OCMF to otwarty standard wymiany danych pomiarowych zaprojektowany specjalnie do ładowania pojazdów elektrycznych. Dzięki ustandaryzowanej strukturze, szyfrowanym podpisom i elastycznej adaptacji rozwiązuje trzy główne problemy branży: brak przejrzystości w pomiarach opłat, podatność na manipulowanie danymi i niezgodność protokołów. Dzięki temu rozliczenia są bardziej wiarygodne, a współpraca branżowa wydajniejsza.
Co to jest OCMF?
OCMF (Open Charge Metering Format) to standard branżowy promowany przez European Payment Alliance i organizację SAFE-eV. To jak „wspólny język” danych pomiarowych w branży ładowania, definiujący ujednolicone zasady przesyłania danych dotyczących ładowania pomiędzy stacjami ładowania, systemami zarządzania i operatorami. Dzięki temu kluczowe informacje, takie jak kwota doładowania, czas ładowania i koszt, są „zrozumiałe, czytelne i-zabezpieczone przed manipulacją”.
Mówiąc najprościej, przed OCMF stacje ładowania różnych marek korzystały z różnych formatów danych, np. różne regiony mówiły różnymi dialektami, co uniemożliwiało bezpośrednią komunikację. Dzięki OCMF wszystkie zgodne urządzenia używają ujednoliconego „języka” do przesyłania danych, zapewniając identyfikowalność i weryfikację danych od początku ładowania do zakończenia rozliczeń.
Kluczowe osiągnięcia technologiczne OCMF
1. Standaryzowana struktura: rozbijanie „silosów danych” OCMF przyjmuje lekką konstrukcję bez skomplikowanych dodatkowych nagłówków. Podstawowe dane są hermetyzowane w ustalonym formacie, dostosowując się do typowych scenariuszy komunikacji szeregowej, takich jak RS-485. Zawiera kluczowe pola, takie jak ilość ładowania (Wh), czas ładowania, identyfikator urządzenia i informacje o taryfie, a także obsługuje iterację i rozszerzanie wersji – na przykład w wersji 1.2.0 dodano dane dotyczące kompensacji strat w kablu, a w wersji 1.3.0 dodano pole wersji oprogramowania sprzętowego kontrolera stosu ładującego, zapewniając zarówno jednolitość, jak i elastyczność. Ta standaryzacja umożliwia współpracę różnych marek słupów ładujących, platform zarządzania (CSMS) i systemów płatności bez dodatkowej adaptacji, co znacznie zmniejsza koszty współpracy branżowej.
2. Mechanizm szyfrowania i podpisu: eliminacja „sabotażu danych” Jest to najważniejszy projekt zabezpieczeń OCMF. Dane pomiarowe generowane przez stos ładujący są przed transmisją szyfrowane i podpisywane, a odbiorca weryfikuje integralność danych za pomocą klucza publicznego. To jak dodanie „zabezpieczającego znaku wodnego” do danych; jeśli zostanie naruszony, proces weryfikacji natychmiast to wykryje, zapobiegając problemom z „przeładowaniem i nieprawidłowym rozliczeniem” u źródła.
Mechanizm ten jest w pełni zgodny z międzynarodowymi przepisami metrologicznymi, takimi jak niemieckie Mess- i Eichrecht, dzięki czemu dane dotyczące ładowania są prawnie ważne i stanowią podstawę zaufania użytkowników, operatorów i organów regulacyjnych.
3. Dostosowanie do wielu-protokołów: kompatybilność z „nowymi i starymi urządzeniami”. OCMF nie ogranicza się do jednego protokołu komunikacyjnego i może elastycznie dostosowywać się do popularnych protokołów ładowania, takich jak OCPP 1.6 i OCPP 2.0.1/2.1. Konfigurując różne parametry, może obsługiwać tradycyjne scenariusze stałego ładowania i spełniać pojawiające się potrzeby, takie jak ładowanie ad-ad hoc. Przykładowo w systemie OCPP 2.0.1 po włączeniu odpowiedniej konfiguracji OCMF może automatycznie przesyłać podpisane dane w kluczowych węzłach takich jak początek i koniec ładowania, bez modyfikowania istniejącego sprzętu, umożliwiając modernizację starszych urządzeń do „zaufanych urządzeń pomiarowych”.
Praktyczne zastosowania OCMF
1. Scenariusze zastosowań obejmują cały ekosystem ładowania:
● Producenci stosów załadowczych: Projektują moduły pomiarowe zgodnie ze standardami OCMF, umożliwiając bezpośrednią integrację danych z głównymi platformami operatorskimi bez konieczności osobnej adaptacji.
● Operatorzy systemów ładowania: Jednolicie odbierają dane od stacji ładowania różnych marek, upraszczając zarządzanie zapleczem i redukując koszty eksploatacji i konserwacji.
● Użytkownicy: po pobraniu opłat użytkownicy mogą zweryfikować autentyczność danych rozliczeniowych za pomocą zaszyfrowanych podpisów, unikając sporów dotyczących „wygórowanych opłat za pobieranie opłat”.
● Agencje regulacyjne: bezpośredni dostęp do zgodnych z przepisami danych pomiarowych, umożliwiający nadzór- poza siedzibą firmy i poprawiający efektywność zarządzania branżą.
2. Typowy przebieg pracy
● Podłączasz kabel ładujący, aby rozpocząć ładowanie, a stacja ładująca rejestruje w czasie rzeczywistym takie dane, jak ilość i czas ładowania;
● Dane są hermetyzowane w formacie OCMF i generowany jest „podpis cyfrowy” przy użyciu algorytmu szyfrowania;
● Podpisany pakiet danych OCMF przesyłany jest do platformy zarządzającej za pośrednictwem protokołu SLIP (z ogranicznikami początku i końca);
● Po weryfikacji podpisu platforma analizuje dane i generuje rachunek;
● Po zakończeniu ładowania kompletny zapis danych OCMF może zostać wykorzystany jako dowód rozliczeniowy w celu późniejszej weryfikacji.
Ewolucja wersji OCMF
Stale udoskonalany standard branżowy OCMF od czasu jego wprowadzenia był poddawany ciągłym zmianom, dostosowując się do rzeczywistych potrzeb branży: V1.0.1: Wyjaśniona definicja wersji i podstawowa struktura danych, kładąca podwaliny pod standaryzację;
● Wersja 1.1.0: Dodano informacje taryfowe w celu dostosowania do scenariuszy tymczasowych opłat;
● Wersja 1.2.0: Dodano dane dotyczące kompensacji strat w kablu, aby sprostać wyzwaniom związanym z pomiarami utraty energii podczas ładowania;
● V1.3.0: Dodano pole wersji oprogramowania sprzętowego kontrolera, aby poprawić dokładność zarządzania urządzeniami.
Każda aktualizacja koncentruje się wokół celów, jakimi są „większa dokładność, większe bezpieczeństwo i większa kompatybilność”, zapewniając, że standard zawsze dotrzymuje kroku rozwojowi branży.
Tabela referencyjna podstawowych pól i scenariuszy zastosowań OCMF
Niniejsza tabela referencyjna podsumowuje podstawowe pola OCMF (Open Charge Measurement Format) w wersjach od 1.0.1 do 1.3.0, wyjaśniając znaczenie, typ danych, obsługę wersji i podstawowe scenariusze zastosowań każdego pola. Ułatwia szybkie odniesienie i praktyczną adaptację wdrożenia.
| Nazwa pola | Pole Znaczenie | Typ danych | Obsługa wersji | Podstawowe scenariusze zastosowań |
|---|---|---|---|---|
| wer | Numer wersji formatu OCMF | Ciąg znaków (np. „1.3.0”) | Wszystkie wersje | Do dostosowania wersji pomiędzy urządzeniem a platformą, zapewniając kompatybilność analizy danych |
| gw_sprzedawca | Identyfikator dostawcy bramy | Smyczkowy | Wersja 0.4 i nowsze | Możliwość śledzenia urządzenia; rozróżnianie bram od różnych dostawców w zakresie zarządzania obsługą i konserwacją |
| gw_sn | Numer seryjny bramy | Ciąg znaków (wymagane) | Wersja 0.4 i nowsze | Unikalna identyfikacja urządzeń bramowych; tworzą identyfikowalny łańcuch z danymi pomiarowymi |
| sprzedawca_metrów | Identyfikator dostawcy modułu pomiarowego | Smyczkowy | Wszystkie wersje | Identyfikowalność urządzeń pomiarowych; zlokalizować podmioty odpowiedzialne w przypadku sporów dotyczących danych |
| metr_sn | Numer seryjny modułu pomiarowego | Ciąg znaków (wymagane) | Wszystkie wersje | Unikalna identyfikacja modułów pomiarowych; zapewnić zgodność-jeden do-pomiędzy danymi pomiarowymi a urządzeniami |
| energia | Całkowita energia ładowania | Numeryczne (jednostka: Wh) | Wszystkie wersje | Podstawowa podstawa rozliczeń; podstawowe dane do rozliczeń użytkowników i uzgadniania operatorów |
| czas_początkowy | Czas rozpoczęcia ładowania | Znacznik czasu | Wszystkie wersje | Oblicz czas ładowania, dopasuj-okresowe ceny energii elektrycznej i generuj dokładne rachunki |
| czas_końca | Czas zakończenia ładowania | Znacznik czasu | Wszystkie wersje | Potwierdź cykl ładowania; obliczyć całkowity czas ładowania z czasem rozpoczęcia |
| taryfa | Informacje o cenach energii elektrycznej (w tym okresy i stawki) | Dane strukturalne | Wersja 1.1.0 i nowsze | Dostosuj się do tymczasowych scenariuszy ładowania; pomoc techniczna dotycząca ustalania cen-użytkowania- i dynamicznego rozliczania taryf |
| utrata_kabla | Energia kompensacji strat w kablu | Numeryczne (jednostka: Wh) | Wersja 1.2.0 i nowsze | Skoryguj utratę energii podczas ładowania; zapewnić dokładność danych pomiarowych |
| por | Wersja oprogramowania kontrolera stosu ładującego | Ciąg (opcjonalnie) | Wersja 1.3.0 i nowsze | Zarządzanie oprogramowaniem; określić, czy potrzebne są aktualizacje, aby naprawić luki w zabezpieczeniach pomiaru |
| podpis | Podpis cyfrowy | Zaszyfrowany ciąg | Wszystkie wersje | Weryfikacja pod kątem-podrabiania danych; zapobiegać fałszowaniu danych rozliczeniowych i zapewniać ważność prawną |
| sig_alg | Identyfikator algorytmu podpisu | Smyczkowy | Wersja 0.4 i nowsze | Wyjaśnij metodę szyfrowania danych; odbiorca weryfikuje podpis odpowiednim algorytmem |
| stan_autoryzacji | Status autoryzacji (powodzenie lub niepowodzenie) | Wartość logiczna | Wersja 0.4 i nowsze | Potwierdź zasadność obciążania transakcji; odrzucić rozliczenie nieautoryzowanych transakcji |
| licznik_wydarzeń | Licznik zdarzeń | Liczba całkowita | Wersja 0.4 i nowsze | Rejestruj liczbę kluczowych zdarzeń podczas ładowania; pomóc w usuwaniu usterek |
Dodatkowe uwagi dotyczące priorytetu pola:
1. Pola oznaczone jako „wymagane” (np. gw_sn, licznik_sn, energia) mają fundamentalne znaczenie dla ważności danych pomiarowych; ich brak uniemożliwi normalne rozliczenie.
2. Zgodność wersji: Pola z wyższych wersji (takie jak Cable_loss, cf) są opcjonalne w systemach z niższymi wersjami. Jeżeli pola te są potrzebne, wymagana jest aktualizacja urządzenia do odpowiedniej wersji.
3. Dostosowanie protokołu: Wszystkie pola mogą być przesyłane za pomocą protokołów OCPP 1.6 i OCPP 2.0.1/2.1 bez konieczności jakichkolwiek dodatkowych modyfikacji struktury pola.
Tabela mapowania zgodności pól OCMF i protokołu OCPP
OCMF, jako standard danych pomiarowych ładowania, opiera się na protokole OCPP (Open Charge Point Protocol) do transmisji danych pomiędzy urządzeniami. Poniższa tabela wyjaśnia medium transmisyjne, zależności konfiguracyjne i zasady adaptacji podstawowych pól OCMF w różnych wersjach OCPP, odnosząc się do praktycznego pytania: „w jaki sposób dane OCMF są przesyłane i skutecznie komunikowane w ramach OCPP”.
| Pole podstawowe OCMF | Pole Znaczenie | Obsługiwana wersja OCPP | Nośnik transmisji OCPP (wiadomość/pole) | Zależność konfiguracji OCPP |
|---|---|---|---|---|
| FV | Wersja formatu OCMF (np. 1.0, 1.2.0) | 1,5 i więcej | Metadane SignedData (osadzone w atrybutach MeterValue) | Nie jest wymagana żadna dodatkowa konfiguracja |
| GS | Numer seryjny bramki (unikalny identyfikator komponentów podpisu) | 1,5 i więcej |
1. MeterValue.req → JSON w SignedData 2. StopTransaction.req → Dane Transakcji |
Skonfiguruj „relację powiązania stosu ładowania” z bramką- (np. powiąż GS z identyfikatorem ChargePointIdentity OCPP) |
| SM | Numer seryjny modułu pomiarowego (unikalny identyfikator licznika) | 1,5 i więcej | JSON w SignedData (zgrupowane z MV/MF jako „informacje o urządzeniu pomiarowym”) | Bez dodatkowej konfiguracji, ale upewnij się, że MS jest połączony z profilami stosów ładowania w zapleczu OCPP |
| RD-TM | Czas odczytu (w tym stan synchronizacji, np. „2018-07-24T13:22:04,000+0200 S”) | 1,5 i więcej |
1. MeterValue.timestamp (czas bazowy) 2. JSON w SignedData (stan synchronizacji „S/R”) |
Skonfiguruj ClockAlignedDataInterval=900 (15 minut, zgodnie z przedziałami czasowymi regulacji liczników) |
| RD-RV | Stan licznika (np. 2935,6 kWh) | 1,5 i więcej |
1. MeterValue.value (format surowy, do szybkiego wyświetlenia) 2. JSON w SignedData (format podpisany, do weryfikacji rozliczeń) |
Skonfiguruj MeterValue.sAlignedData=Active.Energy.Register.Import |
| RD-TX | Status transakcji (np. B=Początek, E=Koniec, T=Zmiana taryfy) | 1,5 i więcej |
1. StartTransakcja.req → Stan Transakcji 2. StopTransaction.req → Powód 3. MeterValue.req → JSON w SignedData |
Skonfiguruj StopTransactionsSignatureFormat=MR/SR (MR: pojedyncza transmisja danych start/stop; SR: dwie oddzielne transmisje) |
| LC | Kompensacja strat w kablu (w tym rezystancja LR, jednostka LU itp.) | 2.0 i nowsze | JSON w SignedData (nowe pole w OCMF 1.2.0) | Zaktualizuj protokół OCPP do 2.0+; skonfiguruj „parametry algorytmu utraty kabla” w kontrolerze stosu ładującego |
| JEST | Stan autoryzacji użytkownika (prawda=Autoryzowany, fałsz=Nieautoryzowany) | 2.0 i nowsze |
1. Authorize.req → IdTagInfo.Status 2. JSON w SignedData (jest powiązany z wynikiem autoryzacji OCPP) |
Skonfiguruj OCPP_AUTH_TLS (autoryzuj dane za pomocą szyfrogramu TLS) |
| TO | Typ identyfikacji użytkownika (np. karta ISO14443=RFID) | 2.0 i nowsze | Authorize.req → IdTagType (lub JSON w SignedData) | Skonfiguruj „mapowanie pomiędzy typem identyfikacji a identyfikatorem IdTag” w zapleczu OCPP (np. ISO14443 odpowiada identyfikatorowi OCPP IdTag w 16-cyfrowym formacie szesnastkowym) |
| SD | Dane podpisu cyfrowego (wynik szyfrowania ECDSA) | 1,5 i więcej |
1. MeterValue.req → Wartość (ValueFormat=SignedData, zakodowana jako szesnastkowo) 2. StopTransaction.req → Podpis Transakcji |
1. Skonfiguruj algorytm podpisu=ECDSA-secp256r1-SHA256 (domyślny algorytm OCMF) 2. Włącz MeterValuesSignatureContext=CSL/RW (określ punkty wyzwalania podpisu) |
| PG | Identyfikator paginacji (np. odczyt T12345=dla transakcji 12345) | 1,5 i więcej | JSON w SignedData (powiązany z identyfikatorem transakcji OCPP) | Skonfiguruj „kontrolę ciągłości paginacji” (backend OCPP weryfikuje kolejne numery PG, np. T1 → T2 → T3, aby uniknąć utraty danych) |
Dodatkowe uwagi
1. Zasady ujednoliconego formatu transmisji: Wszystkie pola OCMF są hermetyzowane w formacie „SignedData” w OCPP – czyli OCMF|
2. Granice kompatybilności wersji:
● OCPP 1.5: Obsługuje tylko podstawowe pola OCMF (takie jak FV, GS, RD-RV, SD) i nie obsługuje pól wyższej wersji (LC, IT typu ISO15118);
● OCPP 2.0 i nowsze: W pełni obsługuje wszystkie pola OCMF 1.2.0 i starsze i można je rozszerzyć, aby uwzględnić przyszłe dodatki OCMF poprzez pole „CustomData”.
3. Priorytet konfiguracji: Gdy konfiguracja OCPP jest sprzeczna z wymaganiami OCMF (np. ClockAlignedDataInterval OCPP ≠ 15 minut), przepisy dotyczące pomiaru OCMF muszą mieć pierwszeństwo (np. wymuszone dostosowanie do 900 sekund), aby zapewnić zgodność danych z ważnością prawną kalibracji.
Podsumowanie: Dlaczego OCMF staje się niezbędnym standardem w branży?
W szybko rozwijającej się branży ładowania pojazdów elektrycznych głównymi wąskimi gardłami są wiarygodność i interoperacyjność danych pomiarowych. OCMF, dzięki połączeniu „ujednoliconego formatu, szyfrowanej weryfikacji i elastycznej adaptacji”, zaspokaja główną troskę użytkownika, jaką jest „uczciwe rozliczenie”, zmniejsza koszty adaptacji technicznej dla firm i zapewnia przejrzyste narzędzie do regulacji, co naprawdę zapewnia-korzystną sytuację dla wszystkich stron.
W miarę jak coraz więcej producentów i operatorów stosów ładujących przyjmuje standard OCMF, w przyszłości ładowanie stanie się wygodniejsze – użytkownicy będą mogli bez obaw korzystać ze stosów ładujących dowolnej marki i płynnie regulować płatności na różnych platformach operatorskich. Jest to podstawowa wartość, jaką otwarte standardy wnoszą do branży.
