บทความนี้อธิบายถึงวิวัฒนาการของโปรโตคอล OCPP การอัพเกรดจากเวอร์ชัน 1.5 เป็น 2.0.1 พร้อมทั้งเน้นย้ำถึงการปรับปรุงในด้านความปลอดภัย การชาร์จอัจฉริยะ การขยายฟีเจอร์ และการลดความซับซ้อนของโค้ดในเวอร์ชัน 2.0.1 รวมถึงบทบาทสำคัญของโปรโตคอล OCPP ในการชาร์จรถยนต์ไฟฟ้า
I. การแนะนำโปรโตคอล OCPP
ชื่อเต็มของ OCPP คือ Open Charge Point Protocol ซึ่งเป็นโปรโตคอลแบบเปิดและอิสระที่พัฒนาโดย OCA (Open Charge Alliance) ซึ่งเป็นองค์กรที่มีฐานอยู่ในเนเธอร์แลนด์ Open Charge Point Protocol (OCPP) เป็นรูปแบบการสื่อสารแบบรวมศูนย์ระหว่าง CS และระบบจัดการสถานีชาร์จ (CSMS) สถาปัตยกรรมโปรโตคอลนี้รองรับการเชื่อมต่อระบบการจัดการส่วนกลางของผู้ให้บริการสถานีชาร์จกับสถานีชาร์จทั้งหมด และได้รับการออกแบบมาโดยเฉพาะเพื่อแก้ไขปัญหาการสื่อสารที่เกิดขึ้นในเครือข่ายการชาร์จส่วนตัว OCPP รองรับการจัดการการสื่อสารระหว่างสถานีชาร์จและระบบการจัดการส่วนกลางของผู้ให้บริการแต่ละราย OCPP รองรับการสื่อสารระหว่างสถานีชาร์จและระบบการจัดการส่วนกลางของผู้ให้บริการแต่ละราย OCPP ช่วยเปลี่ยนแปลงธรรมชาติแบบปิดของเครือข่ายการชาร์จส่วนตัว ซึ่งก่อให้เกิดปัญหาแก่เจ้าของรถ EV และผู้จัดการอสังหาริมทรัพย์จำนวนมาก และนำไปสู่การเรียกร้องอย่างกว้างขวางสำหรับรูปแบบเปิดทั่วทั้งอุตสาหกรรม
ประโยชน์ของโปรโตคอล OCPP
เปิดและใช้งานฟรี
ป้องกันการล็อกอินกับผู้ให้บริการรายเดียว (แพลตฟอร์มการชาร์จ)
ลดเวลา/ความพยายามในการบูรณาการและปัญหาไอที
1、ประวัติความเป็นมาของ OCPP
2. การแนะนำเวอร์ชัน OCPP
ดังแสดงด้านล่างตั้งแต่ OCPP1.5 ถึง OCPP2.0.1 ล่าสุด
เนื่องจากมีโปรโตคอลเฉพาะในอุตสาหกรรมมากเกินไปที่จะรองรับประสบการณ์บริการรวมและการเชื่อมต่อการทำงานระหว่างบริการของผู้ให้บริการที่แตกต่างกัน OCA จึงเป็นผู้นำในการพัฒนาโปรโตคอลเปิด OCPP1.5 SOAP ถูกจำกัดด้วยข้อจำกัดของโปรโตคอลของตัวเองและไม่สามารถทำให้แพร่หลายได้อย่างรวดเร็ว
OCPP 1.5 สื่อสารกับระบบส่วนกลางผ่านโปรโตคอล SOAP บนโปรโตคอล HTTP เพื่อควบคุมจุดชาร์จ รองรับฟังก์ชันต่อไปนี้: ธุรกรรมที่เริ่มต้นในพื้นที่และจากระยะไกล รวมถึงการวัดค่าการเรียกเก็บเงิน
(3) OCPP1.6 (SOAP/JSON)
OCPP1.6 เวอร์ชันเข้าร่วมการใช้งานรูปแบบ JSON และเพิ่มการขยายตัวของการชาร์จอัจฉริยะ เวอร์ชัน JSON ผ่านการสื่อสาร WebSocket สามารถส่งข้อมูลถึงกันได้ในสภาพแวดล้อมเครือข่ายใดๆ โปรโตคอลที่ใช้มากที่สุดในตลาดคือเวอร์ชัน 1.6J รองรับข้อมูลรูปแบบ JSON ที่ใช้โปรโตคอล WebSocket เพื่อลดปริมาณการรับส่งข้อมูล (JSON ข้อมูล JSON ที่ใช้โปรโตคอล WebSocket เพื่อลดปริมาณการรับส่งข้อมูล)
รองรับข้อมูลรูปแบบ JSON ที่ใช้โปรโตคอลเว็บซ็อกเก็ตเพื่อลดปริมาณการรับส่งข้อมูล (JSON, JavaScript Object Representation เป็นรูปแบบการแลกเปลี่ยนข้อมูลแบบเบา) และอนุญาตให้ใช้งานบนเครือข่ายที่ไม่รองรับการกำหนดเส้นทางแพ็คเก็ตจุดชาร์จ (เช่น อินเทอร์เน็ตสาธารณะ) การชาร์จอัจฉริยะ: การปรับสมดุลโหลด การชาร์จอัจฉริยะแบบรวมศูนย์ และการชาร์จอัจฉริยะในพื้นที่ อนุญาตให้จุดชาร์จส่งข้อมูลของตัวเองอีกครั้ง (ตามข้อมูลจุดชาร์จปัจจุบัน) เช่น ค่าที่วัดได้ล่าสุดหรือสถานะของจุดชาร์จ
(4) OCPP2.0 (เจสัน)
OCPP 2.0 เปิดตัวในปี 2018 ปรับปรุงการประมวลผลธุรกรรม เพิ่มความปลอดภัย การจัดการอุปกรณ์ เพิ่มฟังก์ชันการชาร์จอัจฉริยะสำหรับโทโพโลยีที่มีระบบการจัดการพลังงาน (EMS) ตัวควบคุมในพื้นที่ และสำหรับ EV ที่มีการชาร์จอัจฉริยะแบบบูรณาการ สถานีชาร์จ และระบบจัดการสถานีชาร์จ รองรับ ISO 15118: ข้อกำหนด Plug and Play และ Smart Charging สำหรับยานยนต์ไฟฟ้า
(5) OCPP2.0.1 (JSON)
OCPP 2.0.1 คือเวอร์ชันล่าสุดที่เปิดตัวในปี 2020 ซึ่งมีคุณลักษณะและการปรับปรุงใหม่ๆ เช่น รองรับ ISO15118 (Plug and Play) ความปลอดภัยที่ได้รับการปรับปรุง และประสิทธิภาพโดยรวมที่ได้รับการปรับปรุง
3. ความเข้ากันได้ของเวอร์ชัน OCPP
OCPP1.x เข้ากันได้กับเวอร์ชันที่ต่ำกว่า, OCPP1.6 เข้ากันได้กับ OCPP1.5, OCPP1.5 เข้ากันได้กับ OCPP1.2
OCPP2.0.1 ไม่เข้ากันได้กับ OCPP1.6 แม้ว่า OCPP2.0.1 เนื้อหาบางส่วนของ OCPP1.6 จะเข้ากันได้ก็ตาม แต่รูปแบบเฟรมข้อมูลนั้นแตกต่างไปจากที่ส่งมาโดยสิ้นเชิง
ประการที่สองโปรโตคอล OCPP 2.0.1
1、ความแตกต่างระหว่าง OCPP 2.0.1 และ OCPP 1.6
เมื่อเปรียบเทียบกับเวอร์ชันก่อนหน้า เช่น OCPP 1.6 OCPP 2.0.1 มีการปรับปรุงที่สำคัญในด้านต่างๆ ต่อไปนี้:
ก. การปรับปรุงความปลอดภัย
OCPP2.0.1 ได้รับการปรับปรุงด้านความปลอดภัยด้วยการนำการเชื่อมต่อ HTTPS มาใช้บน Secure Sockets Layer และโครงการการจัดการใบรับรองใหม่เพื่อให้มั่นใจถึงความปลอดภัยของการสื่อสาร
ข.การเพิ่มคุณสมบัติใหม่
OCPP2.0.1 เพิ่มคุณสมบัติใหม่ๆ มากมาย รวมถึงการจัดการการชาร์จอัจฉริยะ และการรายงานและการวิเคราะห์ข้อบกพร่องที่ละเอียดมากขึ้น
c. การออกแบบที่ยืดหยุ่นมากขึ้น
OCPP2.0.1 ได้รับการออกแบบให้มีความยืดหยุ่นมากขึ้นเพื่อตอบสนองความต้องการของแอปพลิเคชันที่ซับซ้อนและหลากหลายมากขึ้น
ง. การลดความซับซ้อนของรหัส
OCPP2.0.1 ทำให้โค้ดเรียบง่ายขึ้น ทำให้สามารถนำซอฟต์แวร์ไปใช้งานได้ง่ายยิ่งขึ้น
การอัปเดตเฟิร์มแวร์ OCPP2.0.1 เพิ่มลายเซ็นดิจิทัล เพื่อป้องกันการดาวน์โหลดเฟิร์มแวร์ที่ไม่สมบูรณ์ ส่งผลให้การอัปเดตเฟิร์มแวร์ล้มเหลว
ในการใช้งานจริง สามารถใช้โปรโตคอล OCPP2.0.1 เพื่อควบคุมแท่นชาร์จจากระยะไกล ตรวจสอบสถานะการชาร์จแบบเรียลไทม์ ยืนยันตัวตนของผู้ใช้ และฟังก์ชันอื่นๆ ซึ่งช่วยปรับปรุงการใช้อุปกรณ์ชาร์จ ประสิทธิภาพ และความปลอดภัยได้อย่างมาก รายละเอียดและฟังก์ชันของ OCPP2.0.1 มีมากมายกว่าเวอร์ชัน 1.6 แต่ความยากของการพัฒนาก็เพิ่มขึ้นเช่นกัน
2、แนะนำฟังก์ชัน OCPP2.0.1
โปรโตคอล OCPP 2.0.1 เป็นเวอร์ชันล่าสุดของโปรโตคอล OCPP เมื่อเปรียบเทียบกับ OCPP 1.6 โปรโตคอล OCPP 2.0.1 ได้มีการปรับปรุงและเพิ่มประสิทธิภาพมากมาย เนื้อหาหลักๆ มีดังนี้:
การส่งข้อความ: OCP 2.0.1 เพิ่มประเภทข้อความใหม่และแก้ไขรูปแบบข้อความเก่าเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพและประสิทธิผล
ใบรับรองดิจิทัล: ใน OPC 2.0.1 ได้มีการนำกลไกการรักษาความปลอดภัยบนพื้นฐานใบรับรองดิจิทัลมาใช้เพื่อให้การตรวจสอบอุปกรณ์และการป้องกันความสมบูรณ์ของข้อความมีความแข็งแกร่งยิ่งขึ้น ซึ่งถือเป็นการปรับปรุงที่สำคัญเมื่อเทียบกับกลไกการรักษาความปลอดภัยใน OCPP1.6
แบบจำลองข้อมูล: OPC 2.0.1 อัปเดตแบบจำลองข้อมูลเพื่อรวมการรองรับประเภทอุปกรณ์และคุณลักษณะใหม่ๆ
การจัดการอุปกรณ์: OPC 2.0.1 มีฟังก์ชันการจัดการอุปกรณ์ที่ครอบคลุมมากขึ้น รวมถึงการกำหนดค่าอุปกรณ์ การแก้ไขปัญหา การอัปเดตซอฟต์แวร์ และอื่นๆ
โมเดลส่วนประกอบ: OCP 2.0.1 แนะนำโมเดลส่วนประกอบที่มีความยืดหยุ่นมากขึ้นซึ่งสามารถใช้เพื่ออธิบายอุปกรณ์และระบบการชาร์จที่ซับซ้อนมากขึ้น ซึ่งจะช่วยให้สามารถใช้คุณสมบัติขั้นสูง เช่น V2G (Vehicle to Grid) ได้
การชาร์จอัจฉริยะ: OCPP2.0.1 เพิ่มการรองรับการชาร์จอัจฉริยะ เช่น สามารถปรับกำลังการชาร์จได้อย่างไดนามิกตามสภาพกริดหรือความต้องการของผู้ใช้
การระบุตัวตนและการอนุญาตของผู้ใช้งาน: OCPP2.0.1 มีกลไกการระบุตัวตนและการอนุญาตของผู้ใช้งานที่ได้รับการปรับปรุง รองรับวิธีการตรวจสอบสิทธิ์ของผู้ใช้งานหลายวิธี และกำหนดข้อกำหนดที่สูงขึ้นสำหรับการปกป้องข้อมูลของผู้ใช้งาน
III. บทนำเกี่ยวกับฟังก์ชัน OCPP
1. การชาร์จอัจฉริยะ
ระบบการจัดการพลังงานภายนอก (EMS)
OCPP 2.0.1 แก้ไขปัญหานี้โดยแนะนำกลไกการแจ้งเตือนที่แจ้งข้อจำกัดภายนอกไปยัง CSMS (ระบบจัดการสถานีชาร์จ) อินพุตการชาร์จอัจฉริยะโดยตรงที่รองรับระบบการจัดการพลังงาน (EMS) สามารถแก้ปัญหาได้หลายสถานการณ์:
รถยนต์ไฟฟ้าที่เชื่อมต่อกับจุดชาร์จ (ตามมาตรฐาน ISO 15118)
OCPP 2.0.1 รองรับโปรโตคอลที่อัปเดตตามมาตรฐาน ISO 15118 สำหรับการสื่อสาร EVSE-to-EV การชาร์จแบบ plug-and-play และการชาร์จอัจฉริยะตามมาตรฐาน ISO 15118 (รวมถึงอินพุตจาก EV) สามารถใช้งานได้ง่ายขึ้นโดยใช้ OCPP 2.0.1 เปิดใช้งานให้ผู้ควบคุมสถานีชาร์จส่งข้อความ (จาก CSMS) เกี่ยวกับสถานีชาร์จเพื่อแสดงให้ผู้ขับขี่ EV ทราบ
การใช้งานการชาร์จแบบสมาร์ท:
(1) โหลดบาลานเซอร์
Load Balancer มุ่งเน้นไปที่โหลดภายในของสถานีชาร์จเป็นหลัก สถานีชาร์จจะควบคุมพลังงานในการชาร์จของสถานีชาร์จแต่ละแห่งตามการกำหนดค่าล่วงหน้า สถานีชาร์จจะถูกกำหนดค่าด้วยค่าจำกัดคงที่ เช่น กระแสไฟขาออกสูงสุด นอกจากนี้ การกำหนดค่ายังรวมถึงตัวเลือกเสริมสำหรับการปรับให้การกระจายพลังงานของสถานีชาร์จไปยังสถานีชาร์จแต่ละแห่งเหมาะสมที่สุด การกำหนดค่านี้แจ้งให้สถานีชาร์จทราบว่าอัตราการชาร์จที่ต่ำกว่าค่าการกำหนดค่านี้ไม่ถูกต้อง และควรเลือกกลยุทธ์การชาร์จอื่น ๆ
(2) การชาร์จอัจฉริยะส่วนกลาง
ระบบการชาร์จอัจฉริยะแบบรวมศูนย์ถือว่าขีดจำกัดการชาร์จได้รับการควบคุมโดยระบบรวมศูนย์ ซึ่งคำนวณบางส่วนหรือทั้งหมดของตารางการชาร์จหลังจากได้รับข้อมูลคาดการณ์จากผู้ปฏิบัติการระบบกริดเกี่ยวกับความจุของกริด และระบบรวมศูนย์จะกำหนดขีดจำกัดการชาร์จให้กับสถานีชาร์จและกำหนดขีดจำกัดการชาร์จโดยการตอบกลับข้อความ
(3) การชาร์จอัจฉริยะในพื้นที่
การชาร์จอัจฉริยะในพื้นที่เกิดขึ้นได้จากตัวควบคุมในพื้นที่ ซึ่งเทียบเท่ากับตัวแทนของโปรโตคอล OCPP ซึ่งรับผิดชอบในการรับข้อความจากระบบส่วนกลางและควบคุมพฤติกรรมการชาร์จของสถานีชาร์จอื่นๆ ในกลุ่ม ตัวควบคุมเองสามารถติดตั้งสถานีชาร์จได้หรือไม่ก็ได้ ในโหมดการชาร์จอัจฉริยะในพื้นที่ ตัวควบคุมในพื้นที่จะจำกัดพลังงานในการชาร์จของสถานีชาร์จ ในระหว่างการชาร์จ ค่าขีดจำกัดสามารถปรับเปลี่ยนได้ ค่าขีดจำกัดของกลุ่มการชาร์จสามารถกำหนดค่าในพื้นที่หรือโดยระบบส่วนกลาง
2. การแนะนำระบบ
กรอบโครงสร้างอย่างเป็นระบบ
สถาปัตยกรรมซอฟต์แวร์
โมดูลฟังก์ชันในโปรโตคอล OCPP2.0.1 ประกอบไปด้วย โมดูลการโอนข้อมูล โมดูลการอนุญาต โมดูลความปลอดภัย โมดูลธุรกรรม โมดูลค่ามิเตอร์ โมดูลต้นทุน โมดูลการจอง โมดูลการชาร์จอัจฉริยะ โมดูลการวินิจฉัย โมดูลการจัดการเฟิร์มแวร์ และโมดูลข้อความแสดงผล
IV. การพัฒนาในอนาคตของ OCPP
1. ข้อดีของ OCPP
OCPP เป็นโปรโตคอลที่เปิดกว้างและฟรี นอกจากนี้ยังเป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพในการแก้ปัญหาการเชื่อมต่อเสาชาร์จในปัจจุบัน และได้รับความนิยมและใช้งานในหลายประเทศทั่วโลก การเชื่อมต่อในอนาคตระหว่างบริการของผู้ประกอบการจะมีภาษาในการสื่อสาร
ก่อนที่จะมี OCPP ผู้ผลิตเสาชาร์จแต่ละรายพัฒนาโปรโตคอลเฉพาะของตนเองสำหรับการเชื่อมต่อแบ็กเอนด์ จึงทำให้ผู้ควบคุมเสาชาร์จต้องติดอยู่กับผู้ผลิตเสาชาร์จเพียงรายเดียว ปัจจุบัน ผู้ผลิตฮาร์ดแวร์เกือบทั้งหมดสนับสนุน OCPP ผู้ควบคุมเสาชาร์จจึงสามารถเลือกฮาร์ดแวร์จากผู้จำหน่ายรายใดก็ได้ ทำให้ตลาดมีการแข่งขันกันมากขึ้น
เช่นเดียวกับเจ้าของทรัพย์สิน/ธุรกิจ เมื่อพวกเขาซื้อสถานีชาร์จที่ไม่ใช่ OCPP หรือทำสัญญากับ CPO ที่ไม่ใช่ OCPP พวกเขาจะถูกจำกัดให้ใช้สถานีชาร์จและผู้ให้บริการสถานีชาร์จเฉพาะ แต่ด้วยฮาร์ดแวร์ชาร์จที่สอดคล้องกับ OCPP เจ้าของบ้านสามารถเป็นอิสระจากผู้ให้บริการได้ เจ้าของบ้านสามารถเลือก CPO ที่มีการแข่งขันสูงกว่า ราคาดีกว่า หรือทำงานได้ดีกว่าได้ นอกจากนี้ พวกเขายังสามารถขยายเครือข่ายได้โดยการผสมผสานฮาร์ดแวร์สถานีชาร์จที่แตกต่างกันโดยไม่ต้องรื้อถอนการติดตั้งที่มีอยู่
แน่นอนว่าประโยชน์หลักของ EV ก็คือผู้ขับขี่ EV ไม่จำเป็นต้องพึ่งพาผู้ควบคุมสถานีชาร์จหรือซัพพลายเออร์ EV เพียงรายเดียว เช่นเดียวกับสถานีชาร์จ OCPP ที่ซื้อมา ผู้ขับขี่ EV สามารถเปลี่ยนไปใช้ CPO/EMP ที่ดีกว่าได้ ประโยชน์ประการที่สองซึ่งสำคัญมากคือความสามารถในการใช้โรมมิ่งของ e-mobility
2. OCPP ในบทบาทของการชาร์จรถยนต์ไฟฟ้า
(1) OCPP ช่วยให้ EVSE และ CSMS สื่อสารกัน
(2) การอนุญาตให้ผู้ใช้ยานยนต์ไฟฟ้าเริ่มชาร์จไฟ
(3) การปรับเปลี่ยนการกำหนดค่าการชาร์จจากระยะไกล การควบคุมการชาร์จจากระยะไกล (เริ่ม/หยุด) ปืนปลดล็อคจากระยะไกล (รหัสตัวเชื่อมต่อ)
(4) สถานะแบบเรียลไทม์ของสถานีชาร์จ (พร้อมใช้งาน หยุด ระงับ EV/EVSE ไม่ได้รับอนุญาต) ข้อมูลการชาร์จแบบเรียลไทม์ การใช้พลังงานแบบเรียลไทม์ ความล้มเหลวของ EVSE แบบเรียลไทม์
(5) การชาร์จแบบสมาร์ท (ลดภาระของระบบไฟฟ้า)
(6) การจัดการเฟิร์มแวร์ (OTAA)
Linkpower ก่อตั้งขึ้นในปี 2018 โดยมีประสบการณ์มากกว่า 8 ปีในการให้บริการวิจัยและพัฒนาแบบครบวงจรสำหรับสถานีชาร์จ EV AC/DC รวมไปถึงซอฟต์แวร์ ฮาร์ดแวร์ รูปลักษณ์ภายนอก ฯลฯ
เครื่องชาร์จด่วนทั้งแบบ AC และ DC ที่มีซอฟต์แวร์ OCPP1.6 ได้ทำการทดสอบกับซัพพลายเออร์แพลตฟอร์ม OCPP มากกว่า 100 รายแล้ว พร้อมกันนี้ เราก็สามารถอัปเดต OCPP1.6J เป็น OCPP2.0.1 ได้ และโซลูชัน EVSE เชิงพาณิชย์ยังมาพร้อมกับโมดูล IEC/ISO15118 ซึ่งถือเป็นก้าวสำคัญสู่การบรรลุผลสำเร็จของการชาร์จแบบสองทิศทาง V2G
เวลาโพสต์: 21 ต.ค. 2567