Atualmente, a maioria de nós já ouviu falar do termo Plug & Charge. O que é, e quão benéfica é esta tecnologia, é segura? É a melhor solução? Vamos aprofundar.
História
Sim, eu sei, este não era o seu assunto favorito na escola. Mas conhecer um pouco de história pode ajudar a enquadrar um assunto, então vamos lá.
Embora ainda estejamos nos primeiros dias dos EVs, já percorremos um longo caminho. Ainda temos vestígios dos métodos de cobrança originais usados para carregamento público, nomeadamente uma aplicação ligada ao seu cartão de crédito ou débito, e usada apenas em carregadores públicos operados por essa empresa em particular. Embora isto seja eficaz, começa a tornar-se complexo quando existem muitas redes, cada uma com a sua própria aplicação, cada uma exigindo que insira as informações do seu cartão de crédito ou débito na aplicação e as mantenha sempre que obtém um novo cartão.
Além disso, cada uma destas aplicações tem mapas para o ajudar a encontrar os seus carregadores, mas não necessariamente todos os carregadores para onde se dirige. E assim que encontrar um carregador, cada rede tende a ter processos ligeiramente diferentes que precisa de usar para ativar uma sessão de carregamento.
Em suma, o problema emergente é o de demasiadas variáveis que tornam as coisas confusas para as pessoas que já estão a lutar para compreender a novidade da mudança de paradigma de conduzir EVs após uma vida inteira a conduzir veículos ICE. Então, como simplificamos as coisas? É aí que entra o ISO15118 Plug & Charge (P&C).
Em 2012, a Tesla começou a instalar a sua própria rede de carregadores, usando protocolos de comunicação proprietários, para uso exclusivo daqueles que compraram um Tesla. A Tesla teve a visão de compreender um conceito escondido nas especificações preliminares do CCS, usando um identificador único do veículo (VIN) passado durante o handshake de uma sessão de carregamento rápido para ligar o carro a uma conta no seu sistema de cobrança. Esta ideia foi implementada nos primeiros dias da Tesla, e foi simplesmente referida como Plug & Charge devido às ações que um condutor realizava para iniciar o carregamento, nomeadamente ligar e o carregamento começaria automaticamente.
A Tesla "inventou" algo que algumas outras redes acabaram por implementar, e que é geralmente referido como AutoCharge. Embora pareça e se sinta como Plug & Charge, pois o condutor simplesmente liga e a magia acontece, ainda enfrenta os desafios de manter contas em cada uma das redes. Além disso, não tinha segurança, ou seja, o VIN é enviado através da ligação entre o EV e o EVSE em texto simples. Portanto, foi uma solução parcial, abordando apenas as atividades na "bomba", mas não resolvendo o problema de várias contas. Para a Tesla, isto não foi um problema, eles convenceram com sucesso os seus clientes de que não havia necessidade de ir a outro lugar para carregar, basta usar a rede Tesla, e pode ir a qualquer lugar.
de os primeiros dias dos grupos de trabalho de carregamento CCS, o IEEE procurou abordar este problema de uma forma mais abrangente, uma que eliminaria todas as contas, exigindo apenas uma conta para carregar em todo o lado. Este trabalho começou no início da década de 2010, e as especificações foram revistas algumas vezes, mas a especificação ISO15118-20 Plug & Charge resultante (adotada em 2018, creio) está finalmente num estado (quase) funcional.
Qual é o conceito de alto nível do Plug & Charge?
Conceitualmente, a ideia é que os condutores possam manter uma única conta para pagar o carregamento em todas as redes. Conceito simples, mas um pouco complexo para fazer isto de forma segura. Aqui está uma representação visual das relações entre o condutor e as redes:
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Observe como o Fabricante de Automóveis se torna um proxy para o condutor no esquema P&C. Em termos de negócios, o Fabricante de Automóveis torna-se a parte responsável por pagar à rede as taxas de carregamento, também comumente referida como a "Entidade de Cobrança".
Embora apenas algumas redes atualmente suportem ISO 15118 P&C, o objetivo é, eventualmente, fazer com que todas as redes entrem na solução. Ao longo deste artigo, vou concentrar-me no estado final, mas saiba que isto pode levar vários anos para se tornar realidade.
Como é que isto é conseguido de forma segura?
Isto torna-se um pouco complicado, mas aguente firme, vou tentar simplificá-lo. No mundo da informática, os sites de comércio eletrónico, bancos, etc., adotaram a ideia de usar sessões de internet encriptadas para transações financeiras. Para conseguir isto, desenvolveram o uso de certificados contendo Chaves Públicas e Privadas usadas em algoritmos matemáticos para gerar chaves de encriptação dinâmicas.
Um esquema de Infraestrutura de Chave Pública (PKI) foi o mecanismo que permitiria chaves encriptadas únicas, a serem usadas em cada sessão segura em redes públicas (a Internet). Os métodos PKI são bem compreendidos pelos profissionais que mantêm o sistema, mas é geralmente um conceito bastante vago para os consumidores. Basta dizer que a metodologia é tão segura quanto qualquer coisa que os humanos tenham inventado até hoje, não vou gastar muito tempo a aprofundar os detalhes, mas para aqueles que estão tão inclinados, existem muitos recursos excelentes disponíveis na Internet que podem ajudá-lo a aprender mais sobre o assunto. Para mim, demorou vários anos a usar esta tecnologia para realmente se consolidar na minha mente, e eu era responsável por uma infraestrutura de ponta a ponta num ambiente de laboratório de informática relativamente pequeno.
Quando o IEEE estava à procura de formas de gerir com segurança um esquema de cobrança para P&C, eles pegaram nos conceitos usados em soluções seguras da Internet em vez de criar algo por conta própria. Isto tem alguns benefícios, nomeadamente um corpo completo de compreensão e documentação para ajudar os Operadores de Pontos de Carregamento (CPOs) e os Fabricantes de Automóveis que estariam a configurar métodos seguros de tratamento de cobranças em nome dos seus clientes.
A PKI baseia-se numa hierarquia de Autoridades de Certificação (CA), as entidades que são amplamente confiáveis e são responsáveis pela emissão e manutenção de certificados usados nos sistemas PKI. No mundo da informática, existem muitas Autoridades públicas e privadas confiáveis, e os Sistemas Operacionais modernos instalam e mantêm os certificados "Raiz" Públicos na "Loja de Confiança" do computador em nome dos utilizadores finais.
Uma variação da PKI pública é uma PKI Privada onde uma empresa (digamos, o seu empregador) emite certificados. Isto requer algum trabalho adicional para inserir o certificado raiz do empregador na loja de confiança do computador, e se usado amplamente, torna-se complicado de manter. A maior parte da complicação simplesmente porque, uma vez configurado, tende-se a esquecê-lo, mas os certificados têm datas de início e fim, por isso, se expirarem... você entende.
Quando o IEEE definiu o esquema PKI para Veículo para Rede e Plug & Charge (ambos usam a mesma hierarquia de certificados), eles tiveram dificuldades em definir uma autoridade de certificado de nível superior (CA) para todo o esquema. Inicialmente, uma empresa alemã de operação de pontos de carregamento (CPO), Hubject, deveria assumir este papel, mas os CPOs concorrentes e os intervenientes em outras regiões (Ásia, América do Norte, etc.) hesitaram em aceitar esta CA.
No grande esquema da PKI está o conceito de uma CA de nível superior e CAs intermediárias ou as chamadas subordinadas. A solução final, fácil para os responsáveis pela manutenção das coisas, é uma única CA de nível superior confiável (também conhecida como CA Raiz de nível superior). Até meados de 2024, nenhuma CA Raiz foi acordada para a América do Norte, embora a UE e talvez outras regiões estivessem a usar a CA Raiz Hubject original.
Há vários anos, a EA começou a oferecer ISO15118 P&C a um número seleto de fabricantes de automóveis (Ford, VW Group e alguns outros). Como não havia acordo sobre uma CA Raiz aceitável, a Electrify America inseriu-se como a autoridade raiz, tal como o seu empregador pode fazer num esquema PKI privado mencionado acima. Embora isto tenha funcionado, significava que a próxima rede que quisesse adotar P&C precisaria de criar a sua própria PKI privada, e os fabricantes de automóveis precisariam de estar em cima de todos eles.
Onde está agora?
Na América do Norte, as partes envolvidas na iniciativa NEVI de carregadores públicos subsidiados federalmente reuniram-se e chegaram a um acordo sobre uma CA Raiz de nível superior. Não sei quem é, e isso realmente não importa para esta discussão de qualquer maneira. Portanto, agora existe uma estrutura pública para prosseguir para um sistema universal de ISO15118 P&C.
Atualmente, só tenho conhecimento de 3 redes que abraçam a versão Pública do esquema PKI, estas são Tesla, Ionna e Mercedes (em parceria com a Chargepoint). Como mencionado acima, a EA também oferece P&C, mas usando um esquema de CA Raiz Privada, que provavelmente converterá para um CA Raiz Pública em algum momento no futuro.
Devido a recentes mudanças políticas, é provável que a NEVI reduza o seu papel como força governamental para coordenar a expansão do carregamento público. Mas a promessa de um método mais simples ainda existe, e espero que outras redes entrem a bordo.
O ISO15118-20 P&C resolve todos os problemas?
Não, na verdade não. Desculpe!
Embora o ISO15118 P&C resolva os problemas de várias contas, nem todas as redes participam (ainda). Além disso, devido à natureza de ter os Fabricantes de Automóveis a coordenar as transações, existe anonimato para o condutor, o que pode parecer ótimo, mas também tem uma desvantagem.
Alguns CPOs oferecem planos de associação premium, pagam uma taxa mensal e obtêm taxas de carregamento com desconto para o mês. Estes incluem Electrify America (EA) Pass+, Tesla e EVgo. Para desfrutar dos benefícios destes planos, o CPO precisa de saber que é você que está a autorizar o carregamento. Portanto, o anonimato do P&C obscurece isto, eles não sabem que é você, eles apenas sabem que o seu fabricante de automóveis (Hyundai) está a autorizar o pagamento em nome de alguém. Isto também se aplica àqueles que querem usar créditos ChargePoint na Ionna.
O problema do plano premium pode ser resolvido? Claro, mas provavelmente não é atualmente uma prioridade. Como mencionado antes, o VIN é passado para o EVSE durante o handshake com o carregador. Mas essa não é uma transação segura. Em última análise, pode ser necessária alguma coordenação adicional entre os OEMs e os CPOs para criar um método de serviços com desconto premium dentro do esquema P&C. Se eu tivesse que adivinhar, a Ionna liderará o caminho nisso. Porquê? Devido à relação entre os OEMs que investem na Ionna e o próprio CPO. A Tesla também poderia ser uma influenciadora numa solução para este problema.
\nNo fundo dos detalhes da PKI está outra parte de dados que poderia ser usada para determinar o status da conta premium. Aguente comigo, este é um pouco complicado...
Cada Certificado Leaf (o certificado que os fabricantes de automóveis emitem para o seu carro) contém um número de série único. Este, juntamente com os números de série das autoridades emissoras (as CAs Raiz e Subordinadas) são a base de como os certificados são validados. Se o número de série do seu certificado fosse de alguma forma ligado à sua conta na rede, seria possível estender preços com desconto... mas isso é provavelmente muito complicado devido à natureza transitória dos certificados (eles expiram, são revogados se você não pagar as suas contas ou são cancelados se vender o carro). Seria excessivamente complicado para os CPOs estarem em cima disso.
O método mais provável pode ser uma associação premium com o seu Fabricante de Automóveis. Isto, juntamente com algum tipo de partilha de receitas com os CPOs da taxa de associação para o serviço premium, pode permitir um método com desconto. Não precisamos de aprofundar o como para isto, basta dizer que é conceitualmente possível, mas não é atualmente uma prioridade. Essa pode ser uma melhoria futura e pode até vir na forma de uma revisão IEEE das especificações ISO15118 P&C.
História
Sim, eu sei, este não era o seu assunto favorito na escola. Mas conhecer um pouco de história pode ajudar a enquadrar um assunto, então vamos lá.
Embora ainda estejamos nos primeiros dias dos EVs, já percorremos um longo caminho. Ainda temos vestígios dos métodos de cobrança originais usados para carregamento público, nomeadamente uma aplicação ligada ao seu cartão de crédito ou débito, e usada apenas em carregadores públicos operados por essa empresa em particular. Embora isto seja eficaz, começa a tornar-se complexo quando existem muitas redes, cada uma com a sua própria aplicação, cada uma exigindo que insira as informações do seu cartão de crédito ou débito na aplicação e as mantenha sempre que obtém um novo cartão.
Além disso, cada uma destas aplicações tem mapas para o ajudar a encontrar os seus carregadores, mas não necessariamente todos os carregadores para onde se dirige. E assim que encontrar um carregador, cada rede tende a ter processos ligeiramente diferentes que precisa de usar para ativar uma sessão de carregamento.
Em suma, o problema emergente é o de demasiadas variáveis que tornam as coisas confusas para as pessoas que já estão a lutar para compreender a novidade da mudança de paradigma de conduzir EVs após uma vida inteira a conduzir veículos ICE. Então, como simplificamos as coisas? É aí que entra o ISO15118 Plug & Charge (P&C).
Em 2012, a Tesla começou a instalar a sua própria rede de carregadores, usando protocolos de comunicação proprietários, para uso exclusivo daqueles que compraram um Tesla. A Tesla teve a visão de compreender um conceito escondido nas especificações preliminares do CCS, usando um identificador único do veículo (VIN) passado durante o handshake de uma sessão de carregamento rápido para ligar o carro a uma conta no seu sistema de cobrança. Esta ideia foi implementada nos primeiros dias da Tesla, e foi simplesmente referida como Plug & Charge devido às ações que um condutor realizava para iniciar o carregamento, nomeadamente ligar e o carregamento começaria automaticamente.
A Tesla "inventou" algo que algumas outras redes acabaram por implementar, e que é geralmente referido como AutoCharge. Embora pareça e se sinta como Plug & Charge, pois o condutor simplesmente liga e a magia acontece, ainda enfrenta os desafios de manter contas em cada uma das redes. Além disso, não tinha segurança, ou seja, o VIN é enviado através da ligação entre o EV e o EVSE em texto simples. Portanto, foi uma solução parcial, abordando apenas as atividades na "bomba", mas não resolvendo o problema de várias contas. Para a Tesla, isto não foi um problema, eles convenceram com sucesso os seus clientes de que não havia necessidade de ir a outro lugar para carregar, basta usar a rede Tesla, e pode ir a qualquer lugar.
de os primeiros dias dos grupos de trabalho de carregamento CCS, o IEEE procurou abordar este problema de uma forma mais abrangente, uma que eliminaria todas as contas, exigindo apenas uma conta para carregar em todo o lado. Este trabalho começou no início da década de 2010, e as especificações foram revistas algumas vezes, mas a especificação ISO15118-20 Plug & Charge resultante (adotada em 2018, creio) está finalmente num estado (quase) funcional.
Qual é o conceito de alto nível do Plug & Charge?
Conceitualmente, a ideia é que os condutores possam manter uma única conta para pagar o carregamento em todas as redes. Conceito simples, mas um pouco complexo para fazer isto de forma segura. Aqui está uma representação visual das relações entre o condutor e as redes:
Observe como o Fabricante de Automóveis se torna um proxy para o condutor no esquema P&C. Em termos de negócios, o Fabricante de Automóveis torna-se a parte responsável por pagar à rede as taxas de carregamento, também comumente referida como a "Entidade de Cobrança".
Embora apenas algumas redes atualmente suportem ISO 15118 P&C, o objetivo é, eventualmente, fazer com que todas as redes entrem na solução. Ao longo deste artigo, vou concentrar-me no estado final, mas saiba que isto pode levar vários anos para se tornar realidade.
Como é que isto é conseguido de forma segura?
Isto torna-se um pouco complicado, mas aguente firme, vou tentar simplificá-lo. No mundo da informática, os sites de comércio eletrónico, bancos, etc., adotaram a ideia de usar sessões de internet encriptadas para transações financeiras. Para conseguir isto, desenvolveram o uso de certificados contendo Chaves Públicas e Privadas usadas em algoritmos matemáticos para gerar chaves de encriptação dinâmicas.
Um esquema de Infraestrutura de Chave Pública (PKI) foi o mecanismo que permitiria chaves encriptadas únicas, a serem usadas em cada sessão segura em redes públicas (a Internet). Os métodos PKI são bem compreendidos pelos profissionais que mantêm o sistema, mas é geralmente um conceito bastante vago para os consumidores. Basta dizer que a metodologia é tão segura quanto qualquer coisa que os humanos tenham inventado até hoje, não vou gastar muito tempo a aprofundar os detalhes, mas para aqueles que estão tão inclinados, existem muitos recursos excelentes disponíveis na Internet que podem ajudá-lo a aprender mais sobre o assunto. Para mim, demorou vários anos a usar esta tecnologia para realmente se consolidar na minha mente, e eu era responsável por uma infraestrutura de ponta a ponta num ambiente de laboratório de informática relativamente pequeno.
Quando o IEEE estava à procura de formas de gerir com segurança um esquema de cobrança para P&C, eles pegaram nos conceitos usados em soluções seguras da Internet em vez de criar algo por conta própria. Isto tem alguns benefícios, nomeadamente um corpo completo de compreensão e documentação para ajudar os Operadores de Pontos de Carregamento (CPOs) e os Fabricantes de Automóveis que estariam a configurar métodos seguros de tratamento de cobranças em nome dos seus clientes.
A PKI baseia-se numa hierarquia de Autoridades de Certificação (CA), as entidades que são amplamente confiáveis e são responsáveis pela emissão e manutenção de certificados usados nos sistemas PKI. No mundo da informática, existem muitas Autoridades públicas e privadas confiáveis, e os Sistemas Operacionais modernos instalam e mantêm os certificados "Raiz" Públicos na "Loja de Confiança" do computador em nome dos utilizadores finais.
Uma variação da PKI pública é uma PKI Privada onde uma empresa (digamos, o seu empregador) emite certificados. Isto requer algum trabalho adicional para inserir o certificado raiz do empregador na loja de confiança do computador, e se usado amplamente, torna-se complicado de manter. A maior parte da complicação simplesmente porque, uma vez configurado, tende-se a esquecê-lo, mas os certificados têm datas de início e fim, por isso, se expirarem... você entende.
Quando o IEEE definiu o esquema PKI para Veículo para Rede e Plug & Charge (ambos usam a mesma hierarquia de certificados), eles tiveram dificuldades em definir uma autoridade de certificado de nível superior (CA) para todo o esquema. Inicialmente, uma empresa alemã de operação de pontos de carregamento (CPO), Hubject, deveria assumir este papel, mas os CPOs concorrentes e os intervenientes em outras regiões (Ásia, América do Norte, etc.) hesitaram em aceitar esta CA.
No grande esquema da PKI está o conceito de uma CA de nível superior e CAs intermediárias ou as chamadas subordinadas. A solução final, fácil para os responsáveis pela manutenção das coisas, é uma única CA de nível superior confiável (também conhecida como CA Raiz de nível superior). Até meados de 2024, nenhuma CA Raiz foi acordada para a América do Norte, embora a UE e talvez outras regiões estivessem a usar a CA Raiz Hubject original.
Há vários anos, a EA começou a oferecer ISO15118 P&C a um número seleto de fabricantes de automóveis (Ford, VW Group e alguns outros). Como não havia acordo sobre uma CA Raiz aceitável, a Electrify America inseriu-se como a autoridade raiz, tal como o seu empregador pode fazer num esquema PKI privado mencionado acima. Embora isto tenha funcionado, significava que a próxima rede que quisesse adotar P&C precisaria de criar a sua própria PKI privada, e os fabricantes de automóveis precisariam de estar em cima de todos eles.
Onde está agora?
Na América do Norte, as partes envolvidas na iniciativa NEVI de carregadores públicos subsidiados federalmente reuniram-se e chegaram a um acordo sobre uma CA Raiz de nível superior. Não sei quem é, e isso realmente não importa para esta discussão de qualquer maneira. Portanto, agora existe uma estrutura pública para prosseguir para um sistema universal de ISO15118 P&C.
Atualmente, só tenho conhecimento de 3 redes que abraçam a versão Pública do esquema PKI, estas são Tesla, Ionna e Mercedes (em parceria com a Chargepoint). Como mencionado acima, a EA também oferece P&C, mas usando um esquema de CA Raiz Privada, que provavelmente converterá para um CA Raiz Pública em algum momento no futuro.
Devido a recentes mudanças políticas, é provável que a NEVI reduza o seu papel como força governamental para coordenar a expansão do carregamento público. Mas a promessa de um método mais simples ainda existe, e espero que outras redes entrem a bordo.
O ISO15118-20 P&C resolve todos os problemas?
Não, na verdade não. Desculpe!
Embora o ISO15118 P&C resolva os problemas de várias contas, nem todas as redes participam (ainda). Além disso, devido à natureza de ter os Fabricantes de Automóveis a coordenar as transações, existe anonimato para o condutor, o que pode parecer ótimo, mas também tem uma desvantagem.
Alguns CPOs oferecem planos de associação premium, pagam uma taxa mensal e obtêm taxas de carregamento com desconto para o mês. Estes incluem Electrify America (EA) Pass+, Tesla e EVgo. Para desfrutar dos benefícios destes planos, o CPO precisa de saber que é você que está a autorizar o carregamento. Portanto, o anonimato do P&C obscurece isto, eles não sabem que é você, eles apenas sabem que o seu fabricante de automóveis (Hyundai) está a autorizar o pagamento em nome de alguém. Isto também se aplica àqueles que querem usar créditos ChargePoint na Ionna.
O problema do plano premium pode ser resolvido? Claro, mas provavelmente não é atualmente uma prioridade. Como mencionado antes, o VIN é passado para o EVSE durante o handshake com o carregador. Mas essa não é uma transação segura. Em última análise, pode ser necessária alguma coordenação adicional entre os OEMs e os CPOs para criar um método de serviços com desconto premium dentro do esquema P&C. Se eu tivesse que adivinhar, a Ionna liderará o caminho nisso. Porquê? Devido à relação entre os OEMs que investem na Ionna e o próprio CPO. A Tesla também poderia ser uma influenciadora numa solução para este problema.
\nNo fundo dos detalhes da PKI está outra parte de dados que poderia ser usada para determinar o status da conta premium. Aguente comigo, este é um pouco complicado...
Cada Certificado Leaf (o certificado que os fabricantes de automóveis emitem para o seu carro) contém um número de série único. Este, juntamente com os números de série das autoridades emissoras (as CAs Raiz e Subordinadas) são a base de como os certificados são validados. Se o número de série do seu certificado fosse de alguma forma ligado à sua conta na rede, seria possível estender preços com desconto... mas isso é provavelmente muito complicado devido à natureza transitória dos certificados (eles expiram, são revogados se você não pagar as suas contas ou são cancelados se vender o carro). Seria excessivamente complicado para os CPOs estarem em cima disso.
O método mais provável pode ser uma associação premium com o seu Fabricante de Automóveis. Isto, juntamente com algum tipo de partilha de receitas com os CPOs da taxa de associação para o serviço premium, pode permitir um método com desconto. Não precisamos de aprofundar o como para isto, basta dizer que é conceitualmente possível, mas não é atualmente uma prioridade. Essa pode ser uma melhoria futura e pode até vir na forma de uma revisão IEEE das especificações ISO15118 P&C.
