【導(dǎo)讀】在新能源充電設(shè)施的快速普及下,不同品牌充電樁與管理平臺(tái)間的通信兼容性成為行業(yè)痛點(diǎn)。OCPP(Open Charge Point Protocol)作為開放標(biāo)準(zhǔn)的通信協(xié)議,為這一問(wèn)題提供了完美解決方案。它為充電樁賦予標(biāo)準(zhǔn)化通信接口,成為連接硬件設(shè)備與管理系統(tǒng)的“通用語(yǔ)言”,其核心價(jià)值已在行業(yè)應(yīng)用中得到充分驗(yàn)證。
一、OCPP協(xié)議:破解充電樁通信困局的核心支撐
OCPP協(xié)議的核心價(jià)值在于構(gòu)建標(biāo)準(zhǔn)化通信體系,打破行業(yè)發(fā)展中的各類壁壘,具體體現(xiàn)在四個(gè)關(guān)鍵維度:
打破互聯(lián)壁壘:使單一充電樁可無(wú)縫接入任何符合OCPP標(biāo)準(zhǔn)的第三方運(yùn)營(yíng)平臺(tái),大幅提升產(chǎn)品市場(chǎng)適配能力,為設(shè)備跨平臺(tái)應(yīng)用提供可能。
滿足法規(guī)要求:支持OCPP協(xié)議成為產(chǎn)品進(jìn)入這些市場(chǎng)的“準(zhǔn)入憑證”,是企業(yè)拓展國(guó)際業(yè)務(wù)的必要條件。
解鎖智能功能:協(xié)議原生支持遠(yuǎn)程控制、精準(zhǔn)充電計(jì)費(fèi)、設(shè)備狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)控及固件OTA升級(jí)等智能功能,上層應(yīng)用無(wú)需重復(fù)開發(fā)核心通信模塊,顯著降低開發(fā)成本與周期。
降低集成成本:OCPP作為廣泛認(rèn)可的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議棧,可避免定制化開發(fā)帶來(lái)的高額成本,同時(shí)減少長(zhǎng)期維護(hù)中的兼容性問(wèn)題,降低全生命周期成本。
二、MicroOcpp:專為嵌入式設(shè)備優(yōu)化的輕量級(jí)方案
極致資源優(yōu)化:采用C/C++語(yǔ)言開發(fā),針對(duì)微控制器(MCU)和嵌入式Linux系統(tǒng)進(jìn)行深度優(yōu)化。
全面協(xié)議兼容:完整支持OCPP 1.6版本協(xié)議,同時(shí)預(yù)留2.0.1版本升級(jí)路徑,可滿足不同地區(qū)、不同場(chǎng)景的協(xié)議需求。
高度模塊化設(shè)計(jì):采用模塊化架構(gòu),開發(fā)者可根據(jù)實(shí)際需求選擇性編譯功能模塊,最大化利用有限的硬件資源。
低門檻開發(fā)體驗(yàn):提供清晰易懂的API接口及豐富的開發(fā)示例,即使是嵌入式開發(fā)新手也能快速上手。
三、部署實(shí)踐:從零構(gòu)建OCPP通信系統(tǒng)
1、服務(wù)端環(huán)境搭建
使用Docker容器快速部署SteVe OCPP服務(wù)器,SteVe作為開源中央管理系統(tǒng),提供了完整的充電樁管理能力,包括WebSocket通信維護(hù)、充電狀態(tài)監(jiān)控、遠(yuǎn)程控制指令下發(fā)等功能。
xmr@ubuntu:~/MicroOCPP$ wget https://github.com/steve-community/steve/archive/steve-3.6.1.tar.gz
xmr@ubuntu:~/MicroOCPP$ tar -xzvf steve-3.6.1.tar.gz
xmr@ubuntu:~/MicroOCPP$ cd steve-steve-3.6.1
xmr@ubuntu:~/MicroOCPP/steve-steve-3.6.1$ ls
docker-compose.yml k8s LICENSE.txt mvnw.cmd README.md
Dockerfile LICENSE-HEADER.txt mvnw pom.xml src website
2、客戶端部署關(guān)鍵步驟
在MYD-YF13X平臺(tái)部署MicroOcpp客戶端的過(guò)程中,我們充分利用了平臺(tái)提供的Linux 6.6.78系統(tǒng)環(huán)境。首先交叉編譯MicroOcpp源碼庫(kù),生成針對(duì)ARM架構(gòu)的優(yōu)化可執(zhí)行文件。隨后配置GPIO引腳模擬充電槍連接狀態(tài):使用兩個(gè)GPIO口分別代表兩個(gè)充電接口的狀態(tài)檢測(cè)。
xmr@ubuntu:~$ mkdir MicroOCPP
xmr@ubuntu:~$ cd MicroOCPP
xmr@ubuntu:~/MicroOCPP$ git clone --recurse-submodules https://github.com/MYiR-Dev/Ocpp_Mongoose_demo.git -b myd-yf13x
xmr@ubuntu:~/MicroOCPP$ cd Ocpp_Mongoose_demo
xmr@ubuntu:~/MicroOCPP/Ocpp_Mongoose_demo$ tree -L 2
├── CMakeLists.txt
├── external
│ ├── ArduinoJson
│ ├── MicroOcpp
│ ├── MicroOcppMongoose
│ └── mongoose
├── include
│ └── hardware.h
├── libs
└── src
├── hardware.c
└── main.c
3、服務(wù)端與客戶端通信建立
部署完成后,客戶端成功與SteVe服務(wù)器建立WebSocket連接:
root@myd-yf13x:~/Microocpp# export LD_LIBRARY_PATH=/home/root/Microocpp/lib
root@myd-yf13x:~/Microocpp# ./yf13x_ocpp_client &
oot@myd-yf13x:~/Microocpp# Starting MicroOcpp on STM32MP135P...
GPIO PC13 already exported.
GPIO PI7 already exported.
PC13 and PI7 simulate evse connecto
[MO] info (MicroOcpp.cpp:379): initialized MicroOcpp v1.2.0 running OCPP 1.6.0
OCPP client initialized. Entering main loop...
[MO] warning (MicroOcppMongooseClient.cpp:707): Insecure connection (WS)
[MO] info (MicroOcppMongooseClient.cpp:711): connection ws://192.168.40.187:8180/steve/websocket/CentralSystemService/stm32mp1-charger1 -- connected!
[MO] info (BootNotification.cpp:92): request has been Accepted
[MO] info (StatusNotification.cpp:52): New status: Available (connectorId 0)
[MO] info (StatusNotification.cpp:52): New status: Available (connectorId 1)
[MO] info (StatusNotification.cpp:52): New status: Available (connectorId 2)
服務(wù)端管理界面將實(shí)時(shí)顯示新上線的充電樁,證明底層鏈路與協(xié)議交互正常。

4、狀態(tài)上報(bào)功能驗(yàn)證
通過(guò)操作GPIO電平變化模擬充電槍插拔過(guò)程,我們觀察到客戶端實(shí)時(shí)向服務(wù)器上報(bào)狀態(tài)變更。
root@myd-yf13x:~/Microocpp# echo 0 > /sys/class/gpio/PI7/value
root@myd-yf13x:~/Microocpp# [MO] info (StatusNotification.cpp:52): New status: Available (connectorId 2
root@myd-yf13x:~/Microocpp# echo 0 > /sys/class/gpio/PC13/value
root@myd-yf13x:~/Microocpp# [MO] info (StatusNotification.cpp:52): New status: Available (connectorId 1)
服務(wù)器界面同步更新連接器狀態(tài),證明整個(gè)通信鏈路工作正常。

充電槍可用狀態(tài)
次實(shí)踐基于MYD-YF13X平臺(tái)與MicroOcpp方案,成功構(gòu)建了符合OCPP標(biāo)準(zhǔn)的充電樁通信系統(tǒng),驗(yàn)證了MicroOcpp在嵌入式場(chǎng)景的適用性與可靠性。通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)議的引入,不僅解決了設(shè)備與平臺(tái)的兼容性問(wèn)題,還為充電樁的智能化升級(jí)提供了高效路徑。
隨著OCPP 2.0.1協(xié)議的普及,可進(jìn)一步基于現(xiàn)有架構(gòu)實(shí)現(xiàn)充電會(huì)話安全性提升、智能電網(wǎng)互動(dòng)等高級(jí)功能。而MicroOcpp的輕量級(jí)優(yōu)勢(shì),也將使其在更多資源受限的物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備通信場(chǎng)景中發(fā)揮重要作用,推動(dòng)新能源充電行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)化與智能化發(fā)展。




