능의 서비스가 임의의 외부 장치에 의해 거부되는 등의 공격으로부터 강인할 수 있도록 적절한 필터링 설계 필요
• 차량 내 네트워크의 보안은 접근 단계별로 보안 정도를 달리하여 구현할 필요가 존재

12. 네트워크 관리 기술

네트워크 관리 기술 배경

• 차량 내부의 제어기들은 시동전부터 켜지는 제어기와 시동 후에 켜지는 제어기 등 키의 입력 상태에 따라 전원 인가 시점이 달라진다.
• 시동을 끈 후에도 남아 일정시간 후에 꺼지는 제어기도 존재하며 시점이 서로 다름
• 안전한 통신을 위해 제어기의 기능을 보장하고, 베터리의 방전을 줄이기 위해 네트워크 관리 기법을 공부
• 네트워크 관리의 목적1) Network의 Start-up, Shut-down 동기화2) ECU의 동작 상태 모니터링30 ECU의 Sleep 및 Wake up 제어를 통한 전원 관리

OSEK NM 기술

• OSEK/VDX 단체에서 정한 표준화된 차량 내 네트워크 관리 기법중 하나
• Direct OSEK NM 과 Indirect OSEK NM 있다
• Direct OSEK NM 에서는 네트워크 관리를위한 별도의 메시지 사용. // Alive Message(Logical Ring에 참여할 제어기를 등록) // Ring Message(Logical Ring 구성을 통해 네트워크에 연결된 제어기의 상태를 주기적으로 확인하는 메시지)
• Direct OSEK NM을 통해 제어기 및 네트워크의 Sleep/Wake up을 상황에 맞춰 제어 가능하다.

13. WAVE 통신 표준 (1609.4)

WAVE 통신 표준(1609.4) 개념

• IEEE 1609.4는 IEEE WAVE Multi-Channel Operation 즉, 단일 장치 RF 장치를 이용하여 다른 2개 이상의 주파수 채널을 시분할 접속하는 메커니즘을 정의학고 있는 표준이다.
• WAVE 통신은 5.9HZ DSRC 밴드의 75MHZ 대역폭을 사용하여 7개의 체널로 구성. 1개의 CCH(control channel)과 SCH로 구성
• WAVE 다중 채널 전송 모드는 3가지로 구분1) Continuous : 하나의 채널만 계속 사용하여 전송2) Alternationg : 제어 채널과 서비스 채널이 번갈아가며 전송되는 모드3) Immediate : 반복 구간에 맞춰 스위칭하지 않고 즉각적으로 전송

WAVE 통신 표준(1609.4)의 내용

• 데이터 처리(Data Plane Service): Chneel Coordination, Channel Routing, User Priority등이 포함
• 데이터 관리(Management Service): Multi-Channel Sunchronization, Channel Access, MIB maintenance, Readdressing 등이 포함

14. WAVE 통신 표준 (1609.3)

WAVE 통신 표준 (1609.3) 개념

• 네트워킹 서비스와 메시지 전송 프로토콜을 정의하는 표준 문서
• WAVE Management Entity(WME)와 데이터 처리를 담당하는 WAVE Short Message Protocol(WSMP)로 구성된다.
• WME는 RSU(기지국)또는 OBU에서 가능한 서비스를 알리거나 요청, 관리 정보를 유지 관리함
• RSU는 자신이 제공하고자 하는 서비스를 Provider Service Table에 등록하고 WSA(Wave Service Advertisement)메시지를 통해서 OBU에게 자신의 서비스 유형을 알림

WSMP의 개념

• WSMP는 WAVE 메시지 프레임의 포맷 규정
• WSMP는 간단한 메시지 전송 프로토콜로서, RSU와 OBU 사이 또는 OBU와 OBU들 간의 WSM 전송을 요청하고 수신하는 절차와 메시지 포맷을 정의
• 상위 계층에서 발생된 짧은 메시지를 빠르고 자유롭게 1:N(1)로 전송 지원
• WSM 는 WSMP Header 와 Data부분으로 구성
• 메시지 Header 안에는 전송 채널, 파워, 속도 , 우선순위 등의 정보가 직접적으로 명시
• 메시지 Data는 최대 512byte 크기의 사용자 데이터 전달
• 기본 V2V 메시지 및 V2I/V2V 이벤트 경고 메시지 전달에 적합

15. WAVE 통신 표준 (1609.2)

1. WAVE 통신 표준 1609.2 : 다른 차량이나 외부 시스템과 무선 통신 시 준수해야 할 보안 규격을 정의1) IEEE 1609.2 : WAVE 통신을 이용해서 차량이 다른 차량이나 외부 시스템과의 무선 통신 시 준수해야 할 보안 규격2) 통신량의 급증에 따라 도청, 스푸핑, 패킷 재사용 등과 같은 통신 상에서 발생할 수 있는 공격으로부터 메시지를 보호하기 위한 규격3) WAVE 통신 기반의 차량 간 통신(V2X)을 위한 암호, 인증, 디지털 서명 등의 보안 규격 표준화, 필수 사항은 아니며 선택적으로 적용할 수 있음.4) 차량 간 전송되는 메시지의 위,변조 방지 여부 및 메시지 송신자가 적합한 송신자인지를 식별하기 위한 공개키 기반 전자 서명 기술로, ECDSA, ECIES 등을 사용하여 보안성 우수.5) IEEE 1609.2 사용 기술A. 전자 서명 기술(ECDSA, ECIES 등) : 메시지 위,변조 방지 여부. 송신자 식별B. AES-CCM : 데이터 암호화 및 복호화. MAC를 통한 데이터 무결성 보장
2. 디지털 서명(Digital Signature) : 인증,검증 된 사람,장치 인지 확인하는 과정으로 메시지의 기밀성 보호 가능1) 데이터에 개인키로 암호화된 서명과 메시지를 넣어 전송A. 수신자는 수신된 서명을 송신자의 공개키를 이용해 복호화 진행B. 수신된 메시지와 복호화한 메시지가 일치하면 검증 성공2) ECDSA(Elliptic Curve Digital Signature Algorithm)A. Elliptic Curve를 이용한 암호화 기법을 통해 디지털 서명이 이뤄지는 알고리즘.B. 키 사이즈가 작아 통신에 사용하기 적합3) Elliptic Curve : 암호화 과정에 사용되는 기법. 식을 통해 얻어진 숫자를 서명 및 검증에 활용A. 장점 : 기존 알고리즘보다 공개 키의 비트 크기 감소
3. 메시지 인증 코드(MAC) : Message Authentication Code.1) 메시지의 인증에 쓰이는 작은 크기의 정보로 메시지의 데이터 인증과 더불어 변조 여부를 판결할 수 있어 무결성 보호 가능

16. 교통 정보 (TPEG) 통신 개요

1. 교통 정보(TPEG) 통신 정의1) TPEG : 디지털 통신 채널을 이용해 자동차 내비게이션 단말기에 실시간 교통 정보, 여행 정보 등을 전송하는 데이터 전송 표준 규격2) 1997년 EBU(유럽 방송 연합)이 기존에 사용하던 TTI(Traffic and Travel Information) 서비스를 제공하는 FM 라디오 기반의 RDS(Radio data System) 데이터 전송 기술이 다양한 ITS 서비스의 지원과 확장에 한계가 있어 TPEG 개발 시작.3) TPEG : 3세대 TTI 서비스를 제공하는 디지털 데이터 전송 기술4) 우리나라의 경우 DMB 채널을 이용하여 전송
2. TPEG 개발 역사1) 1980년대 유럽, FM 방송 방식을 이용한 교통 정보 서비스 실시 -> RDS-TMCA. RDS-TMC(Radio Data System). 유고 정보 서비스 제공B. 1187.5bps의 전송 속도를 갖는 FM 데이터 채널 이용2) 1997년 EBU(유럽 방송 연합) : TPEG 개발 시작
3. TPEG 통신 동작 원리1) TPEG 서비스는 TPEG 단말기, 교통 정보 수집 장치, 실시간 데이터 전송 채널로 구성2) 데이터 생성기(Generator)는 전달할 정보를 TPEG 프로토콜에 맞게 변환하는 기능 담당3) 디지털 방송 사업자는 디지털 방송 신호와 교통 정보를 TPEG 단말기로 전송4) 수신 단말기는 TPEG Decoder를 통해 방송 신호에서 교통 정보를 분리하여 애플리케이션에서 활용
4. 우리나라 TPEG 주요 서비스1) 실시간 교통 정보(CTT) : 국가 표준 노드 링크 기준에 따라 제공2) 유고 정보(RTM) : 사고, 공사, 행사, 재해, 통제 등 유고/돌발 정보 제공3) Simple Map(LOC) : 심플맵(요약 이미지) 교통 정보4) 관심 위치 정보(POI) : 여행, 맛집, 의료 금융 공공기간 등 관심 지점 및 지역에 대한 정보5) 안전 운행 서비스(SDI) : 사고 다발 및 과속 방지 등 안전 운전 관련 정보6) 뉴스 정보(NWS) : 실시간 뉴스 정보, 기상정보(WEA)

17. 하이패스 통신 개요

1. 하이패스 개념 이란?
   1) 국내는 ITS 시스템의 일환으로 DSRC 기반의 고신뢰성 통신 기술로 대체되면서 하이패스라는 이름으로 서비스 중
   2) 무선 통샌 매체로 RF(수동,능동)과 적외선(IR)을 사용하며, C-ITS에서는 DSRC 방식인 능동 RF 방식을 지향하며 이를 구축 중
2. 하이패스 통신 동작 원리
   1) ISO 14906은 DSRC 통신을 이용하여 전자 비용 결제 애플리케이션 개발에 필요한 인터페이스를 정의하고 있는 표준 문서로 다음과 같은 내용 포함
   => ETC 응용 프로그램의 요금 처리 절차 정의(ETC-Debit Transaction flow)B. ETC 응용 프로그램이 이용하는 정보 형식 정의(Message format)2) 요금 징수 절차는 초기화, 요금 징수, 후속 처리의 3단계로 구성되며 T-APDU 메시지 포맷에 맞춰 T-ASDU 명령어에 따라 서비스가 처리되는 방식으로 동작함.

18. 전기차 무선 충전 통신 개요

• 전기차 무선 충전 통신 개념
  1) 전기차 무선 충전 통신은 무선 전력 전송 단계에서 자동차와 전력 인프라 간의 통신을 의미
  2) 전기차 무선 충전 시스템은 전력이 큰 무선 통신이라 생각할 수 있음
  3) 전력 무선망과 정보 무선망을 같이 사용하거나 분리해서 사용할 수 있음
  4) 전기차 무선 충전 통신도 V2X 무선 통신의 개념을 그대로 활용하여 구축할 수 있음
  5) ISO 19363 표준은 전기차 무선 충전을 위한 전기차 측 시스템의 요구 사항을 정의한 표준 문서
  6) IEC 61980 표준은 전기차 무선 충전을 위한 인프라 측 충전 시스템의 요구 사항을 정의한 표준 문서
  7) IEC 15118~7 표준은 무선 충전 통신 메시지에 대한 사양 정의

19. 블루투스 통신 개요

1. 블루투스 : 10m 이내의 근거리에서 데이터를 송수신할 수 있는 무선 개인 영역 망 기술.
   1) WPAN(Wireless Personal Area Network) : 무선 개인 영역 망. 비교적 짧은 거리인 개인 활동 공간 내에서 저전력 휴대 기기 간 무선 네트워크의 구성을 위한 통신
   2) 저비용 저전력으로 이용. 여러 주파수에 걸쳐 분할해 데이터 전송 가능. 우수한 연결성
2. 블루투스 통신 표준의 개발 : IEEE 802.15. 중속도의 WPAN 기술 규격의 블루투스 1.0 표준 출시
   1) 1997 Bluetooth 1.0 : 1Mbps급
   2) 2003 Bluetooth 1.2 : BR(Basic Rate)
   3) 2003 Bluetooth 2.0, 2.1 : 3Mbps급. EDR(Enhanced Data Rate)
   4) 2009 Bluetooth 3.0 : 20Mbps급. HS(High Speed)
   5) 하위 호환 가능. 속도와 대역폭 계속 발전.
   6) 2010 Bluetooth 4.0 : 통합 버전A. Classic Bluetooth, Bluetooth HS, Bluetooth Low Energy(BLE 1Mbps급 초저전력용)
   7) 2016 Bluetooth 5 -> A. 저전력 모드 강화 : 전송 거리 4배, 통신 속도 2배 증가, B. 비콘 기능 지원 : 가장 빠른 위치를 찾을 수 있는 기능
3. Profile : 지원 가능한 응용 프로그램을 정의하며, 블루투스 장치가 다른 블루투스 장치와 통신하는데 사용하는 데이터 전송 프로토콜 규정(규약)
   1) 송수신 데이터의 유형 정의. 약 27개의 profile이 정의되어 있고 증가하는 추세.
4. 블루투스 통신
   1) ISM(Industrial Scientific Medical Band) 밴드A. 별도의 라이센스가 필요 없음 -> 다른 장치 간의 간섭 발생 우려 -> 주파수 호핑 사용B. 대부분의 국가에서 2.4GHz or 2.483GHz에 해당.
   2) 주파수 호핑 : 주파수를 초 당 1,600번씩 계속 바꿔가며 데이터를 송수신할 수 있는 기능 -> A. 동일한 주파수 대역을 사용하는 장치 간의 간섭을 피할 수 있음
   3) 송신 전력(=송신 거리)에 따른 Class 구분 : 1(100m),2(20~30m),3(10m) Class4) 피코넷(PicoNet) 구조 : 1개의 Master, 7개의 Slaves 구조. 브로드 캐스팅 가능5) 스캐터넷(Scatternet) : 피코넷이 여러 개 모인 구조.
5. 블루투스 Link 방식 : TDD(Time Division Duplex). 피코넷의 경우 주로 ACL Link 사용
   1) SCO(Synchronous Connection Oriented) Link : 시간을 나눠 각 채널 사용 -> A. 1Mhz의 대역폭을 지닌 각 채널들을 625us의 타임 슬롯으로 할당
   2) ACL(Asynchronous Connection-Less) Link : 예악된 타임 슬롯 없이 언제나 메시지 송수신 가능
6. V2D 블루투스 통신 활용
   1) V2X 중 차량과 디지털 기기 간의 통신 서비스. 대표적인 연결 기기로는 스마트폰이 있음
   2) 스마트키, 스마트폰 연결, 웨어러블 기기 연결을 통해 다양한 편의 및 안전 기능 지원
   3) 스마트키와 차량 간의 통신에 적용하여 접근 제어에 활용
   4) 스마트 기기의 음성 인식, 멀티미디어, 인터넷 기능을 연계하여 활용
   5) 웨어러블 디바이스와 차량 간의 통신을 통한 운전자의 생체 신호 모니터링에 활용
   6) 차량 내 OBD와 연계하여 차량의 운행 정보를 바탕으로 차량 진단 서비스 연계에 활용

20. USB 통신 개요

1. USB(Universal Serial Bus) : 컴퓨터와 주변 기기를 연결할 때 사용하는 입출력 표준 프로토콜
2. USB 통신 개발 과정
   1) 1997년 USB 1.0 : 12Mbps급 Plug-in 기능
   2) 2000년 USB 2.0 : 480Mbps급 High-Speed3) 2008년 USB3.0 : 5Gbps급 Super Speed4) 2013년 USB 3.2 : 최대 10Gbps급
3. USB 통신 : PC에 주변 기기들을 연결하는 통신 인터페이스를 표준화하기 위해서 개발된 유선 고속 통신 방식 중 하나.
   1) USB PD는 연결된 기기를 자동으로 감지하여 작은 스마트폰인지, 큰 노트북인지 파악한 후 충전을 제공하는 서비스 지원
   2) 듀얼 스택 구조 : 하위 호환 지원. 연결 장치에 맞는 패스를 통해 통신 가능
   3) 통신 거리 : 3m 내외 근거리 통신 방식.
   4) USB 3.0의 통신선 : 통신 속도 증대를 위해 8개로 증가.
   5) USB 통신은 Host PC와 Slave Device간 가상의 연결 통로(Pipe)를 만들어 대역폭, 전송 모드 등에 맞춰 데이터가 전달됨
   6) Host PC에서는 USB 통신을 제어하는 System SW와 연결된 Device의 애플리케이션과 연동되는 Client SW가 필요.
   7) Device에는 USB 통신을 위한 Device 드라이버와 Application SW가 필요.
4. Pipe : Host와 Slave Device 간 논리적인 가상의 연결 통로
   1) Pipe 별 역할 지정 가능
   2) 각 Pipe는 대역폭, 전송 타입, packet size 등의 정보를 가짐.
   3) Pipe의 관리에 따라 Host와 Slave 간 통신 모니터링
5. V2D USB 통신 활용
   1) 차량에서는 일반적으로 사진이나 멀티미디어 데이터를 infortainment 시스템에서 구동하는 용도로 많이 활용되고 있음
   2) 최근에는 USB PD를 적용하여 디지털 휴대 장치의 충전에도 사용
   3) 스마트폰 미러링 및 Android Auto, Apple Carplay 같은 기능과 연동하기 위해 USB 연결 사용
   4) USB 통신은 전원을 공급받으며 안정적인 고속 통신을 보장하기 때문에 다양한 디지털 기기 액세서리 제품군과의 연결성 및 활용성이 높아 다양한 서비스와의 연계가 가능할 것으로 예상.