基于物聯(lián)網(wǎng)的充電樁資源共享平臺的設(shè)計與研究

卞鵬 沈玉 段志豪

摘 要 文章是將充電樁通過互聯(lián)網(wǎng)與傳統(tǒng)服務(wù)行業(yè)進行深度融合，創(chuàng)造新的經(jīng)濟增長模式。這是一項通過WiFi來進行充電樁付費和管理的技術(shù)，并對充電樁資源進行共享。利用移動終端App技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，設(shè)計一個平臺對社會上的充電樁資源進行共享，通過聯(lián)網(wǎng)改造使私人的充電樁也接入我們的平臺，進行充電樁資源共享。可在設(shè)有充電樁的地方或附近整合周邊商業(yè)服務(wù)實體資源。給充電的用戶在等待的時間里帶來舒適的體驗。

關(guān)鍵詞 充電樁；資源共享；電動汽車；WiFi支付

中圖分類號 TP3 文獻標識碼 A 文章編號 1674-6708（2018）207-0128-02

電動汽車產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展以及國家政策的大力支持，促進電動汽車保有量的劇增，但是充電問題一直困擾著用戶。新建小區(qū)充電樁安裝受客觀原因影響，安裝受阻，老小區(qū)硬件條件不滿足充電樁安裝，公共充電樁建設(shè)滯后，充電樁受損維修緩慢，客觀因素導(dǎo)致充電成本提高等問題與日俱增。這些都是影響電動汽車普及的主要原因。

充電站（樁）作為電動汽車使用的能源供應(yīng)點，是促使電動汽車能夠商業(yè)化所必備的重要基礎(chǔ)配套設(shè)施，想推動電動汽車市場的發(fā)展，充電站（樁）的建設(shè)速度必須與電動汽車的推廣相匹配。在互聯(lián)網(wǎng)時代，資源共享使社會資源可以更快更好地被利用。本文將研究并設(shè)計將充電樁與傳統(tǒng)消費性服務(wù)行業(yè)進行深度融合，打造一個全新的充電資源共享服務(wù)平臺，創(chuàng)造新的經(jīng)濟發(fā)展業(yè)態(tài)。

1 充電樁資源共享平臺的設(shè)計與研究

利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將充電樁聯(lián)聯(lián)網(wǎng)，這樣可以使車主通過網(wǎng)絡(luò)隨時查詢到各個充電樁的具體使用信息，從而減少集中去某個地方充電的情況。同時也可以盡快地發(fā)現(xiàn)某個充電樁出現(xiàn)異常，車主還能對損壞的個人充電樁進行報修，從而提高充電樁的使用效率。在將零散的充電樁通過網(wǎng)絡(luò)進行相互聯(lián)接、線上監(jiān)控、管理，為廣大電動汽車車主解決在外充電難的問題，同時提供給車主在線交流等功能平臺。專為電動汽車用戶定制最精準全面的充電點導(dǎo)航應(yīng)用，消除出行的里程焦慮。實時追蹤充電樁動態(tài)，查找空閑充電樁，幫用戶錯開充電擁堵高峰，享受續(xù)航的輕快無憂。以及遠程廣告投放的功能，同時方便用戶快速支付費用。結(jié)合周邊的商業(yè)服務(wù)項目，使用戶無聊等待的時間轉(zhuǎn)換成休閑娛樂或是商務(wù)洽談的最佳時機。

首先，我們設(shè)計如何把個人充電樁進行聯(lián)網(wǎng)，使那些愿意共享的人能夠把自己的充電樁共享給其他用戶，解決個人充電樁的閑置問題，并從中獲取相應(yīng)的收益。其次，可以與大型商場合作，在停車場共建充電站的模式。還有就是給充電站提供020服務(wù)。最后就是建立自營的充電站綜合體。具體有如下兩種運營方案。

方案一：合作共贏商業(yè)模式。整合個人充電樁資源，在有條件的居民小區(qū)共建充電站，與已建好的充電站合作提供線上用戶，與大型商場合作共建充電站等多種合作形式。優(yōu)點：此方案可使初期運營成本以及總投入成本最小化，不會造成資源的浪費，且合作空間較為靈活，風險性相對較低。缺點：充電樁選址以及覆蓋群體不受把控，廣告位選址需以合作方為主導(dǎo)方。

方案二：自運營商業(yè)模式。購置充電樁整體設(shè)備，相應(yīng)的車位租賃服務(wù)費用，進行自運營。主要支出：充電樁前期投入費用+車位租賃服務(wù)費用（待定值）+定期維護費用+廣告制作成本。收入來源：充電樁充電收取的服務(wù)費用+充電樁收取的廣告費用。優(yōu)點：廣告靈活性較強，經(jīng)營比較自由。缺點：由于電動汽車發(fā)展不是相當完善，盈利風險相對較高。對于充電樁的日常管理以及維護也缺乏相對成熟經(jīng)驗。

具體收益來源是每度電0.8元的服務(wù)費。單個充電樁年收益計算（參考數(shù)值）：以普通充電車為準，每次充電耗電20度，充電樁額外收取服務(wù)費為0.8元/度。自營模式收益計算：按兩天一輛車充一次電來計算，一臺充電樁一年收益額約為0.8×20×180=2880元。

本文我們采用WIZnet提供的一種利用WiFi功能支付和管理的解決方案。該解決方案的應(yīng)用場景設(shè)置在那些建設(shè)充電樁（站）不便的場所。充電樁（站）可以與實際充電的場所有段距離，通過電纜插座引到實際充電的場所，就類似我們生活中的電源插排，充電樁內(nèi)安裝WIZnet提供的C2W模塊CAN轉(zhuǎn)WiFi的C2W模塊，電動車內(nèi)也必須安裝或攜帶C2W模塊的設(shè)備。該設(shè)備可以搜索并連接到充電樁的AP熱點上，登錄系統(tǒng)后可以進行充電操作和支付費用。

如果在線支付功能僅僅是用來付電費就太小兒科了，在快充的一小時或者慢充的數(shù)個小時時間里，電動車主可以在充電區(qū)周邊進行各種活動，這就包括了消費。以充電區(qū)為原點，可以提供車主活動半徑內(nèi)，各種消費場所與娛樂休閑場所的信息介紹，并且同樣開啟用戶評價功能。于是幾個平時根本沒時間見面的車主，利用充電時間小聚一下。而這一切的消費使用充電樁資源共享平臺在線支付還能享受優(yōu)惠加積分，何樂不為，既然我們無法解決充電等待的困苦，那就應(yīng)該享受這段時間所帶來的樂趣。

最后通過充電樁資源共享平臺建立起電動車主的后市場產(chǎn)業(yè)鏈。因為用戶的需求存在，各種服務(wù)將有針對的植入進平臺，未來還有拼車、洗車保養(yǎng)、零件購買、維修等電商服務(wù)可以植入之中，圍繞車聯(lián)網(wǎng)還會有汽車影院等。我們的平臺已經(jīng)是基于移動互聯(lián)的思維，囊括了所有電動車主們需要的功能與服務(wù)，只要新的技術(shù)出現(xiàn)，移動終端里就會有接口。

平臺還提供比如充電提醒：充電過程中，無需原地等待，充滿結(jié)束后系統(tǒng)自動提醒。查找預(yù)約：智能化的充電服務(wù)讓你體驗和享受前所未有的優(yōu)質(zhì)服務(wù)。實時監(jiān)控：輕松查看充電樁充電數(shù)據(jù)及根據(jù)用戶車輛電量余量匹配附近充電樁實時信息。智能控制：對充電樁作業(yè)環(huán)境（濕度、溫度等）、作業(yè)狀態(tài)檢測、預(yù)警，遠程維修，監(jiān)控等。全力打造電動汽車產(chǎn)業(yè)的生態(tài)鏈。

2 存在的問題

平臺提供的是否能偶準確地提供充電樁位置信息，該需求功能可以說是充電樁資源共享平臺生存的基石，比如部分充電樁信息提供的App應(yīng)用顯示的北京市內(nèi)的所有充電樁位置信息，但是其中有大部分的信息都是擬規(guī)劃或根本沒有通電的充電樁，這樣是影響用戶體驗的，所以充電樁位置信息真實準確是非常重要地。

個人車主可以分享個人充電樁，這個功能需求可以說是進行充電資源共享的一個主要途徑，但是由于個人充電樁多數(shù)是安裝在小區(qū)內(nèi)的，所以小區(qū)物業(yè)是否同意外部車輛進入，將是一個很棘手的問題。

在實際運行中，可能會經(jīng)常遇到CAN總線不聯(lián)通或者總線突發(fā)關(guān)閉現(xiàn)象，導(dǎo)致這些問題的主要原因就是在數(shù)據(jù)實際傳輸?shù)倪^程中出現(xiàn)了丟幀現(xiàn)象，進而引起出錯等問題，所以錯誤計數(shù)器達到一定時就會出現(xiàn)自動關(guān)閉總線的想象。基于這些問題，在軟件設(shè)計的過程中，務(wù)必要及時對其錯誤狀態(tài)ES進行判斷，在出現(xiàn)上述錯誤時，就必須對SJA1000進行軟件復(fù)位，來恢復(fù)通信。

電動汽車與充電樁之間的“悖論”眾所周知，那就是“先有雞還是先有蛋？在政策和資本“炙烤”之下，充電樁產(chǎn)業(yè)在近年來突然加速。國家發(fā)改委最新公布的電動汽車基礎(chǔ)設(shè)施《指南》提出，預(yù)計到2020年，將在全國建設(shè)集中式充換電站1.2萬座，分散式充電樁480萬個，以來滿足我國500萬輛電動汽車充電的需求。但就實際情況來看，充電樁與電動汽車之間似乎也出現(xiàn)了“雞與蛋”的問題。

3 結(jié)論

近幾年，在國家政策和制度紅利的多項扶持下，我國電動汽車市場愈發(fā)臨近井噴式的發(fā)展，限制我國電動汽車發(fā)展的主要瓶頸之一就是充電問題，這也就是普及電動汽車的“最后一公里”難題。

面對我國日益增加的電動汽車種類和琳瑯滿目的充電設(shè)施，如果有一個共享平臺能夠幫助車主快速準確地找到充電樁（站）將是件非常有意義的事情。在做平臺設(shè)計的時候，就是以解決用戶實際問題的理念下，遵循國家法律法規(guī)，以市場需要為導(dǎo)向，不斷探索適合行業(yè)發(fā)展的經(jīng)營方式，做大做強新能源汽車產(chǎn)業(yè)，發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟，走高科技、高效益、高效率的路，強化服務(wù)意識，以客戶為中心，客戶沒想到的我們要想到，客戶想到的我們要做到。

參考文獻

[1]謝偉才.電動汽車充電樁的設(shè)計與研究[J].通訊世界，2016（2）：105-107.

[2]劉娟娟，等.電動汽車充電樁運營模式研究[J].科技管理研究，2015，35（19）：202-206.