บทความนี้บรรยายถึงวิวัฒนาการของโปรโตคอล OCPP การอัพเกรดจากเวอร์ชัน 1.5 เป็น 2.0.1 โดยเน้นที่การปรับปรุงด้านความปลอดภัย การชาร์จอัจฉริยะ การขยายคุณสมบัติ และการลดความซับซ้อนของโค้ดในเวอร์ชัน 2.0.1 ตลอดจนบทบาทสำคัญในการชาร์จยานยนต์ไฟฟ้า
I. การแนะนำโปรโตคอล OCPP
ชื่อเต็มของ OCPP คือ Open Charge Point Protocol ซึ่งเป็นโปรโตคอลแบบเปิดที่พัฒนาโดย OCA (Open Charge Alliance) ซึ่งเป็นองค์กรในประเทศเนเธอร์แลนด์ Open Charge Point Protocol (OCPP) เป็นระบบการสื่อสารแบบรวมศูนย์ระหว่าง CS และระบบการจัดการสถานีชาร์จ (CSMS) สถาปัตยกรรมโปรโตคอลนี้รองรับการเชื่อมต่อระบบการจัดการส่วนกลางของผู้ให้บริการสถานีชาร์จทุกรายเข้ากับสถานีชาร์จทั้งหมด และออกแบบมาเพื่อแก้ไขปัญหาการสื่อสารที่เกิดขึ้นในเครือข่ายสถานีชาร์จส่วนตัวเป็นหลัก OCPP สนับสนุนการจัดการการสื่อสารระหว่างสถานีชาร์จและระบบการจัดการส่วนกลางของผู้ให้บริการแต่ละราย OCPP สนับสนุนการสื่อสารระหว่างสถานีชาร์จและระบบการจัดการส่วนกลางของผู้ให้บริการแต่ละราย OCPP ช่วยเปลี่ยนแปลงลักษณะปิดของเครือข่ายสถานีชาร์จส่วนตัว ซึ่งก่อให้เกิดปัญหาแก่เจ้าของรถยนต์ไฟฟ้าและผู้จัดการอสังหาริมทรัพย์จำนวนมาก และนำไปสู่เสียงเรียกร้องอย่างกว้างขวางสำหรับรูปแบบเปิดทั่วทั้งอุตสาหกรรม
ประโยชน์ของโปรโตคอล OCPP
เปิดและใช้งานได้ฟรี
ป้องกันการล็อกอินกับผู้ให้บริการรายเดียว (แพลตฟอร์มการชาร์จ)
ลดเวลา/ความพยายามในการบูรณาการและปัญหาไอที
1、ประวัติของ OCPP
2. การแนะนำเวอร์ชัน OCPP
ตามที่แสดงด้านล่างตั้งแต่ OCPP1.5 ถึง OCPP2.0.1 ล่าสุด
เนื่องจากมีโปรโตคอลที่เป็นกรรมสิทธิ์ในอุตสาหกรรมมากเกินไปจนไม่สามารถรองรับประสบการณ์การบริการแบบรวมศูนย์และการเชื่อมต่อการปฏิบัติงานระหว่างบริการของผู้ให้บริการที่แตกต่างกันได้ OCA จึงเป็นผู้นำในการพัฒนาโปรโตคอลแบบเปิด OCPP1.5 SOAP มีข้อจำกัดด้านโปรโตคอลของตัวเอง และไม่สามารถเผยแพร่สู่สาธารณะได้อย่างรวดเร็วและกว้างขวาง
OCPP 1.5 สื่อสารกับระบบส่วนกลางผ่านโปรโตคอล SOAP ที่ใช้โปรโตคอล HTTP เพื่อควบคุมจุดชาร์จ รองรับฟังก์ชันต่อไปนี้: ธุรกรรมที่เริ่มต้นในพื้นที่และจากระยะไกล รวมถึงการวัดค่าการเรียกเก็บเงิน
(3) OCPP1.6 (SOAP/JSON)
OCPP เวอร์ชัน 1.6 ได้รวมเอารูปแบบ JSON เข้ามาใช้ และเพิ่มขีดความสามารถในการชาร์จอัจฉริยะ เวอร์ชัน JSON สื่อสารผ่าน WebSocket ซึ่งสามารถส่งข้อมูลถึงกันได้ในทุกสภาพแวดล้อมเครือข่าย โปรโตคอลที่นิยมใช้มากที่สุดในตลาดคือเวอร์ชัน 1.6J รองรับข้อมูลรูปแบบ JSON ที่ใช้โปรโตคอล WebSocket เพื่อลดปริมาณการรับส่งข้อมูล (ข้อมูล JSON ที่ใช้โปรโตคอล WebSocket เพื่อลดปริมาณการรับส่งข้อมูล)
รองรับข้อมูลรูปแบบ JSON บนโปรโตคอล WebSockets เพื่อลดปริมาณการรับส่งข้อมูล (JSON, JavaScript Object Representation ซึ่งเป็นรูปแบบการแลกเปลี่ยนข้อมูลแบบเบา) และอนุญาตให้ใช้งานบนเครือข่ายที่ไม่รองรับการกำหนดเส้นทางแพ็กเก็ตของจุดชาร์จ (เช่น อินเทอร์เน็ตสาธารณะ) การชาร์จอัจฉริยะ: การปรับสมดุลโหลด การชาร์จอัจฉริยะแบบรวมศูนย์ และการชาร์จอัจฉริยะเฉพาะที่ อนุญาตให้จุดชาร์จส่งข้อมูลของตนเองซ้ำ (ตามข้อมูลจุดชาร์จปัจจุบัน) เช่น ค่าที่วัดล่าสุด หรือสถานะของจุดชาร์จ
(4) OCPP 2.0 (JSON)
OCPP 2.0 ซึ่งเปิดตัวในปี 2018 ปรับปรุงการประมวลผลธุรกรรม เพิ่มความปลอดภัย และการจัดการอุปกรณ์: เพิ่มฟังก์ชันการชาร์จอัจฉริยะสำหรับโทโพโลยีที่มีระบบการจัดการพลังงาน (EMS) ตัวควบคุมท้องถิ่น และสำหรับรถยนต์ไฟฟ้าที่มีการชาร์จอัจฉริยะ สถานีชาร์จ และระบบการจัดการสถานีชาร์จแบบบูรณาการ รองรับมาตรฐาน ISO 15118: ข้อกำหนด Plug and Play และ Smart Charging สำหรับรถยนต์ไฟฟ้า
(5) OCPP 2.0.1 (JSON)
OCPP 2.0.1 เป็นเวอร์ชันล่าสุดที่เปิดตัวในปี 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 แม้ว่าเนื้อหาบางส่วนของ OCPP1.6 จะเข้ากันได้ก็ตาม แต่รูปแบบเฟรมข้อมูลนั้นแตกต่างไปจากที่ส่งมาโดยสิ้นเชิง
ประการที่สอง โปรโตคอล OCPP 2.0.1
1、ความแตกต่างระหว่าง OCPP 2.0.1 และ OCPP 1.6
เมื่อเปรียบเทียบกับเวอร์ชันก่อนหน้า เช่น OCPP 1.6 OCPP 2.0.1 มีการปรับปรุงที่สำคัญในด้านต่อไปนี้:
ก. การปรับปรุงความปลอดภัย
OCPP2.0.1 ได้รับการปรับปรุงด้านความปลอดภัยด้วยการนำการเชื่อมต่อ HTTPS มาใช้บน Secure Sockets Layer และแผนการจัดการใบรับรองใหม่เพื่อให้แน่ใจถึงความปลอดภัยของการสื่อสาร
ข.การเพิ่มคุณสมบัติใหม่
OCPP2.0.1 เพิ่มคุณสมบัติใหม่ๆ มากมาย รวมถึงการจัดการการชาร์จอัจฉริยะ และการรายงานและการวิเคราะห์ข้อผิดพลาดที่ละเอียดมากขึ้น
c. การออกแบบที่ยืดหยุ่นมากขึ้น
OCPP2.0.1 ได้รับการออกแบบให้มีความยืดหยุ่นมากขึ้นเพื่อตอบสนองความต้องการของแอปพลิเคชันที่ซับซ้อนและหลากหลายมากขึ้น
ง. การลดความซับซ้อนของรหัส
OCPP2.0.1 ทำให้โค้ดเรียบง่ายขึ้น ทำให้ใช้งานซอฟต์แวร์ได้ง่ายยิ่งขึ้น
การอัปเดตเฟิร์มแวร์ OCPP2.0.1 เพิ่มลายเซ็นดิจิทัล เพื่อป้องกันไม่ให้การดาวน์โหลดเฟิร์มแวร์ไม่สมบูรณ์ ส่งผลให้การอัปเดตเฟิร์มแวร์ล้มเหลว
ในการใช้งานจริง โปรโตคอล OCPP2.0.1 สามารถใช้เพื่อควบคุมแท่นชาร์จจากระยะไกล ตรวจสอบสถานะการชาร์จแบบเรียลไทม์ ยืนยันตัวตนของผู้ใช้ และฟังก์ชันอื่นๆ ซึ่งช่วยปรับปรุงการใช้งานอุปกรณ์ชาร์จ ประสิทธิภาพ และความปลอดภัยได้อย่างมาก รายละเอียดและฟังก์ชันของ OCPP2.0.1 มีมากกว่าเวอร์ชัน 1.6 มากมาย การพัฒนาความยากก็เพิ่มขึ้นเช่นกัน
2、แนะนำฟังก์ชัน OCPP2.0.1
โปรโตคอล OCPP 2.0.1 เป็นเวอร์ชันล่าสุดของโปรโตคอล OCPP เมื่อเทียบกับ OCPP 1.6 แล้ว โปรโตคอล OCPP 2.0.1 ได้รับการปรับปรุงและเพิ่มประสิทธิภาพมากมาย เนื้อหาหลักประกอบด้วย:
การส่งข้อความ: OCP 2.0.1 เพิ่มประเภทข้อความใหม่และปรับเปลี่ยนรูปแบบข้อความเก่าเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพและประสิทธิผล
ใบรับรองดิจิทัล: ใน OPC 2.0.1 ได้มีการนำกลไกรักษาความปลอดภัยที่ใช้ใบรับรองดิจิทัลมาใช้เพื่อเพิ่มความแข็งแกร่งให้กับการตรวจสอบความถูกต้องของอุปกรณ์และการปกป้องความสมบูรณ์ของข้อความ ซึ่งถือเป็นการปรับปรุงที่สำคัญเมื่อเทียบกับกลไกรักษาความปลอดภัยใน OCPP1.6
แบบจำลองข้อมูล: OPC 2.0.1 อัปเดตแบบจำลองข้อมูลเพื่อรวมการรองรับประเภทอุปกรณ์และคุณลักษณะใหม่ๆ
การจัดการอุปกรณ์: OPC 2.0.1 มอบฟังก์ชันการจัดการอุปกรณ์ที่ครอบคลุมมากขึ้น รวมถึงการกำหนดค่าอุปกรณ์ การแก้ไขปัญหา การอัปเดตซอฟต์แวร์ ฯลฯ
โมเดลส่วนประกอบ: OCP 2.0.1 นำเสนอโมเดลส่วนประกอบที่ยืดหยุ่นยิ่งขึ้น ซึ่งสามารถใช้เพื่ออธิบายอุปกรณ์และระบบการชาร์จที่ซับซ้อนยิ่งขึ้น ซึ่งช่วยให้สามารถใช้งานฟีเจอร์ขั้นสูง เช่น V2G (Vehicle to Grid) ได้
การชาร์จอัจฉริยะ: OCPP2.0.1 เพิ่มการรองรับการชาร์จอัจฉริยะ ตัวอย่างเช่น สามารถปรับกำลังการชาร์จได้อย่างไดนามิกตามเงื่อนไขกริดหรือตามความต้องการของผู้ใช้
การระบุตัวตนและการอนุญาตของผู้ใช้: OCPP2.0.1 มอบกลไกการระบุตัวตนและการอนุญาตของผู้ใช้งานที่ได้รับการปรับปรุง รองรับวิธีการตรวจสอบสิทธิ์ของผู้ใช้หลายวิธี และกำหนดข้อกำหนดที่สูงขึ้นสำหรับการปกป้องข้อมูลของผู้ใช้
III. บทนำเกี่ยวกับฟังก์ชัน OCPP
1. การชาร์จอัจฉริยะ
ระบบการจัดการพลังงานภายนอก (EMS)
OCPP 2.0.1 แก้ไขปัญหานี้ด้วยการนำกลไกการแจ้งเตือนที่แจ้งข้อจำกัดภายนอกไปยัง CSMS (ระบบจัดการสถานีชาร์จ) อินพุตการชาร์จอัจฉริยะโดยตรงที่รองรับระบบการจัดการพลังงาน (EMS) สามารถแก้ไขปัญหาได้หลายกรณี:
รถยนต์ไฟฟ้าที่เชื่อมต่อกับจุดชาร์จ (ตามมาตรฐาน ISO 15118)
OCPP 2.0.1 รองรับโปรโตคอล ISO 15118 ที่อัปเดตสำหรับการสื่อสาร EVSE-to-EV การชาร์จแบบ plug-and-play และการชาร์จอัจฉริยะตามมาตรฐาน ISO 15118 (รวมถึงอินพุตจาก EV) สามารถใช้งานได้ง่ายขึ้นด้วย OCPP 2.0.1 อนุญาตให้ผู้ปฏิบัติงานสถานีชาร์จส่งข้อความ (จาก CSMS) เกี่ยวกับสถานีชาร์จเพื่อแสดงให้ผู้ขับขี่ EV ทราบ
การใช้งานการชาร์จแบบสมาร์ท:
(1) ตัวปรับสมดุลการโหลด
Load Balancer มุ่งเน้นไปที่โหลดภายในของสถานีชาร์จเป็นหลัก สถานีชาร์จจะควบคุมกำลังชาร์จของสถานีชาร์จแต่ละแห่งตามการกำหนดค่าล่วงหน้า สถานีชาร์จจะถูกกำหนดค่าด้วยค่าขีดจำกัดคงที่ เช่น กระแสเอาต์พุตสูงสุด นอกจากนี้ การกำหนดค่านี้ยังมีตัวเลือกเสริมสำหรับเพิ่มประสิทธิภาพการจ่ายพลังงานของสถานีชาร์จไปยังสถานีชาร์จแต่ละแห่ง การกำหนดค่านี้แจ้งให้สถานีชาร์จทราบว่าอัตราการชาร์จที่ต่ำกว่าค่าการกำหนดค่านี้ไม่ถูกต้อง และควรเลือกใช้วิธีการชาร์จแบบอื่น
(2) การชาร์จอัจฉริยะส่วนกลาง
ระบบชาร์จอัจฉริยะแบบกลางถือว่าขีดจำกัดการชาร์จได้รับการควบคุมโดยระบบกลาง ซึ่งจะคำนวณบางส่วนหรือทั้งหมดของตารางการชาร์จหลังจากได้รับข้อมูลการคาดการณ์ของผู้ปฏิบัติการกริดเกี่ยวกับความจุของกริด และระบบกลางจะกำหนดขีดจำกัดการชาร์จให้กับสถานีชาร์จและกำหนดขีดจำกัดการชาร์จโดยการตอบกลับข้อความ
(3) การชาร์จอัจฉริยะในพื้นที่
การชาร์จอัจฉริยะแบบโลคัลเกิดขึ้นได้จากตัวควบคุมโลคัล ซึ่งเทียบเท่ากับตัวแทนของโปรโตคอล OCPP ทำหน้าที่รับข้อความจากระบบกลางและควบคุมพฤติกรรมการชาร์จของสถานีชาร์จอื่นๆ ในกลุ่ม ตัวควบคุมเองสามารถติดตั้งสถานีชาร์จได้หรือไม่ก็ได้ ในโหมดการชาร์จอัจฉริยะแบบโลคัล ตัวควบคุมโลคัลจะจำกัดกำลังชาร์จของสถานีชาร์จ ในระหว่างการชาร์จ ค่าขีดจำกัดสามารถปรับเปลี่ยนได้ ค่าขีดจำกัดของกลุ่มการชาร์จสามารถกำหนดค่าได้ภายในระบบหรือโดยระบบกลาง
2. การแนะนำระบบ
กรอบการทำงานอย่างเป็นระบบ
สถาปัตยกรรมซอฟต์แวร์
โมดูลฟังก์ชันในโปรโตคอล OCPP2.0.1 ประกอบด้วยโมดูลการถ่ายโอนข้อมูล โมดูลการอนุญาต โมดูลความปลอดภัย โมดูลธุรกรรม โมดูลค่ามิเตอร์ โมดูลต้นทุน โมดูลการจอง โมดูลการชาร์จอัจฉริยะ โมดูลการวินิจฉัย โมดูลการจัดการเฟิร์มแวร์ และโมดูลข้อความแสดงผล
IV. การพัฒนาในอนาคตของ OCPP
1. ข้อดีของ OCPP
OCPP เป็นโปรโตคอลที่เปิดกว้างและอิสระ นอกจากนี้ยังเป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพในการแก้ปัญหาการเชื่อมต่อเสาชาร์จในปัจจุบัน และได้รับความนิยมและใช้งานในหลายประเทศทั่วโลก การเชื่อมต่อระหว่างบริการของผู้ให้บริการในอนาคตจะมีภาษาในการสื่อสาร
ก่อนการถือกำเนิดของ OCPP ผู้ผลิตเสาชาร์จแต่ละรายต่างพัฒนาโปรโตคอลเฉพาะของตนเองสำหรับการเชื่อมต่อแบบแบ็กเอนด์ จึงทำให้ผู้ควบคุมเสาชาร์จต้องผูกติดกับผู้ผลิตเสาชาร์จเพียงรายเดียว ปัจจุบัน ด้วยผู้ผลิตฮาร์ดแวร์เกือบทั้งหมดที่สนับสนุน OCPP ผู้ควบคุมเสาชาร์จจึงมีอิสระในการเลือกฮาร์ดแวร์จากผู้ผลิตรายใดก็ได้ ทำให้ตลาดมีการแข่งขันสูงขึ้น
เช่นเดียวกับเจ้าของทรัพย์สิน/ธุรกิจ เมื่อซื้อสถานีชาร์จที่ไม่ใช่ OCPP หรือทำสัญญากับ CPO ที่ไม่ใช่ OCPP พวกเขาจะถูกผูกมัดกับผู้ให้บริการสถานีชาร์จและสถานีชาร์จเฉพาะราย แต่ด้วยฮาร์ดแวร์สำหรับชาร์จที่สอดคล้องกับ OCPP เจ้าของบ้านยังคงเป็นอิสระจากผู้ให้บริการ เจ้าของบ้านมีอิสระที่จะเลือก CPO ที่มีการแข่งขันสูงกว่า ราคาถูกกว่า หรือใช้งานได้ดีกว่า นอกจากนี้ พวกเขายังสามารถขยายเครือข่ายได้โดยการผสมผสานฮาร์ดแวร์สำหรับสถานีชาร์จที่แตกต่างกันโดยไม่ต้องรื้อถอนอุปกรณ์เดิมที่มีอยู่
แน่นอนว่าประโยชน์หลักของรถยนต์ไฟฟ้าคือผู้ขับขี่รถยนต์ไฟฟ้าไม่จำเป็นต้องพึ่งพาผู้ให้บริการสถานีชาร์จหรือซัพพลายเออร์รถยนต์ไฟฟ้าเพียงรายเดียว เช่นเดียวกับสถานีชาร์จ OCPP ที่ซื้อมา ผู้ขับขี่รถยนต์ไฟฟ้าสามารถเปลี่ยนไปใช้ CPO/EMP ที่ดีกว่าได้ ข้อดีประการที่สอง แต่สำคัญอย่างยิ่งคือความสามารถในการใช้โรมมิ่งสำหรับยานยนต์ไฟฟ้า
2. OCPP ในบทบาทของการชาร์จรถยนต์ไฟฟ้า
(1) OCPP ช่วยให้ EVSE และ CSMS สื่อสารกัน
(2) การอนุญาตให้ผู้ใช้ยานยนต์ไฟฟ้าเริ่มชาร์จไฟ
(3) การปรับเปลี่ยนการกำหนดค่าการชาร์จจากระยะไกล การควบคุมการชาร์จจากระยะไกล (เริ่ม/หยุด) ปืนปลดล็อคจากระยะไกล (รหัสตัวเชื่อมต่อ)
(4) สถานะแบบเรียลไทม์ของสถานีชาร์จ (พร้อมใช้งาน หยุดทำงาน ระงับ EV/EVSE ไม่ได้รับอนุญาต) ข้อมูลการชาร์จแบบเรียลไทม์ การใช้พลังงานแบบเรียลไทม์ ความล้มเหลวของ EVSE แบบเรียลไทม์
(5) การชาร์จแบบสมาร์ท (ลดภาระไฟฟ้า)
(6) การจัดการเฟิร์มแวร์ (OTAA)
Linkpower ก่อตั้งขึ้นในปี 2018 โดยมีประสบการณ์มากกว่า 8 ปีในการวิจัยและพัฒนาแบบครบวงจรสำหรับสถานีชาร์จ EV AC/DC รวมถึงซอฟต์แวร์ ฮาร์ดแวร์ รูปลักษณ์ ฯลฯ
เครื่องชาร์จเร็วทั้งแบบ AC และ DC ที่ใช้ซอฟต์แวร์ OCPP1.6 ได้ผ่านการทดสอบกับซัพพลายเออร์แพลตฟอร์ม OCPP มากกว่า 100 รายแล้ว ขณะเดียวกัน เราก็สามารถอัปเดต OCPP1.6J เป็น OCPP2.0.1 ได้ และโซลูชัน EVSE เชิงพาณิชย์ยังมาพร้อมกับโมดูล IEC/ISO15118 ซึ่งถือเป็นก้าวสำคัญสู่การบรรลุมาตรฐานการชาร์จแบบสองทิศทาง V2G
เวลาโพสต์: 21 ต.ค. 2567