오류 처리 시간 단축을 통한 ROS 진단 시스템 개선

Abstract

자동차 E/E 시스템 내의 소프트웨어의 규모는 점점 커지고 과거의 펌웨어 수준에 비해 많은 기능이 소프트웨어로 대체됨에 따라 복잡도 또한 높아지고 있다. 특히 자율주행 자동차가 개발되면서 소프트웨어의 관심이 집중되고 있다. 이러한 복잡한 시스템 내 소프트웨어의 신뢰성을 제고시키기 위해서는 주기적으로 프로그램의 행위를 모니터링하여 오류 검출 및 해결하는 작업이 필수적이다. 한편 로봇 진영에서 재사용 가능한 로봇 소프트웨어 플랫폼의 필요성이 대두되어 등장한 ROS (Robot Operating System)는 다양한 개발 지원 도구와 구독/발행의 효율적인 통신방식을 제공하는 오픈 소스 플랫폼으로, 로봇을 넘어서 자율주행 자동차 플랫폼으로의 활용이 시도되고 있다. 프로그램의 상태를 모니터링하는 메커니즘을 제공하는 ROS의 진단 시스템은 오류 검출 및 해결에 있어 비효율적인 메시지 처리 시간과, 메시지 전송 지연이라는 두 가지 지연 요소를 가진다. 오류 검출 및 해결 과정 전체에서 모든 진단 결과 메시지에 대한 리스트를 계속 유지하고 있기 때문에 비효율적인 메시지 처리가 야기되고, 진단 데이터를 수집하는 노드와 오류를 처리하는 노드가 독립적으로 실행되기 때문에 노드 간 메시지 전송 지연을 발생시킨다. 본 논문에서는 설정 가능한 오류 복구 레벨을 정의하고 오류 메시지 선별 처리, 직접 오류 처리 기법을 적용하여 문제를 해결한다. 개선된 ROS 진단 시스템은 실험 결과 기존 시스템에 비해 오류 검출 및 해결 시간을 25.1% 감소시켰다.