Was ist OCPP? 5 Minuten zum vollständigen Verständnis

Was ist OCA?

OCA ist die Abkürzung für Open Charging Alliance und die erste Version des OCPP-Standards wurde 2009 angekündigt. Der Zweck von OCA bestand darin, einen Systemstandard für Ladestationen für Elektrofahrzeuge zu etablieren.

Seit seiner Einführung genießt es in der Elektrofahrzeugbranche breite Anerkennung. Die neueste Version ist OCPP 2.0. OCPP ist jedoch nur allgemein anerkannt, wurde aber von keiner nationalen oder internationalen Normungsorganisation als formaler Standard anerkannt.

Was ist OCPP?

OCPP ist ein Open-Source-Ladeprotokoll, das Hersteller von Ladesäulen für Elektrofahrzeuge uneingeschränkt nutzen können. OCPP dient hauptsächlich der Verbindung zwischen Ladestationen für Elektrofahrzeuge und Remote-Servern, sodass der Remote-Server die verschiedenen Funktionen der Ladestationen präzise steuern kann. Darüber hinaus ermöglicht OCPP den Herstellern von Ladesäulen, frei zwischen Remote-Servern zu wechseln und die Dienste verschiedener Netzanbieter zu nutzen.

Funktionsprinzip von OCPP

Das Arbeitsprinzip von OCPP wird durch mehrere Prozesse gleichzeitig ausgeführt, und die verschiedenen Versionen unterscheiden sich geringfügig. Hier sprechen wir kurz über ihre Arbeitsprinzipien, die sich in die folgenden Punkte unterteilen lassen:

Zweiwegekommunikation

OCPP verwendet das WebSocket-Protokoll zur Kommunikation, sodass die Ladestation für Elektrofahrzeuge (Client) und das zentrale Verwaltungssystem (Server) Informationen senden und empfangen können. Dies ist das gleiche Prinzip wie bei der Kommunikation über soziale Software.

Auf diese Weise können wir in Echtzeit Informationen über den Ladestatus, den Energieverbrauch, die Anzahl der Ladevorgänge usw. der Ladesäule auf der Ladesäule erhalten.

Koordinierungssystem

Im OCPP gibt es auch eine Verbindung zur Aufrechterhaltung der Informationsinteraktion mit dem Stromnetz. Durch die Koordination von Last, Leistung und Stromstärke des Stromnetzes können Ladezeit und Ausgangsleistung flexibel gesteuert werden. Dies ist die intelligente Ladefunktion, die von vielen Softwareprogrammen angezeigt wird.

Fernverwaltung und -steuerung

Durch die synchrone Übermittlung von Informationen über den Server an unsere App können wir uns über die jeweilige Ladesituation informieren. Gleichzeitig können wir über den Server in der App Anweisungen an OCPP übermitteln, um Informationen wie Ausgangsleistung und Ladedauer auszuwählen. Eine einheitliche Verwaltung und Steuerung der Ladestationen ist ebenfalls über den Server möglich.

Sicherheit

Da das OCPP-Protokoll TLS/SSL-Verschlüsselung verwendet, können selbst bei einem Abfangen durch einen Trojaner oder einen Mittelsmann (eine Hacker-Technik) keine Informationen aus dem Protokoll abgegriffen werden. Dies gewährleistet die Sicherheit und Zuverlässigkeit der Daten während der Übertragung.

Geschichte von OCPP

• Im Jahr 2010 wurde OCPP 1.0 veröffentlicht, das die grundlegendsten Kommunikationsfunktionen etablierte.
• OCPP 1.2 wurde im Jahr 2012 veröffentlicht. Basierend auf 1.0 wurden dieser Version grundlegende Funktionen zur Verwaltung von Ladesitzungen, zur Geräteverwaltung und andere hinzugefügt.
• OCPP 1.5 wurde 2013 veröffentlicht. Diese Version verbesserte die Systemkompatibilität und Zuverlässigkeit und erhöhte die Flexibilität und Skalierbarkeit der Nachrichtenübertragung weiter.
• OCPP 1.6 wurde 2015 eingeführt. Dieses Protokoll stellt ein wichtiges Update dar. Es umfasst Funktionen wie intelligentes Laden, Ferndiagnose und Nachrichtenverschlüsselung und unterstützt das WebSocket-Protokoll.
• OCPP 2.0 wurde im Jahr 2018 veröffentlicht. Diese Version wurde grundlegend überarbeitet und verbessert nicht nur die Sicherheit, sondern bringt auch Verbesserungen beim Energiemanagement und intelligenten Laden mit sich, einschließlich der Unterstützung komplexer Abrechnungs- und Diagnosefunktionen.
• OCPP 2.0.1 wurde 2020 veröffentlicht und ist die neueste Version. Basierend auf den vorherigen Funktionen ermöglicht es Plug-and-Play-Funktionen durch die Integration mit ISO 15118 und unterstützt die automatische Fahrzeugauthentifizierung. Darüber hinaus unterstützt es Vehicle-to-Grid (V2G) und ermöglicht bidirektionales Laden.

Unterschiede zwischen OCPP 1.6 und OCPP 2.0

OCPP1.6 ist die am häufigsten verwendete Version im kommerziellen Einsatz. Sie wird oft mit der neuesten Version OCPP 2.0 verglichen. Diese Frage beschäftigt viele Leser. Nach eingehender Literaturrecherche listen wir einige der wichtigsten Unterschiede zum Vergleich auf.

Architektur und Nachrichtendefinition

OCPP 1.6: Es verwendet eine zentralisierte Nachrichtendefinition und die Architektur ist relativ einfach. Die Nachrichtenübertragungsmethode ist relativ festgelegt und kann nicht effektiv erweitert werden.

OCPP 2.0: Es verfolgt einen dezentralen Ansatz und ermöglicht benutzerdefinierte Erweiterungen, wodurch es flexibler auf spezifische Benutzeranforderungen eingehen und sich besser an unterschiedliche Geschäftsszenarien und zukünftige Änderungen anpassen kann.

Sicherheit

OCPP 1.6: Um die Sicherheit der Kommunikation zu gewährleisten, wird TLS-Verschlüsselung verwendet. Obwohl die Sicherheit relativ hoch ist, besteht immer noch ein gewisses Risiko eines Datenverlusts, wenn der Angreifer Technologie zur Identitätsfälschung verwendet.

OCPP 2.0: Die Sicherheit wurde verbessert. Auf Basis der TLS-Verschlüsselung wurde die Benutzerauthentifizierung OAuth 2.0/OpenID Connect hinzugefügt, um Angreifern das Fälschen von Identitätsinformationen zu verhindern und so eine sichere Datenübertragung zu gewährleisten.

Intelligente Ladefunktion

OCPP 1.6: Als erstes wurde eine intelligente Ladefunktion eingeführt, die die Ladeleistung an die Belastung des Stromnetzes anpassen kann und dadurch Funktionen wie Lastausgleich ermöglicht, die Gesamtfunktion ist jedoch relativ eingeschränkt.

OCPP 2.0: Erweitert die intelligente Ladefunktion weiter und unterstützt den ISO 15118-Standard vollständig. Dadurch werden viele Funktionen realisiert, die OCPP1.6 nicht hat, wie z. B. Plug-and-Play, Messwert, Ladeplan, lokale Autorisierungsliste usw. und unterstützt außerdem den bidirektionalen V2G-Stromfluss zur Verbesserung der Energienutzung.

Änderungen am Kommunikationsprotokoll

OCPP 1.6: Die Datenübertragung erfolgt hauptsächlich über SOAP/HTTP oder eingeschränkt über WebSocket+JSON. In einigen komplexen Netzwerkumgebungen kann es zu Leistungsengpässen kommen.

OCPP 2.0: Das SOAP-Protokoll wird nicht mehr unterstützt, es wird jedoch vollständig auf JSON-basierte Kommunikation umgestellt, wodurch die Datenübertragungsmenge reduziert und die Übertragungseffizienz verbessert wird.

Abwärtskompatibilität

OCPP 1.6: Als frühere Version ist es perfekt mit allen dazwischen liegenden Versionen kompatibel.

OCPP 2.0: Es ist nicht mehr abwärtskompatibel mit Versionen unter OCPP 1.6, was bedeutet, dass Geräte, die OCPP 1.6 verwenden, möglicherweise nicht direkt mit OCPP 2.0-Systemen kommunizieren können.

Zusammenfassung

Obwohl OCPP 2.0 OCPP1.6 in allen Aspekten weit überlegen ist, führen seine Kompatibilitätsprobleme zu enormen Ersatzkosten. Daher basiert das aktuelle Mainstream-Anwendungsprotokoll immer noch auf OCPP1.6.