Rutronik: Stație de încărcare cu valoare adăugată
La nivel global, peste 40 de milioane de vehicule electrice circulă pe șosele – o creștere de 600% față de acum doar șase ani. Deși sectorul e-mobilității resimte momentan o încetinire, analiștii, inclusiv cei ai Agenției Internaționale pentru Energie (IEA), estimează o creștere semnificativă în următorii ani. Vehiculele electrice sunt esențiale pentru atingerea obiectivului UE de neutralitate climatică până în 2050. Europa, alături de China și SUA, a reprezentat 95% din vânzările globale de vehicule electrice în 2023. În 2024, s-au vândut aproximativ 17 milioane de vehicule electrice, marcând o creștere de 20% față de 2023, conform estimărilor experților.
În acest context, dezvoltarea rapidă a unei infrastructuri de încărcare eficiente este crucială. Rutronik, unul dintre cei mai mari distribuitori europeni de componente electronice, propune un pas suplimentar: integrarea inteligenței artificiale (AI) în stațiile publice de încărcare, pentru o experiență personalizată, puncte de vânzare inovatoare și optimizarea utilizării rețelei.
Lennart Juliusson, Business Development Manager – Business Intelligence la Rutronik, explică acest concept folosind exemplul unei stații de încărcare EV realizate în colaborare cu DFI și Intel: “Viitorul încărcării vehiculelor electrice nu constă doar în alimentarea bateriei, ci și în utilizarea AI pentru a anticipa nevoile utilizatorilor și a crea o experiență fluidă și personalizată.”
În prezent, cea mai mare parte a încărcării are loc acasă (cu ajutorul stațiilor de încărcare personale) sau la locul de muncă. Potrivit Agenției Federale pentru Rețele, la începutul anului 2024 existau 123.449 puncte publice de încărcare, dintre care peste 98.000 erau stații AC și aproximativ 25.000 stații rapide DC. La nivel european, EAFO (European Alternative Fuels Observatory) a raportat în 2023 o creștere de 35% a stațiilor de încărcare normală AC și de 75% a stațiilor de încărcare rapidă DC, semnalând importanța crescândă a încărcării rapide.
Provocările actuale ale utilizatorilor
Până la o standardizare a infrastructurii, utilizatorii se confruntă cu probleme tehnice, diferențe software și lipsa interoperabilității. Aceste dificultăți se reflectă în timpi de așteptare mari (de una până la două ore în medie), lipsa disponibilității sau funcționalității stațiilor de încărcare și o experiență de utilizare fragmentată, care începe chiar înainte de apropierea de stația de încărcare.
În consecință, dezvoltatorii au definit un model în trei faze pentru o versiune demo a stației de încărcare:
- Faza 1 Pre-încărcare: Aceasta include în primul rând informații personalizate despre starea actuală de încărcare a vehiculului, transmise computerului de bord sau telefonului inteligent prin notificări “push”, recomandări pentru ruta optimă către o stație de încărcare potrivită și rezervarea intervalelor de încărcare pentru a evita timpii de așteptare. O altă caracteristică este planificarea rutei, care servește la reducerea anxietății clienților cu privire la autonomia vehiculului în cazul unei călătorii mai lungi, prin alegerea unor opriri optim plasate și, în funcție de oprire, la oferirea unei experiențe plăcute.
- Faza 2 Încărcare propriu-zisă (sau intermediară): Această etapă se caracterizează printr-o interacțiune multimodală cu clienții, care poate include funcții de diagnosticare conectate la vehicul, depanare proactivă în timpul procesului de încărcare (inclusiv sugestii privind soluțiile potrivite), precum și inițierea automată a încărcării. Alte opțiuni includ implementarea unui model de tarifare dinamică, ajustarea ratei de încărcare și optimizarea utilizării rețelei. În plus, pot fi oferite mesaje publicitare prin intermediul mai multor canale – cum ar fi ecranele stațiilor, aplicațiile mobile sau notificările push – precum și integrarea rețelelor sociale și chiar utilizarea unor mecanisme de stimulare prin jocuri sau recompense pentru a reduce timpii de așteptare.
- Faza 3 Post-încărcare: Aici intervine inteligența artificială, care oferă clientului un rezumat complet al procesului de încărcare, recomandări pentru servicii care se găsesc în apropiere, de exemplu opțiuni de catering și divertisment. Acest serviciu contribuie la construirea unei relații strânse cu clienții și, astfel, la succesul comercial pe termen lung.
Hardware și AI pentru o stație “cu adevărat inteligentă”
Stațiile de încărcare convenționale se limitau la funcționalitățile esențiale din punct de vedere tehnologic: în centrul atenției se afla sistemul de management bazat pe o unitate cu microprocesor (MPU). Echipată cu interfețe CAN și SPI pentru prizele de încărcare, cu o unitate de alimentare și conectori RJ-45 pentru integrarea unui afișaj LCD, aceasta era complet funcțională. Vehiculul putea fi încărcat – însă nimic mai mult.
Creșterea constantă a numărului de vehicule electrice și cerințele tot mai mari asociate infrastructurii de încărcare impun o regândire a proiectării și organizării stațiilor de încărcare orientate către viitor.
Stațiile de încărcare devin platforme inteligente integrate cu AI și funcții avansate
Crearea de soluții de semnalizare digitală, POS și chioșcuri interactive cu aplicații AI într-o stație de încărcare revoluționează utilizarea acestora și deschide o serie de noi oportunități de afaceri. Soluția, implementată de DFI, Intel și Rutronik, combină patru sarcini de lucru diferite și rulează local modele vocale de mari dimensiuni pentru a permite servicii de asistență pentru clienți în timp real, analize comportamentale, detectarea defectelor și recunoașterea facială. Cu trei ecrane adaptate diferitelor nevoi, această soluție generează noi surse de venit, fidelizează clienții, sprijină initiativele de sustenabilitate (ESG – Environmental, Social and Governance) și optimizează operațiunile digitale prin tehnologia de virtualizare.
Din punct de vedere hardware, dezvoltatorii acestei stații de încărcare mizează pe placa de bază DFI ATX RPS630, procesorul Intel Core i9 din a 13-a generație și procesorul grafic Intel Arc A380E, care asigură buna funcționare a arhitecturii software complexe, dar clar structurate. Spre deosebire de modelele anterioare, cele trei mașini virtuale (VM) cu fluxuri de lucru diferite sunt operate în paralel, rulând printr-un hipervizor de tip 2.
Arhitectură virtualizată: trei fluxuri de lucru integrate într-o singură stație de încărcare
- Sistem de operare în timp real cu suport AI pentru interacțiunea cu clienții: Sistemul de operare Linux Ubuntu 22.04 constituie baza pentru această mașină virtuală, care rulează procesele AI pentru recunoașterea facială conformă cu GDPR utilizând camera Intel RealSense™ și recunoașterea vocală bazată pe OpenAI Whisper. Aici este integrat și un chatbot AI, care utilizează Mistral 7B, un model lingvistic deschis de mare capacitate (LLM) capabil să proceseze mai eficient secvențe de intrare mai lungi decât modelele alternative. Intel contribuie, de asemenea, cu OpenVINO™, un set de instrumente cu sursă deschisă care accelerează inferența AI cu o latență mai mică și un debit mai ridicat, menținând în același timp acuratețea, reducând amprenta modelului și optimizând utilizarea hardware-ului. Acesta simplifică dezvoltarea AI și integrarea tehnicilor de învățare profundă în domenii precum viziunea computerizată, modelele lingvistice de mari dimensiuni (LLM) și AI generativ.
Modelul PyTorch include definiții pentru diverse modele și sarcini, cum ar fi, în acest caz, clasificarea imaginilor, segmentarea pixelilor sau evaluarea calității redării videoclipurilor, și contribuie la reducerea latenței. În combinație cu microfoane de înaltă calitate, difuzoare și un monitor de sunet de 10,1„, interacțiunea dintre stația de încărcare și utilizatori devine semnificativ mai eficientă și intuitivă, îmbunătățind considerabil experiența utilizatorului. - Plasarea reclamelor: această mașină virtuală găzduiește un sistem de gestionare a conținutului pentru reclame personalizate și rulează pe sistemul de operare Windows 10. Un ecran de 21,5” asigură, de exemplu, o prezentare optimă.
- Chioșc: Demo-ul stației de încărcare utilizează întreaga suprafață disponibilă a ecranului, integrând inclusiv partea din spate pentru a permite o abordare multifuncțională. Ecranul de 32″ contribuie la optimizarea procesului de încărcare intermediară și post-încărcare prin integrarea rețelelor sociale, utilizarea unor mecanisme de stimulare bazate pe jocuri sau recompense pentru reducerea timpilor de așteptare, precum și a promoțiilor post-vânzare. Acest VM este compatibil și cu Ubuntu.
Experiența utilizatorului din “culise” este, de asemenea, avută în vedere în noul design: datorită unui modul integrat pentru administrare prin canal separat (out-of-band management), o stație de încărcare complet oprită poate fi reactivată de la distanță, prin funcții de administrare și diagnosticare. Astfel, se evită deplasările inutile și se reduc costurile de întreținere și service. Sistemul se bazează pe consolidarea sarcinilor de lucru, permițând comprimarea mai multor procese pe un număr redus de platforme, ceea ce elimină necesitatea unor plăci separate pentru fiecare operațiune și reduce costurile generale ale sistemului. Prin integrarea a trei mașini virtuale (VM-uri), stația poate rămâne online aproape permanent, deoarece reparațiile sau operațiunile de întreținere pot fi executate în paralel, fără întreruperea funcționării stației.
Securitate pentru date de mari dimensiuni
Stațiile de încărcare proiectate astfel oferă oportunități nelimitate pentru dezvoltări viitoare, cum ar fi aplicațiile embedded dedicate orașelor inteligente la nivel național, beneficiind de o rezistență sporită la interferențe comparativ cu soluțiile anterioare. Fiind compatibile cu diverse standarde de comunicații, aceste stații suportă deja tehnologii precum Wi-Fi și 6G, pregătindu-se pentru utilizări extinse în viitor.
Datorită arhitecturii hardware avansate și integrării multiplelor standarde de securitate, sistemul funcționează ca un mediu închis, sporind semnificativ protecția datelor și securitatea procesării plăților. În plus, camera nu este activată permanent, ci poate fi cuplată cu un senzor cu infraroșu, astfel încât recunoașterea facială să fie declanșată doar când un utilizator se află în zona desemnată. Ecranele rezistente la impact oferă, de asemenea, o protecție robustă împotriva vandalismului și a factorilor externi.
Dezvoltarea piețelor viitoare în colaborare cu partenerii de distribuție
La 13 aprilie 2024 a intrat în vigoare Regulamentul European privind extinderea infrastructurii pentru combustibili alternativi (AFIR – Alternative Fuels Infrastructure Regulation). Acest regulament urmărește standardizarea proiectării stațiilor de încărcare și simplificarea procesului de alimentare pentru utilizatori, impunând obligații stricte operatorilor de stații. Regulamentul vizează simplificarea găsirii stațiilor de încărcare, reducând timpul pierdut și impactul asupra mediului, ceea ce contribuie la o experiență superioară pentru utilizatori și încurajează tranziția către vehicule electrice. Un alt aspect important al regulamentului prevede instalarea infrastructurii de încărcare rapidă la intervale regulate de-a lungul tuturor drumurilor europene majore. Aceste măsuri vizează reducerea anxietății legate de autonomia și disponibilitatea vehiculelor electrice, un fenomen recunoscut mai ales în Germania, și normalizarea proceselor de încărcare la nivel continental.
Soluția prezentată duce această reglementare cu un pas mai departe, punând utilizatorul în centrul procesului de încărcare și valorificând capacitățile sale de analiză pentru a stabiliza rețeaua electrică. De exemplu, un vehicul despre care se știe că nu va fi utilizat în următoarele trei ore, deoarece șoferul vizitează o expoziție din apropiere sau un restaurant recomandat, poate fi încărcat într-un ritm mai lent.
Rutronik acționează ca un partener de distribuție de încredere, care înțelege nevoile atât ale producătorilor de echipamente originale (OEM), cât și ale producătorilor generali, oferind soluțiile potrivite și implicându-se activ de la selectarea componentelor până la etapa de proiectare. Gama extinsă de produse, combinată cu expertiza specialiștilor Rutronik, asigură soluția optimă pentru fiecare client. Datorită experienței vaste acumulate în cadrul activităților proprii de cercetare și dezvoltare din Rutronik System Solutions, compania înțelege și mai bine necesitățile dezvoltatorilor și modalitățile prin care acestea pot fi satisfăcute.
Rutronik | https://www.rutronik.com
