Um den Ausstoß von Treibhausgasen zu verringern, setzt die Automobilindustrie auf Elektrofahrzeuge (EVs). Regierungen auf der ganzen Welt planen, den Verkauf von Benzinfahrzeugen zu verbieten, um den Umstieg auf Elektrofahrzeuge zu beschleunigen. Mit der steigenden Zahl von Elektrofahrzeugen wird auch der Bedarf an Ladestationen für Elektrofahrzeuge zunehmen. Erst kürzlich verkündete US-Präsident Biden auf der Detroit Auto Show die Bewilligung der ersten 900 Millionen Dollar an Geldern für Ladestationen für Elektrofahrzeuge in 35 Bundesstaaten des Landes.
Da Elektrofahrzeuge der Schlüssel zu sauberem Verkehr und kohlenstoffarmem Strom sind, müssen die Ladestationen für Elektrofahrzeuge intelligent sein. Dies hilft dabei den Energieverbrauch zu optimieren und die Ladeeffizienz zu erhöhen. Mit der IoT– und KI-Implementierung sind die Elektrofahrzeuge, das Ladegerät, die cloudbasierte Verwaltungsplattform des Ladestationsbetreibers und das Stromnetz miteinander verbunden. Jeder Aspekt der Ladestationsnutzung wie Ladevolumen, Geschwindigkeit, Spitzenzeiten, Energiekosten usw. kann verfolgt und weiter analysiert werden. Dadurch können die gesamte Effizienz und Verwaltung optimiert werden.
Um das Laden zu verwalten und die Energieeffizienz zu optimieren, wird der Einsatz von KI und das Sammeln von Daten die Anforderungen an das Gateway auf ein viel höheres Niveau heben. Das leistungsstarke Gateway, das die Daten sammelt, ermöglicht es den Betreibern, den Gesamtverbrauch zu überwachen und zu verwalten. Auch kann es künstliche Schlussfolgerungen (KI) anwenden, um diese Energiewende zu optimieren.
Erhaltung der Batterie und längere Lebensdauer
Die Lebensdauer der Batterie ist eines der wichtigsten Anliegen der Fahrer und potenziellen Besitzer von Elektrofahrzeugen. Genau wie bei Mobiltelefonen lässt die Lebensdauer von Batterien mit der Zeit nach. Und es ist sehr kostspielig, eine neue Batterie zu ersetzen. Daher ist es von entscheidender Bedeutung, die Batterie zu erhalten und den Lebenszyklus so weit wie möglich zu verlängern. In diesem Fall kann KI eine Hilfe sein.
Zur Aggregation, Verarbeitung und Filterung der Daten aus verschiedenen Quellen für eine schnellere Analyse in der nächsten Phase empfiehlt AXIOMTEK das Gateway ICO330. Zur Überwachung des Status von Energiespeichersystemen, Ladestationen und intelligenten Zählern bietet das ICO330 mit Intel Atom® x6212RE oder x6414RE Prozessor (Elkhart Lake) den Vorteil zahlreicher I/O. Dazu gehören sechs isolierte COM-Ports und drei isolierte 2,5G LAN-Ports. Das Isolationsdesign schützt das Gateway vor elektromagnetischen Störungen, um die Datenübertragung zu sichern.
Variabler Preis je nach Zeit und Ort
Durch Einblicke in die Lademuster, wie z. B. die Ladedauer zahlreicher Fahrer, kann der Ladedienstanbieter mithilfe des KI-Algorithmus variable Preise auf der Grundlage der Anzahl der Fahrzeuge, Standorte und Zeiten festlegen. An Brennpunkten und zu Stoßzeiten kann die Preiserhöhung die Zahl der ankommenden Fahrer verringern und die Stromlast senken; mit anderen Worten, sie ermutigt die Fahrer, zu der Zeit zu laden, die für ihren Tagesplan am besten geeignet ist.
Für den Einsatz von KI zur fortschrittlichen Analyse großer Datenmengen, die von Ladestationen empfangen werden, empfiehlt AXIOMTEK das hochleistungsfähige DIN-rail Embedded System, das kommende ICO520. Das System ist mit dem Intel® Core™ i7-1265UE-Prozessor der 12. Generation (Alder Lake-P) mit integrierter Intel® Iris® Xe-Grafik ausgestattet, der sich durch eine stromsparende Architektur für Multitasking auszeichnet. Der Intel® Deep Learning Boost-gestützte KI-Engine sorgt gleichzeitig für weniger Wartezeiten. Für die reibungslose Übertragung von Daten an die Cloud und das Kontrollzentrum besitzt es fünf Antennenlöcher und einen PCI-Express-Mini-Card-Slot in voller Größe für ein Wi-Fi- oder 4G-LTE-Modul. Außerdem kann der M.2-Slot eine schnellere 5G-Verbindung für die Datenübertragung ermöglichen.
Da Cyberangriffe jedoch eine Bedrohung für den Anwendungsbereich darstellen, können Benutzer ein weiteres Cybersecurity-Gateway hinzufügen, um die Sicherheit zu gewährleisten. Das iNA100 mit Intel Atom® x5-E3930/E3940 Prozessor (Apollo Lake) kann als Firewall eingesetzt werden. Es bietet vier GbE-LAN-Ports für die Verbindung mit anderen Gateways. Auch ist ein LAN-Bypass-Paar integriert, um einen Single Point of Failure und eine Überlastung des Datenverkehrs zu verhindern. Es unterstützt auch Wi-Fi, 3G und 4G/LTE.
Variabler Preis je nach Zeit und Ort
Mit der Zunahme von Elektrofahrzeugen und Ladestationen sind die Parkplätze in städtischen Gebieten immer noch begrenzt. Einige Parkplätze mit Ladestationen werden bedauerlicherweise manchmal von Benzinautos belegt, die nicht aufgeladen werden müssen. Mit Hilfe von AI Deep Learning zur Entrauschung der Bilder werden die Ladestationen jedoch in der Lage sein, die Nummernschilder unter allen Wetterbedingungen in der Whitelist genau zu identifizieren. Wenn die registrierten Elektrofahrzeuge eintreffen, wird die Bodenschranke automatisch geöffnet, damit die Fahrzeuge in den Ladebereich einfahren können. Und da bargeldloses Bezahlen immer üblicher wird, kann die Zahlung mit dem Kennzeichen verknüpft werden, um den gesamten Ladevorgang bequemer und schneller zu gestalten.
Für diese Anwendung empfiehlt AXIOMTEK das superleichte, kostengünstige und lüfterlose DIN-rail Gateway ICO120-E3350. Das auf dem Intel® Celeron® Prozessor N3350 basierende Produkt ist leichter als 500 Gramm. Es bietet als stromsparendes System gerade genug I/O wie zwei GbE LAN-Ports und zwei USB 2.0 für Kameras zur Identifizierung der Nummernschilder. Außerdem kann der Benutzer zwischen COM, CAN und DIO für andere Peripheriegeräte und die Steuerung von Bodenschranken wählen. Das Gerät kann im Freien installiert werden und ist für einen Temperaturbereich von -40°C bis +70°C ausgelegt. Ein Erweiterungsmodul, das COM, CAN, LAN und DIO zur Verfügung stellt, kann dem ICO120-E3350 hinzugefügt werden, um seine Arbeitslast und Konnektivität zu maximieren. Das ICO120-E3550 ist von Microsoft Azure zertifiziert, was seine Cloud-Kompatibilität sicherstellt und offen für weitere Analysedienste ist.
Stromverbrauch minimieren
In Anbetracht des entfernten Einsatzortes des Systems ermöglicht das Out-of-Band (OOB)-Modul von AXIOMTEK den Betreibern, den Status des Systems zu überwachen. Dadurch werden Arbeitskräfte und Zeit für die Wartung vor Ort gespart; wenn das System einfriert, kann es über OOB aus der Ferne eingeschaltet werden. Da das im Feld eingesetzte System auf Solarenergie angewiesen ist, ist Stromsparen ein weiteres wichtiges Thema. Das System kann über OOB in den Ruhezustand versetzt werden, um den Stromverbrauch zu minimieren. Es schaltet sich wieder ein, wenn es erforderlich ist. Was die Software betrifft, so kann die Software des Systems mit den Diensten unseres Cloud-Service-Partners Allxon aus der Ferne aktualisiert werden. Dies ermöglicht eine vorausschauende Wartung und Fernverwaltung.
Warum AXIOMTEK
Die Lösungen für das Gastgewerbe von AXIOMTEK sind darauf ausgerichtet, Ihren Projekterfolg zu unterstützen. Unser erfahrenes Design-Service-Team bietet unseren Systemintegratoren und ODM/OEM-Kunden personalisierte Design- und Fertigungsdienstleistungen. Auch haben wir Softwarelösungen für unsere Produkte entwickelt, die unseren Kunden eine einfache Produktentwicklung und -bereitstellung ermöglichen.
Haben wir Ihr Interesse geweckt?
Für weitere Produktinformationen wenden Sie sich gerne an unser Vertriebsteam unter anfrage@axiomtek.de. Wir beraten Sie gerne auch hinsichtlich individueller Produktlösungen.
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Nachhaltigkeit durch emissionsfreie Antriebe
Bis 2020 wollte die Bundesregierung eine Million Elektroautos auf deutsche Straßen bringen. Leider wurde dieses Ziel nicht erreicht. Denn 2019 wurden nur 284.000 Elektrofahrzeuge zugelassen. Woran liegt es, dass es bislang nicht mehr Elektrofahrzeuge auf deutschen Straßen gibt, obwohl der Ruf nach mehr Nachhaltigkeit und Umweltbewusstsein immer größer wird?
Seit 2020 gilt der CO2-Flottengrenzwerd von 95 Gramm CO2 pro Kilometer. Ein normaler Verbrennungsmotor kann diesen Grenzwert in der Regel nicht einhalten. Daher setzen Autohersteller vermehrt auf klimafreundliche Alternativen wie batterieelektrische Fahrzeuge (BEV) oder Plug-in-Hybride (PHEV). Ein Problem, dass sich allerdings aktuell noch stellt ist die Notwendigkeit ausreichend öffentliche Ladestellen zur Verfügung zu stellen. Daher verfolgt die Bundesregierung das Ziel bis 2022 rund 50.000 Ladestationen verfügbar zu machen. Durch den Umweltbonus, den man beim Kauf eines Elektroautos erhält, soll ebenfalls ein Anreiz für den Verbraucher geschaffen werden bei Anschaffung eines neuen Fahrzeugs auch ein Elektrofahrzeug in Betracht zu ziehen. Der Umweltbonus wurde daher sogar noch bis ins Jahr 2025 verlängert.
Was ist nötig, um das Elektroauto attraktiver zu machen?
In Deutschland herrscht in Bezug auf Elektromobilität die so genannte “Reichweitenangst”. Umfragen zeigen, dass die Mehrheit der Deutschen E-Mobilität grundsätzlich positiv gegenübersteht. Allerdings ziehen wenige den Kauf eines Elektrofahrzeugs in Betracht. Als Grund wir häufig die Reichweite von Elektroautos angegeben. Man hat Angst, dass die maximale Reichweite der Elektrofahrzeuge im Alltag nicht ausreicht. Auch die Infrastruktur hinsichtlich Ladestationen betrachtet die Mehrheit der Deutschen als mangelhaft und auch die Aufladedauer wird negativ betrachtet, da der Tank nicht so einfach zu füllen ist, wie bei Verbrennungsmotoren. Wir brauchen somit mehr Ladestationen, um das Elektroauto attraktiver zu machen!
Lademöglichkeiten optimieren – Ängste reduzieren!
Eine große Herausforderung für Betreiber von Ladestationen ist die Überwachung und das Management in Echtzeit. Der Aufwand, der betrieben werden muss, um Ladestationen zu betreiben, ist aktuell noch hoch. Hier muss dringend optimiert werden, um einen weiteren Ausbau zu ermöglichen und die “Reichweitenangst” zu reduzieren.
Management System zur zentralen Verwaltung von Netzwerkverbindungen
Für Dienstleister von Ladestationen ist es in diesem Übergang wichtig eine Lösung zu finden, die Effizienz und Profit bietet. Sie brauchen ein intelligentes Management System, das es den Betreibern leichter macht, die Ausstattung zu managen und den Bedarf an Arbeitskräften zu senken.
Um diese Anforderungen zu erfüllen empfehlen wir das IFB122 als IoT Gateway einzusetzen. Zur Sammlung von Daten zur Analyse, ist das IFB122 anhand serieller Übertragung mit Ladeeinheiten und Sensoren verbunden. Diese gilt es dann mit Hilfe einer kabellosen Verbindung zu einem Kontrollzentrum zu übermitteln. Das Gateway ermöglicht Überwachung in Echtzeit, die von überall und jedem Gerät, das MQTT-Protokolle unterstützt, möglich ist. Durch die integrierten Analyse-Features ist eine Bewertung in Echtzeit gewährleistet. So können die Dienstleister von Ladestationen ein eintretendes Problem schnellstmöglich beheben.
Mit AXIOMTEKs intelligenten IoT Gateway Lösungen, die speziell für dieses Anwendungsgebiet konzipiert sind, ist die Einbindung einer zentralen Verwaltung problemlos möglich. Die Dienstleister der Ladestationen können so sofort auf Probleme reagieren und sparen dank Fernsteuerung und Echtzeit-Wartung zusätzliche Arbeitskosten ein und können sich stattdessen auf den weiteren Ausbau ihres Service konzentrieren.
Feature Highlights
- Robustes RISC basiertes IoT Gateway: Viele I/O Schnittstellen für Datensammlung und vollständig integrierter LTE / Wi-Fi Verbindung
- Management von Geräte-Fernsteuerung Verbesserung der Effizienz im Management des IT-Systems und der Ausstattung
- Intelligente EV-Ladeplanung Bereitstellung von 24/7 Kontrolle der EV-Ladeinfrastruktur