OCPP 1,6 против OCPP 2.0.1: руководство по обновлению протокола зарядки электромобилей
OCPP (Open Charge Point Protocol) является универсальным стандартом связи в зарядка электромобиля поле. Проще говоря, он действует как "переводчик" между зарядными станциями и внутренними системами управления, позволяя устройствам разных брендов общаться на одном языке. Этим протоколом управляет Open Charge Alliance, международная организация, состоящая из глобальных компаний, занимающихся инфраструктурой электромобилей. Основная ценность OCPP заключается в том, что это бесплатный hardware-independent открытый стандарт. Это означает, что операторы не должны быть привязаны к экосистеме одного поставщика и могут гибко выбирать зарядные станции EV от разных брендов при управлении ими с помощью одной и той же программной системы. В настоящее время наиболее широко используемой версией на рынке является OCPP 1,6, в то время как 2.0.1, как стандарт следующего поколения, постепенно продвигается. В этой статье будет приведено подробное сравнение этих двух версий, которое поможет вам определить, необходимо ли обновление.
С момента своего выпуска в 2015 году OCPP 1,6 стал стандартом де-факто для глобальных зарядных сетей. Подавляющее большинство зарядных станций до сих пор используют эту версию, включая улучшенный вариант 1,6 (j). Его широкое внедрение легко объяснить: он структурно прост, работает стабильно и в основном достаточен. Для сетей ранней зарядки версия 1,6 действительно удовлетворяла основные потребности: передача статуса зарядки, обработка записей транзакций и поддержка дистанционного управления. Однако по мере быстрого развития индустрии зарядки этот протокол почти десятилетней давности начал проявлять ограничения. Основные проблемы с OCPP 1,6 включают:
Механизм связи версии 1,6 был разработан в эпоху относительно простых угроз сетевой безопасности. В современной сложной сетевой среде его метод аутентификации является относительно простым и легко становится мишенью для атак. Для взимания платы с сетей, обрабатывающих платежную информацию и пользовательские данные, это риск, который нельзя игнорировать.
По мере расширения масштаба зарядных станций версия 1,6 начинает испытывать трудности. Она не поддерживает сжатие данных или пакетную передачу сообщений. Ранние версии даже использовали протокол SOAP, который является громоздким и многословным, потребляя большой объем пропускной способности. Для больших станций с сотнями точек зарядки эффективность передачи данных становится узким местом.
Современные сценарии зарядки требуют разнообразных методов запуска: мобильные приложения, RFID-карты, QR-коды, платежи NFC, кредитные карты и, в идеале, "подключи и заряди". Однако версия 1,6 изначально поддерживает только RFID-карты и токены приложений; другие методы требуют внешних систем, увеличивая сложность и потенциальные точки отказа.
Версия 1,6 упрощает структуру зарядной станции до двух уровней: станции и разъема. Эта плоская модель не может отражать сложную архитектуру современных зарядных станций. На самом деле станция может содержать несколько блоков питания, каждый из которых управляет несколькими разъемами. Упрощенная модель 1,6 затрудняет операторам точное определение состояния ресурса, часто полагаясь на дополнительные данные, предоставляемые поставщиком, которые различаются по формату и надежности.
Механизм обработки транзакций в автономном режиме в версии 1,6 не идеален. Идентификаторы транзакций генерируются центральной системой, и после выхода из строя сети локальные идентификаторы подвержены ошибкам. Событиям удаленного запуска не хватает уникальных идентификаторов, что затрудняет последующее отслеживание. Эти проблемы особенно очевидны в районах с нестабильными сигналами, таких как подземные парковки.
Когда зарядная станция выходит из строя, диагностическая информация, предоставляемая версией 1,6, часто недостаточно подробна. Операторам трудно быстро найти первопричину, что приводит к низкой эффективности обслуживания. Кроме того, если необходимо заменить серверную систему управления, перенос зарядных станций 1,6 на новую платформу сложен и может привести к потере исторических данных.
Хотя версия 1,6 (j) поддерживает интеллектуальную зарядку, позволяя ограничивать мощность и временные окна, ее возможности относительно просты. Для сценариев, требующих сложной балансировки нагрузки или взаимодействия между автомобилем и сетью (V2G), версии 1,6 недостаточно.
OCPP 2.0.1 - это пересмотренная версия 2,0 (версия 2,0 была снята с производства из-за множества проблем). Это совершенно новая архитектура, несовместимая с 1,6, со значительными изменениями в философии дизайна и эксплуатации.
Документация для версии 2.0.1 была переписана, с более четкой структурой, модульными функциями, подробными диаграммами и примерами использования. Для разработчиков это означает более короткое время развертывания и меньше недоразумений.
Это самое значительное архитектурное изменение 2.0.1. Новая модель состоит из трех слоев:
Станция: вся зарядная установка
EVSE (Electric Vehicle Supply Equipment): физический контроллер, управляющий распределением электроэнергии
Разъем: фактический зарядный разъем
Эта многоуровневая структура позволяет системе точно определять состояние каждого блока питания. Например, если EVSE выходит из строя, операторы могут точно определить местонахождение конкретного контроллера, не влияя на другие функционирующие разъемы на станции. Этот уровень детального управления особенно важен для больших зарядных станций.
Кроме того, модель 2.0.1 устройств распространяется на физические атрибуты, такие как датчики температуры, системы охлаждения, освещение и возможности отображения, обеспечивая более полную поддержку данных для операций и технического обслуживания.
Версия 2.0.1 поддерживает пакетную передачу сообщений и сжатие данных, что значительно снижает использование полосы пропускания. В районах с ограниченной инфраструктурой связи это улучшение может напрямую снизить эксплуатационные расходы.
В новой версии представлены профили безопасности, поддерживающие базовую аутентификацию и аутентификацию на основе сертификатов (mTLS). Информация для аутентификации может обновляться удаленно, а события безопасности активно уведомляют серверную часть. Эти функции необходимы для соблюдения правил защиты данных и защиты от кибератак.
Центральная система может перезапускать отдельные EVSE, не затрагивая всю станцию. Для текущих транзакций система улучшила управление статусом. Эти функции значительно повышают операционную гибкость и уменьшают зависимость от ручного вмешательства на месте.
Версия 1,6 поддерживает только метрики на основе транзакций, в то время как 2.0.1 поддерживает non-transaction-level метрики и вводит новую модель метрик. Операторы могут более гибко отслеживать состояние оборудования, модели энергопотребления и другие важные данные.
2.0.1 поддерживает передовые интеллектуальные функции зарядки, включая балансировку нагрузки и реагирование на запросы. Важно отметить, что он обеспечивает полную поддержку взаимодействия Vehicle-to-Grid (V2G) и стандарта ISO 15118.
В дополнение к традиционным RFID и токенам приложений 2.0.1 поддерживает PIN-коды, кредитные карты и другие методы, обеспечивая техническую основу для беспилотных станций и сценариев подключения и зарядки.
Новая версия улучшает работу в автономном режиме: поддерживает сложные типы токенов, гибкое управление списком локальной авторизации, автономное подключение и стандартизированные процедуры кэширования данных и загрузки при повторном подключении. Эти улучшения обеспечивают надежную работу даже в условиях нестабильной сети.
Это одна из самых перспективных функций 2.0.1. ISO 15118 - это стандарт связи между транспортными средствами и зарядными станциями, поддерживающий технологию plug-and-charge - пользователи просто подключаются, а система автоматически идентифицирует их и начинает зарядку без взаимодействия с картой или приложением.
Реализация этой функции требует координации между производителями транспортных средств, поставщиками зарядных станций и сетевыми операторами. 2.0.1 обеспечивает полную техническую основу, включая управление сертификатами, структурированные системы идентификации и триггеры, согласованные с рабочими процессами ISO 15118.
2.0.1 позволяет центральной системе отправлять информацию о ценах на зарядные станции, включая текущие тарифы, сметные расходы и окончательные счета. Пользователи могут просматривать детали затрат непосредственно на экране станции, повышая прозрачность.
Понимание технических спецификаций - это одно; видеть их практическую работу - другое. Следующие три сценария иллюстрируют различия между версиями.
Используя общий сценарий "сначала подключите, затем авторизуйте":
Версия 1,6 не имеет четкого сообщения "CablePluggedIn". Системы обычно выводят это через изменения статуса в StatusNotification (например, Preparing, SuspendedEV). Проблема в том, что эти статусы различаются у разных поставщиков: некоторые указывают на ожидание считывания карты, некоторые указывают на неготовность автомобиля, а некоторые указывают на внутреннюю самопроверку.
Эта двусмысленность вызывает три проблемы: непоследовательное поведение среди брендов, влияющее на пользовательский опыт, потенциальные несанкционированные запуски транзакций и трудности для серверных систем для точной оценки реального состояния, влияющие на операционные решения.
Версия 2.0.1 вводит сообщения TransactionEvent и поля TriggerReason, четко указывающие на такие события, как "CablePluggedIn". В сочетании с четко определенным жизненным циклом транзакции процесс становится предсказуемым и отслеживаемым, с согласованным поведением среди поставщиков, что значительно улучшает совместимость.
OCPP 1,6: Доступность коннектора ограничена простыми статусами, такими как онлайн / офлайн или бездействие / занятость. Для станции с восемью вилками, если две из них отключены из-за сбоев, 1,6 может не точно отражать эту деталь.
OCPP 2.0.1: уровень EVSE позволяет точно идентифицировать проблему - будь то сбой связи контроллера или аппаратная проблема конкретного разъема. Операторы могут удаленно диагностировать и даже перезапускать один блок питания без диспетчеров.
OCPP 1.6: поддерживает локальный белый список RFID, но не содержит стандартов для списков с истекшим сроком действия, целостности автономных данных и синхронизации после повторного подключения. Реализация сильно различается, что может привести к потере или дублированию транзакций.
2.0.1 OCPP: Определяет полные автономные рабочие процессы, включая локальные решения авторизации, кэширование данных, пакетную загрузку после повторного подключения и разрешение конфликтов. Это обеспечивает надежную техническую поддержку, особенно в районах с ограниченной сетевой инфраструктурой.
Несмотря на явные преимущества 2.0.1, внедрение в отрасли происходит медленно. Основные причины включают:
Стоимость и сложность: модернизация до 2.0.1 требует значительных инвестиций в разработку аппаратного и программного обеспечения. Циклы внедрения прошивки длинные, а последующие расходы на поддержку высоки. Для операторов обновление или замена существующей прошивки может потребовать крупномасштабной работы на месте.
Соображения стабильности: 1,6 доказал свою стабильность на протяжении многих лет. Хотя 2.0.1 имеет значительные улучшения, его сложность выше. Для операторов, отдающих приоритет стабильным операциям, "надежная работа" часто перевешивает "имеет больше функций".
Функциональные альтернативы: многие 2.0.1 функции, такие как оплата QR-кодом, отображение платы и интеллектуальное планирование, могут быть реализованы в системах 1,6 с помощью внешних приложений или индивидуальной разработки. Хотя они и менее элегантны, они удовлетворяют основные потребности.
Инерция экосистемы: миллионы устройств 1,6 уже развернуты по всему миру, образуя большую экосистему. Аксессуары, инструменты и навыки персонала вращаются вокруг 1,6. Миграция требует восстановления этих возможностей.
Новые сети зарядки: для планирования новой инфраструктуры рекомендуется принять 2.0.1 , чтобы избежать будущих затрат на миграцию и полностью использовать производительность и расширяемость нового стандарта.
Высокопроизводительные приложения: для систем plug-and-charge, V2G и сложных проектов по реагированию на спрос необходим 2.0.1 , поскольку 1,6 не может надежно поддерживать эти функции.
Операторы с сотнями зарядных устройств могут извлечь выгоду из оптимизации производительности 2.0.1 и подробных моделей устройств, повышая эффективность работы.
Безопасность и соответствие требованиям: Регионы со строгими правилами обработки данных и платежей могут полагаться на механизмы безопасности 2.0.1 для более простого соответствия требованиям.
Для большинства существующих операторов полный переход на 2.0.1 пока не является своевременным. Прагматичный подход:
Поддерживать существующие устройства 1,6: продолжить работу стабильной системы 1,6 и дополнить недостающие функции внешними системами.
Выберите 2.0.1 для новых устройств: Выберите 2.0.1совместимое оборудование для новых станций.
Требуйте поддержки двух версий: при покупке нового оборудования требуйте от поставщиков поддержки как 1,6, так и 2.0.1, сохраняя гибкость для будущих обновлений.
Отслеживайте отраслевые тенденции: отслеживайте ход внедрения 2.0.1 основных поставщиков, чтобы оценить сроки миграции.
Связь между OCPP 1,6 и 2.0.1 похожа на переход от обычных телефонов к смартфонам. 1,6 прост, надежен и достаточен, поддерживая первую волну развития глобальной сети зарядки. 2.0.1 более мощный, безопасный и гибкий, закладывая основу для зарядки следующего поколения.
Какую версию выбрать, зависит от вашей ситуации: если ваша существующая система 1,6 работает хорошо без срочных потребностей в функциях, вы можете подождать; для новых проектов или расширенных требований к функциям используйте 2.0.1; для сценариев между ними используйте постепенный подход, готовя новые устройства к будущему.
Независимо от версии, понимание этих технических различий поможет вам принимать более разумные решения и создавать более надежную и эффективную сеть зарядки электромобилей.
