この記事では、OCPP プロトコルのバージョン 1.5 から 2.0.1 へのアップグレードの進化について説明し、バージョン 2.0.1 でのセキュリティ、スマート充電、機能拡張、コード簡素化の改善点、および電気自動車の充電における重要な役割に焦点を当てます。
I. OCPPプロトコルの導入
OCPPの正式名称はOpen Charge Point Protocolで、オランダに拠点を置くOCA（Open Charge Alliance）が開発したフリーでオープンなプロトコルです。OCPP（Open Charge Point Protocol）は、CSとあらゆる充電ステーション管理システム（CSMS）間の統一通信方式です。このプロトコルアーキテクチャは、あらゆる充電サービスプロバイダの集中管理システムとすべての充電ステーションとの相互接続をサポートし、主にプライベート充電ネットワークで発生する通信の問題を解決するように設計されています。OCPPは、充電ステーションと各プロバイダの集中管理システム間の通信管理をサポートします。OCPPは、充電ステーションと各プロバイダの集中管理システム間の通信をサポートします。これは、多くのEV所有者や不動産管理者に問題を引き起こしてきたプライベート充電ネットワークの閉鎖的な性質を変え、業界全体でオープンモデルを求める声を高めました。
OCPPプロトコルの利点
オープンで無料
単一のプロバイダー（課金プラットフォーム）へのロックインを防止
統合にかかる時間や労力、ITの問題を軽減
1、OCPPの歴史
2. OCPPバージョンの紹介
下図のように、OCPP1.5から最新のOCPP2.0.1まで
業界には独自プロトコルが多すぎて、統一されたサービスエクスペリエンスと異なる事業者サービス間の運用上の相互接続をサポートできないため、OCAはオープンプロトコルOCPP1.5の開発を主導しました。SOAPは独自のプロトコル制約によって制限されており、広く迅速に普及させることができません。
OCPP 1.5は、HTTPプロトコルに基づくSOAPプロトコルを介して中央システムと通信し、課金ポイントを操作する。以下の機能をサポートする: 課金の計測を含む、ローカルおよびリモートで開始されるトランザクション
(3) OCPP1.6 (SOAP/JSON)
OCPP1.6バージョンは、JSON形式の実装に加わり、スマート充電の拡張性を高めました。JSONバージョンはWebSocket通信を介して、あらゆるネットワーク環境で相互にデータを送信できます。市場で最も使用されているプロトコルである1.6Jバージョンは、WebSocketプロトコルベースのJSON形式のデータをサポートし、データトラフィックを削減します（JSON、WebSocketプロトコルベースのJSONデータのデータトラフィックを削減します）。
Websocketプロトコルに基づくJSON形式のデータをサポートし、データトラフィックを削減します（JSON（JavaScript Object Representation）は軽量なデータ交換フォーマットです）。また、充電ポイントのパケットルーティングをサポートしていないネットワーク（パブリックインターネットなど）でも動作可能です。スマート充電：負荷分散、集中型スマート充電、ローカルスマート充電。充電ポイントは、最新の計測値や充電ポイントの状態など、現在の充電ポイント情報に基づいて独自の情報を再送信できます。
(4) OCPP 2.0 (JSON)
2018年にリリースされたOCPP 2.0は、トランザクション処理の改善、セキュリティの強化、デバイス管理の強化を実現し、エネルギー管理システム（EMS）、ローカルコントローラー、スマート充電、充電ステーション、充電ステーション管理システムを統合したEV向けのスマート充電機能を追加します。電気自動車向けのISO 15118（プラグアンドプレイおよびスマート充電）要件をサポートします。
(5) OCPP 2.0.1 (JSON)
OCPP 2.0.1 は、2020 年にリリースされた最新バージョンです。ISO15118 (プラグ アンド プレイ) のサポート、セキュリティの強化、全体的なパフォーマンスの向上など、新機能と改善点が提供されます。
3. OCPPバージョンの互換性
OCPP1.x は下位バージョンと互換性があり、OCPP1.6 は OCPP1.5 と互換性があり、OCPP1.5 は OCPP1.2 と互換性があります。
OCPP2.0.1 は OCPP1.6 と互換性がありません。OCPP2.0.1 の内容の一部は OCPP1.6 にも含まれていますが、送信されるデータ フレームの形式は完全に異なっています。
2番目は、OCPP 2.0.1プロトコル
1、OCPP 2.0.1とOCPP 1.6の違い
OCPP 1.6 などの以前のバージョンと比較して、OCPP 2.0.1 では次の領域で大きな改善が加えられています。
a. セキュリティの強化
OCPP2.0.1 は、Secure Sockets Layer に基づく HTTPS 接続と、通信のセキュリティを確保するための新しい証明書管理スキームを導入することで、セキュリティが強化されています。
b.新機能の追加
OCPP2.0.1 には、インテリジェントな充電管理、より詳細な障害レポートと分析など、多くの新機能が追加されています。
c. より柔軟な設計
OCPP2.0.1 は、より複雑で多様なアプリケーションのニーズを満たすために、より柔軟になるように設計されています。
d. コードの簡素化
OCPP2.0.1 はコードを簡素化し、ソフトウェアの実装を容易にします。
OCPP2.0.1 ファームウェア アップデートではデジタル署名が追加され、ファームウェアのダウンロードが不完全でファームウェア アップデートが失敗するのを防ぎます。
実際のアプリケーションでは、OCPP2.0.1プロトコルを使用して、充電パイルのリモート制御、充電状態のリアルタイム監視、ユーザー認証などの機能を実現できます。これにより、充電設備の使用、効率、安全性が大幅に向上します。OCPP2.0.1の詳細と機能はバージョン1.6よりも多く、開発の難易度も高くなっています。
2、OCPP2.0.1の機能紹介
OCPP 2.0.1プロトコルは、OCPPプロトコルの最新バージョンです。OCPP 1.6と比較して、OCPP 2.0.1プロトコルには多くの改善と最適化が施されています。主な内容は次のとおりです。
メッセージ配信: OCP 2.0.1 では、新しいメッセージ タイプが追加され、古いメッセージ形式が変更され、効率とパフォーマンスが向上します。
デジタル証明書：OPC 2.0.1では、強化されたデバイス認証とメッセージ整合性保護を実現するために、デジタル証明書ベースのセキュリティメカニズムが導入されました。これは、OCPP1.6のセキュリティメカニズムから大幅に改善されたものです。
データ モデル: OPC 2.0.1 では、新しいデバイス タイプと機能のサポートが含まれるようにデータ モデルが更新されました。
デバイス管理: OPC 2.0.1 は、デバイスの構成、トラブルシューティング、ソフトウェアの更新など、より包括的なデバイス管理機能を提供します。
コンポーネントモデル：OCP 2.0.1では、より複雑な充電デバイスやシステムを記述できる、より柔軟なコンポーネントモデルが導入されました。これにより、V2G（Vehicle to Grid）などの高度な機能の実現が容易になります。
スマート充電: OCPP2.0.1 ではスマート充電のサポートが追加され、たとえば、グリッド状況やユーザーのニーズに応じて充電電力を動的に調整できるようになります。
ユーザー識別と承認: OCPP2.0.1 は、改善されたユーザー識別および承認メカニズムを提供し、複数のユーザー認証方法をサポートし、ユーザー データ保護に対するより高い要件を提示します。
III. OCPP機能の紹介
1. インテリジェント充電
外部エネルギー管理システム（EMS）
OCPP 2.0.1は、外部からの制限をCSMS（充電ステーション管理システム）に通知する通知メカニズムを導入することで、この問題に対処します。エネルギー管理システム（EMS）をサポートする直接スマート充電入力は、多くの状況で問題を解決できます。
充電ポイントに接続された電気自動車（ISO 15118による）
OCPP 2.0.1は、EVSEとEV間の通信におけるISO 15118準拠の最新プロトコルをサポートしています。OCPP 2.0.1を使用すると、ISO 15118規格に準拠したプラグアンドプレイ充電とスマート充電（EVからの入力を含む）の実装が容易になります。充電ステーション運営者は、CSMSから充電ステーションに関するメッセージを送信し、EVドライバーに表示することができます。
スマート充電の用途:
(1) ロードバランサー
ロードバランサーは主に充電ステーションの内部負荷を対象としています。充電ステーションは、事前設定に従って各充電ポストの充電電力を制御します。充電ステーションには、最大出力電流などの固定制限値が設定されます。さらに、この設定には、充電ステーションから個々の充電ステーションへの電力配分を最適化するためのオプションも含まれています。この設定により、充電ステーションは、この設定値を下回る充電レートは無効であり、他の充電戦略を選択する必要があることを認識します。
（2）中央インテリジェント充電
中央スマート充電では、充電制限が中央システムによって制御されることを前提としています。中央システムは、グリッドオペレータのグリッド容量に関する予測情報を受信した後、充電スケジュールの一部またはすべてを計算し、中央システムは充電ステーションに充電制限を課し、メッセージに応答して充電制限を設定します。
（３）ローカルインテリジェント充電
ローカルインテリジェント充電は、OCPPプロトコルのエージェントに相当するローカルコントローラによって実現され、中央システムからのメッセージを受信し、グループ内の他の充電ステーションの充電動作を制御します。コントローラ自体は充電ステーションを搭載することも、搭載しないこともできます。ローカルインテリジェント充電モードでは、ローカルコントローラは充電ステーションの充電電力を制限します。充電中に制限値を変更できます。充電グループの制限値は、ローカルまたは中央システムから設定できます。
2. システムの紹介
体系的な枠組み
ソフトウェアアーキテクチャ
OCPP2.0.1プロトコルの機能モジュールには、主にデータ転送モジュール、認証モジュール、セキュリティモジュール、トランザクションモジュール、メーター値モジュール、コストモジュール、予約モジュール、スマート充電モジュール、診断モジュール、ファームウェア管理モジュール、およびメッセージ表示モジュールが含まれます。
IV. OCPPの今後の展開
1. OCPPの利点
OCPP は無料かつオープンなプロトコルであり、現在の課金パイルの相互接続を解決する有効な手段でもあり、世界中の多くの国で普及し、使用されており、将来的にはオペレータのサービス間の相互接続に通信するための言語が備わっていることになります。
OCPPが登場する以前は、各充電ポストメーカーがバックエンド接続用の独自プロトコルを開発していたため、充電ポスト運営者は特定の充電ポストメーカーに縛られていました。現在では、ほぼすべてのハードウェアメーカーがOCPPをサポートしているため、充電ポスト運営者はどのベンダーのハードウェアでも自由に選択でき、市場の競争が激化しています。
不動産所有者や事業主も同様です。OCPP非対応の充電ステーションを購入したり、OCPP非対応のCPOと契約したりすると、特定の充電ステーションや充電ポスト事業者に縛られてしまいます。しかし、OCPP準拠の充電ハードウェアを使用すれば、住宅所有者は事業者から独立して利用することができます。より競争力のある、より価格が安い、あるいはより機能的なCPOを自由に選択できます。また、既存の設備を撤去することなく、異なる充電ポストハードウェアを組み合わせてネットワークを拡張することも可能です。
もちろん、EVの主なメリットは、EVドライバーが単一の充電ポスト運営会社やEVサプライヤーに依存する必要がないことです。OCPP充電ステーションを購入する場合と同様に、EVドライバーはより優れたCPO/EMPに切り替えることができます。2つ目の、しかし非常に重要なメリットは、eモビリティローミングを利用できることです。
2. 電気自動車充電の役割におけるOCPP
（1）OCPPはEVSEとCSMSの相互通信を支援する
（２）電気自動車利用者の充電開始の認可
（３）充電設定の遠隔変更、遠隔充電制御（スタート／ストップ）、遠隔ロック解除ガン（コネクタID）
（4）充電ステーションのリアルタイムステータス（利用可能、停止、中断、許可されていないEV / EVSE）、リアルタイム充電データ、リアルタイム電力消費、リアルタイムEVSE障害
（５）スマート充電（系統負荷の軽減）
(6) ファームウェア管理(OTAA)
Linkpower は 2018 年に設立され、8 年以上にわたり、ソフトウェア、ハードウェア、外観などを含む AC/DC EV 充電ステーションのターンキー研究開発を提供することを目指してきました。
OCPP1.6ソフトウェアを搭載したACおよびDC急速充電器は、すでに100社を超えるOCPPプラットフォームサプライヤーとのテストを完了しています。同時に、OCPP1.6JをOCPP2.0.1にアップデートし、商用EVSEソリューションにIEC/ISO15118モジュールを搭載することで、V2G双方向充電の実現に向けた確かな一歩を踏み出しました。
投稿日時: 2024年10月21日