物联网应用于电动汽车充电设施的设想
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摘要：发展电动汽车产业是国家提出的一项重大策略，也是国家对新兴产业进行规划的重点内容，电动汽车充电设施的数量、分布以及其服务水平的高低均对电动汽车产业的发展有着重要的影响。目前来看，中国电动汽车充电设施的建设情况远远低于预期及规划的目标，这对中国电动汽车事业的发展造成阻碍。设想了物联网在电动汽车充电设施中的应用，以期为中国电动汽车充电设施的建设、运行等提供依据。
关键词：物联网技术;电动汽车;充电设施;计量计费
中图分类号：U491.8
文献标识码：A
DOI： 10.15913/j.cnki.kjycx.2019.09.066
促进电动汽车事业的发展也是落实中国能源节约、节能减排等战略的重大举措，而电动汽车的充电设施作为电动汽车事业发展的重要保障和基础条件，其发展水平对电动汽车的发展速度以及质量等均有着重要的影响。本文设想了物联网技术在电动汽车充电设施中的应用，为未来电动汽车充电设施的顺利运行提供前瞻性的依据。
1 物联网简介
物联网技术是基于互联网的基础上，利用了先进的RFID、无线数据通信等技术，所构造的一个覆盖更多事物的网络，很多事物能够在不需要人的干预下通过此网络进行交流。实际上也是利用了RFID技术，通过互联网实现了物品信息的自动识别和信息的共享。从体系构架上来看，其主要包括：①感知层。感知层也是物联网的皮肤和五官，其能够对物体进行识别，能够识别的物体包括二维码、条形码、RFID标签、读写器、识读器、GPS、摄像头、传感器网络等，其通过对物体信息的识别，并对识别到的信息进行采集。②网络层。网络层也是物联网的大脑和神经中枢，是对采集到的信息进行处理，并将其传递给相应的模块。③应用层。应用层是物联网的社会分工，同时还结合了行业的实际需求，促进了智能化的实现。从另外一方面来看，应用层也是物联网与各行业的专业技术进行融合的纽带。
2 设想物联网技术在电动汽车充电设施中的应用
电动汽车的充电设施指能够为其电池提供电能补给的设施，包括交流充电桩和充电站。设想了物联网技术在电动汽车充电设施中以下几方面的应用。
2.1 在调度中的应用
在物联网技术的支持下，可在电动汽车中置入传感器设备。如在电动汽车的玻璃上贴上RFID标签，当电动汽车经过充电设施时，充电设施上的RFID读写器就会对所经过的电动汽车情况进行自动识别，将识别到的电动汽车的类型再通过传感器网络进行综合性的分析，通过此种方法能够对某一个区域内所存在的电动汽车的数量、行驶的状况等进行统计和分析，传输给相应的系统，使其能够将电动汽车从流量多的区域向流量少的区域进行调度，这也为未来电动汽车充电设施在规划、类型的选择、道路的改造等方面提供了准确的依据。
同时，也可将RFID标签置入电动汽车动力电池中，当电动汽车靠近充电设施时，充电设施处的RFID阅读器就会及时对电动汽车动力电池中的剩余电量进行感知，并且将前面正在排队的车辆数量、充电设施内部充电位等信息反馈给电动汽车的调度指挥中心，调度指挥中心此时就可以对需要充电的汽车进行协调，为车主提供就近的充电设施、线路等信息，极大地减少了车主在过程中的等待时间，保证了车辆的充电效果。
2.2 在监控中的应用
由于电动汽车充电设施内部的设备比较多，尤其是充电站，因此，需要在保证充电站正常运行的情况下，加强对其各设备的安全性检测。一般情况下，在充电站内，需要对充电车位、充电状态、安全设施等进行监测，这样也能够更好地保证电动汽车充电的安全性和可靠性。如可在充电站的充电桩、充电机等设备中置人RFID标签，当汽车靠近充电桩、充电机时，其能够对电动汽车充电电池组中电量的剩余量进行识别，根据识别的结果再对需要充电的时间进行计算。这种方法也可对充电电路进行自动开和合，进而对充电情况进行自动化管理。不仅如此，电气技术人员还可以通过物联网技术将电动汽车充电设施内的烟雾报警传感器、安防传感器、视频传感器等系统与监控系统相连接，使工作人员能够对电动汽车充电设施中的各设备运行情况进行监测，在保证电动汽车安全充电的同时，也为电动汽车充电设施内各设备的安全提供保障。
2.3 在计量计费中的应用
从目前电动汽车事业的发展趋势来看，电动汽车在中国有着极大的发展空间，在未来，为了保证各电动汽车的安全运行，充电设施尤其是交流充电桩将会遍及更多的城市。因此，对电动汽车充电设施的计量计费也就比较复杂。而将物联网技术应用在电动汽车充电设施计量计费中，车主通过二维码、支付宝、APP等就可自动完成电动汽车充电设施的计量计费等工作，不但减少了工作人员的工作量，还能够有效减少电动汽车在充电设施方面投入的运行成本。
可将智能电表、刷卡器、RFID标签等置人电动汽车充电设施中，当电动汽车充电完成后，后台系统可将所充的电量直接显示在智能电表中，并且计算出本次充電所需要的费用，车主可通过扫描二维码直接支付本次产生的费用。物联网与营运中心之间数据信息的交互，也可对车主的相关账户信息、费用结算等过程进行自动化管理。与此同时，营运中心还向车主提供了投诉、用户信息查询等功能，保障了电动汽车充电计量计费的安全。
2.4 在资产管理中的应用
随着电动汽车充电设施的逐渐增多，对其进行有效的管理也显得越发重要。设想中将物联网技术应用在对电动汽车充电设施资产管理中，让管理人员通过物联网技术及时了解到电动汽车充电设施的安全状况，并对充电设备进行定期维护，及时发现充电设备中潜在的故障隐患，并给予及时维修，保证对电动汽车充电设施进行全生命周期的管理。如可在电动汽车充电设施中置人RFID标签、相应的标识编码系统，使其对电动汽车充电设施的资产身份进行管理，对资产的使用状态进行实时监测，并对资产的寿命情况进行全周期管理，并将识别到的信息数据及时传输给电动汽车充电设施资产管理中心，由资产管理中心对电动汽车充电设施进行有针对性、有计划性的巡检和维修。
3 基于设想需要解决的问题
由于物联网中含有大量的信息数据，因此，首先要保证各项信息数据的安全性，加强对物联网信息加密等关键技术的应用或相关方面的研究，为各用户信息的安全性做好保障。由于RFID标签中的信息极易读取，因此，用户的个人隐私也极易被泄露，物联网技术应加强对相关认证机制、权限机制等技术的研究和应用，避免用户个人信息的丢失以及被复制，保障用户个人隐私权的有效性。由于物联网中的接口、通信协议等比较多，而中国目前还缺乏相应的物联网技术标准规范，这也给物联网在电动汽车充电设施中的应用带来了阻碍。因此，相关部门应制订物联网使用的统一标准规范，使物联网系统与其他系统之间接口能够实现一致性，这对物联网系统与系统之间有效互联互通非常重要。
4 结束语
总之，物联网有着独特的优势，其能够在很多场合中满足智能电网信息的实时性、准确性和全面性等多个方面的需求。为了促进中国电动汽车事业的发展，就要加强对电动汽车充电设施的建设。对物联网技术在电动汽车充电设施中的应用状况进行了大胆设想，希望能够为中国电动汽车充电设施的建设、运行等提供依据。
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