電動(dòng)汽車互動(dòng)服務(wù)平臺(tái)設(shè)計(jì)

孫淑蓮

（國(guó)網(wǎng)浙江省電力公司杭州供電公司，浙江杭州310007）

電動(dòng)汽車互動(dòng)服務(wù)平臺(tái)設(shè)計(jì)

孫淑蓮

（國(guó)網(wǎng)浙江省電力公司杭州供電公司，浙江杭州310007）

在分析電動(dòng)汽車互動(dòng)服務(wù)平臺(tái)建設(shè)背景的基礎(chǔ)上，介紹了電動(dòng)汽車互動(dòng)服務(wù)平臺(tái)建設(shè)的主要目標(biāo)，從技術(shù)架構(gòu)、物理架構(gòu)、安全架構(gòu)、平臺(tái)接口和關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)等方面詳細(xì)闡述了電動(dòng)汽車互動(dòng)服務(wù)平臺(tái)的設(shè)計(jì)方案，并就網(wǎng)絡(luò)、主機(jī)和應(yīng)用3方面探討了電動(dòng)汽車互動(dòng)服務(wù)平臺(tái)的網(wǎng)絡(luò)信息安全防護(hù).

電動(dòng)汽車；平臺(tái)；信息系統(tǒng)；設(shè)計(jì)

近年來(lái)電動(dòng)汽車成為新能源汽車的關(guān)注熱點(diǎn)，《國(guó)家“十二五”科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃》將新能源、智能電網(wǎng)、電動(dòng)汽車等產(chǎn)業(yè)作為大力推廣的重點(diǎn).基于電動(dòng)汽車在我國(guó)未來(lái)發(fā)展的重要地位，各種社會(huì)資源也都向電動(dòng)汽車行業(yè)涌入，參與電動(dòng)汽車充換電設(shè)施建設(shè)和電動(dòng)汽車業(yè)務(wù)推廣，由于缺乏統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)、統(tǒng)一的規(guī)劃、統(tǒng)一的引導(dǎo)和管理，出現(xiàn)了業(yè)務(wù)模式形式多樣、規(guī)劃布局重疊、資源分散等問(wèn)題.因此，利用國(guó)家電網(wǎng)公司在該領(lǐng)域中的豐富實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)來(lái)建設(shè)電動(dòng)汽車互動(dòng)服務(wù)平臺(tái)，加強(qiáng)行業(yè)管理和引導(dǎo)勢(shì)在必行.

1 建設(shè)目標(biāo)

1.1 建立數(shù)據(jù)支撐平臺(tái)

建設(shè)電動(dòng)汽車互動(dòng)服務(wù)平臺(tái)，對(duì)電動(dòng)汽車充換電業(yè)務(wù)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行積累，測(cè)算充電電價(jià)成本，開(kāi)展電動(dòng)汽車充換電站經(jīng)濟(jì)運(yùn)營(yíng)分析，為國(guó)家電網(wǎng)公司、地方政府后續(xù)出臺(tái)電動(dòng)汽車充電站相關(guān)運(yùn)營(yíng)標(biāo)準(zhǔn)提供有效的數(shù)據(jù).同時(shí)，根據(jù)電網(wǎng)或用戶需求對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，為電網(wǎng)負(fù)荷預(yù)測(cè)、電動(dòng)汽車充電站規(guī)劃布點(diǎn)等提供決策支撐［1］.

1.2 提高社會(huì)化服務(wù)能力

通過(guò)電動(dòng)汽車互動(dòng)服務(wù)平臺(tái)智能充換電服務(wù)網(wǎng)絡(luò)智能互動(dòng)化平臺(tái)建設(shè)，接入浙江電動(dòng)汽車運(yùn)營(yíng)監(jiān)控系統(tǒng)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，為給各種進(jìn)入電動(dòng)汽車領(lǐng)域的社會(huì)第三方提供整體信息化服務(wù)支撐，降低業(yè)務(wù)管理門檻.為公眾用戶提供充換電、充換電業(yè)務(wù)導(dǎo)航等服務(wù)，節(jié)約用戶充（換）電等待時(shí)間，保證車輛及時(shí)、快速地充換電，為用戶提供方便服務(wù)，節(jié)約用戶時(shí)間.

1.3 確保電動(dòng)汽車戰(zhàn)略領(lǐng)先地位

通過(guò)互動(dòng)服務(wù)平臺(tái)的建設(shè)，有效地樹(shù)立國(guó)家電網(wǎng)公司在電動(dòng)汽車業(yè)務(wù)和充換電設(shè)施制造建設(shè)的領(lǐng)導(dǎo)地位，以標(biāo)準(zhǔn)制定的主導(dǎo)方引導(dǎo)社會(huì)各界對(duì)電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)的研究方向，確保其在該領(lǐng)域的戰(zhàn)略領(lǐng)先地位，從而進(jìn)一步提升國(guó)家電網(wǎng)公司在社會(huì)各界的影響力以及品牌價(jià)值.

2 設(shè)計(jì)方案

電動(dòng)汽車互動(dòng)服務(wù)平臺(tái)考慮以浙江省電動(dòng)汽車運(yùn)營(yíng)監(jiān)控系統(tǒng)為基礎(chǔ)，為政府部門、國(guó)家電網(wǎng)公司、個(gè)人用戶、上下游廠商和運(yùn)營(yíng)商提供綜合門戶網(wǎng)站、智能手機(jī)應(yīng)用、內(nèi)容發(fā)布、接口處理等服務(wù).

2.1 技術(shù)架構(gòu)

電動(dòng)汽車互動(dòng)服務(wù)平臺(tái)技術(shù)架構(gòu)如圖1所示，分為：客戶層、表示層、業(yè)務(wù)邏輯層、數(shù)據(jù)持久層和數(shù)據(jù)庫(kù)層.客戶層，用于訪問(wèn)互動(dòng)平臺(tái)應(yīng)用系統(tǒng)和處理人機(jī)交互的客戶端，包括Web瀏覽器、Flash Player等；表示層，網(wǎng)頁(yè)上的具體操作應(yīng)由Flex、EXT等界面操作組件通過(guò)服務(wù)代理單元調(diào)用業(yè)務(wù)邏輯層的具體服務(wù)來(lái)完成，并由界面控制器組件負(fù)責(zé)統(tǒng)一調(diào)用不同的界面操作組件，在J2EE技術(shù)體系，可采用MVC應(yīng)用框架；業(yè)務(wù)邏輯層，應(yīng)用于部署業(yè)務(wù)邏輯組件；數(shù)據(jù)持久層，由數(shù)據(jù)映射層和數(shù)據(jù)源構(gòu)成，完成對(duì)互動(dòng)平臺(tái)數(shù)據(jù)源的訪問(wèn)封裝，使業(yè)務(wù)邏輯層的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)更加集中于系統(tǒng)本身的功能；數(shù)據(jù)庫(kù)層，為Oracle數(shù)據(jù)庫(kù).

Fig. 1 Technology architecture of electric vehicle interactive service platform

2.2 物理架構(gòu)

電動(dòng)汽車互動(dòng)服務(wù)平臺(tái)物理架構(gòu)如圖2所示.主要從系統(tǒng)拓?fù)洹⒎?wù)器服務(wù)標(biāo)識(shí)、服務(wù)器吞吐量估算、存儲(chǔ)容量規(guī)劃、CPU及內(nèi)存要求、軟硬件選擇、網(wǎng)絡(luò)帶寬、信息安全、所需設(shè)備數(shù)量計(jì)算等方面進(jìn)行IT部署規(guī)劃和設(shè)計(jì)，以保證平臺(tái)應(yīng)用高效、順暢和7×24小時(shí)不間斷運(yùn)行.

Fig. 2 Physical structure of electric vehicle interactive service platform

電動(dòng)汽車互動(dòng)服務(wù)平臺(tái)硬件主要由核心主機(jī)區(qū)和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備兩部分組成.

核心主機(jī)區(qū)部署有兩臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器和兩臺(tái)應(yīng)用服務(wù)器.兩臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器構(gòu)成數(shù)據(jù)集群，集中管理平臺(tái)數(shù)據(jù)；兩臺(tái)應(yīng)用服務(wù)器構(gòu)成應(yīng)用集群，部署應(yīng)用軟件平臺(tái)，負(fù)責(zé)業(yè)務(wù)邏輯處理，運(yùn)行各類業(yè)務(wù)應(yīng)用.

網(wǎng)絡(luò)設(shè)備包括交換機(jī)和防火墻等.

2.3 安全架構(gòu)

電動(dòng)汽車互動(dòng)服務(wù)平臺(tái)安全防護(hù)總體方案應(yīng)依據(jù)“分區(qū)、分級(jí)、分域”的防護(hù)方針，以及國(guó)家電網(wǎng)公司制定的安全策略：“分區(qū)分域、安全接入、動(dòng)態(tài)感知、精益管理、全面防護(hù)”，按照信息安全防護(hù)要求，參照信息系統(tǒng)安全等級(jí)保護(hù)第四級(jí)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行安全防護(hù).

積極采用各種先進(jìn)技術(shù)，在系統(tǒng)的各個(gè)層面（操作系統(tǒng)、應(yīng)用系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)等）加以防范，如防火墻技術(shù)、虛擬交換網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)、安全傳輸技術(shù)等；在系統(tǒng)日常運(yùn)行管理中，管理要規(guī)范化，應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行有關(guān)安全管理制度.

為了有效地抵抗竊取網(wǎng)絡(luò)信息、篡改網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)、網(wǎng)絡(luò)重放攻擊，以及確保電動(dòng)汽車傳送數(shù)據(jù)和充電充值數(shù)據(jù)的安全性，防止通過(guò)網(wǎng)絡(luò)誘騙進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)信息攻擊等，應(yīng)在不同主站之間建立遠(yuǎn)程安全加密信道及身份認(rèn)證、網(wǎng)絡(luò)邊界防護(hù)、隔離裝置等安全措施，為應(yīng)用系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)源認(rèn)證、數(shù)據(jù)完整性驗(yàn)證、數(shù)據(jù)加密等多種安全功能.

2.4 平臺(tái)接口

接口應(yīng)采用通用的、統(tǒng)一的、標(biāo)準(zhǔn)化的設(shè)計(jì).目前通用的方案包括web service、SOA、socket及中間庫(kù)等.系統(tǒng)間保持相互獨(dú)立，采用松耦合的方式相連接，避免直接調(diào)用其他系統(tǒng)內(nèi)的模塊與數(shù)據(jù).

2.5 關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)

（1）響應(yīng)速度：①查詢響應(yīng)時(shí)間：簡(jiǎn)單查詢、數(shù)量≤3 s；復(fù)雜多重查詢、數(shù)量≤5 s；簡(jiǎn)單查詢、批量數(shù)據(jù)≤10 s；復(fù)雜統(tǒng)計(jì)查詢≤15 s；模糊查詢響應(yīng)時(shí)間＜15 s.②更新一條記錄的時(shí)間≤3 s；更新批量記錄的時(shí)間≤15 s.③GIS定位反應(yīng)時(shí)間≤5 s；GIS縮放、漫游等操作反應(yīng)時(shí)間≤5 s.④支持同時(shí)打開(kāi)的業(yè)務(wù)處理界面在10個(gè)以上.⑤客戶服務(wù)業(yè)務(wù)涉及交互頁(yè)面響應(yīng)時(shí)間≤5 s.⑥90%界面切換響應(yīng)時(shí)間≤3 s，其余≤5 s.⑦在局域網(wǎng)內(nèi)連接數(shù)據(jù)庫(kù)，包括確認(rèn)身份、操作權(quán)限等≤3 s.⑧接收異常事件響應(yīng)時(shí)間≤5 s.⑨在線熱備用雙機(jī)自動(dòng)切換及功能恢復(fù)時(shí)間＜30 s；

（2）物理性能指標(biāo)：①單個(gè)瀏覽器單頁(yè)面的內(nèi)存占用≤100 M.②在任意30分鐘內(nèi)，全部服務(wù)器CPU的平均負(fù)荷率≤45%，工作站CPU的平均負(fù)荷率≤40%，網(wǎng)絡(luò)的平均負(fù)荷率≤35%.③系統(tǒng)數(shù)據(jù)在線存儲(chǔ)≥3年.

（3）可靠性指標(biāo)：①年可用率≥99.5%.②連續(xù)運(yùn)行要求：7×24 h.③故障恢復(fù)時(shí)間：不大于2 h.④由于偶發(fā)性故障而發(fā)生自動(dòng)熱啟動(dòng)的平均次數(shù)：應(yīng)小于1次/3 600 h.

（4）智能終端接入：①可支持15萬(wàn)以上終端同時(shí)接入.②具備處理15萬(wàn)以上終端登錄事件.③接收終端數(shù)據(jù)成功率≥95%.

2.6 其他

電動(dòng)汽車互動(dòng)服務(wù)平臺(tái)應(yīng)能與電動(dòng)汽車運(yùn)營(yíng)監(jiān)控調(diào)度系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)完整對(duì)接.作為本電動(dòng)汽車運(yùn)營(yíng)監(jiān)控調(diào)度系統(tǒng)的門戶網(wǎng)站，集用戶在線服務(wù)、業(yè)務(wù)指南、服務(wù)動(dòng)態(tài)、互動(dòng)應(yīng)用等多個(gè)頻道，為用戶辦理業(yè)務(wù)，了解電動(dòng)汽車相關(guān)知識(shí)提供在線服務(wù).

3 安全防護(hù)

3.1 網(wǎng)絡(luò)安全防護(hù)

網(wǎng)絡(luò)環(huán)境安全防護(hù)應(yīng)面向國(guó)家電網(wǎng)公司整體支撐性網(wǎng)絡(luò)，為互動(dòng)平臺(tái)各安全域提供安全可靠的網(wǎng)絡(luò)支撐.系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境包括互動(dòng)平臺(tái)、運(yùn)營(yíng)監(jiān)控系統(tǒng)以及各第三方充換電站監(jiān)控平臺(tái)，第三方充換電監(jiān)控系統(tǒng)內(nèi)應(yīng)提供連接的路由、交換設(shè)備和必需的、冗余的安全設(shè)備，以及網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)服務(wù)涉及到的網(wǎng)絡(luò)傳輸通道.

3.2 主機(jī)安全防護(hù)

系統(tǒng)主機(jī)系統(tǒng)安全防護(hù)應(yīng)包括互動(dòng)平臺(tái)系統(tǒng)以及其他業(yè)務(wù)系統(tǒng)的服務(wù)器和桌面終端的安全防護(hù).服務(wù)器包括網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器、Web服務(wù)器、業(yè)務(wù)應(yīng)用服務(wù)器、文件與通信；桌面終端包括作為終端用戶工作站的臺(tái)式機(jī)、便攜式電腦.互動(dòng)平臺(tái)主機(jī)系統(tǒng)安全防護(hù)應(yīng)從操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)兩個(gè)層面進(jìn)行防護(hù).

3.3 應(yīng)用安全防護(hù)

應(yīng)用安全防護(hù)應(yīng)包括對(duì)電動(dòng)汽車互動(dòng)平臺(tái)本身的防護(hù)、對(duì)互動(dòng)平臺(tái)與其它系統(tǒng)間數(shù)據(jù)接口的安全防護(hù)，以及互動(dòng)平臺(tái)用戶接口的安全防護(hù).應(yīng)用安全防護(hù)應(yīng)通過(guò)采取身份認(rèn)證、數(shù)據(jù)加密、訪問(wèn)控制、數(shù)字簽名等安全措施，保證電動(dòng)汽車互動(dòng)平臺(tái)應(yīng)用系統(tǒng)自身的安全性，以及與電動(dòng)汽車運(yùn)營(yíng)監(jiān)控系統(tǒng)等進(jìn)行數(shù)據(jù)交互時(shí)所傳輸數(shù)據(jù)的可靠機(jī)密性和安全性；采取動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)和審計(jì)措施，使得系統(tǒng)在安全事件發(fā)生前就預(yù)測(cè)到入侵企圖，或在安全事件發(fā)生后進(jìn)行審計(jì)追蹤.互動(dòng)平臺(tái)應(yīng)用安全防護(hù)從應(yīng)用系統(tǒng)的自身安全防護(hù)、系統(tǒng)與系統(tǒng)間數(shù)據(jù)接口安全防護(hù)、用戶接入接口安全防護(hù)和系統(tǒng)本身數(shù)據(jù)接口安全防護(hù)4個(gè)層面進(jìn)行.

4 結(jié)語(yǔ)

電動(dòng)汽車互動(dòng)服務(wù)平臺(tái)的設(shè)計(jì)應(yīng)從管理和服務(wù)角度對(duì)業(yè)務(wù)覆蓋范圍內(nèi)的過(guò)程、環(huán)節(jié)、規(guī)則的細(xì)化、抽象和建模進(jìn)行考慮.為保證電動(dòng)汽車互動(dòng)平臺(tái)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的先進(jìn)性、成熟性、可靠性、可實(shí)施性，應(yīng)遵循“業(yè)務(wù)驅(qū)動(dòng)”的原則，采用業(yè)務(wù)需求設(shè)計(jì)、可靠性需求設(shè)計(jì)、應(yīng)用功能設(shè)計(jì)、系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)的方法.根據(jù)業(yè)務(wù)需求模型細(xì)化并抽象出系統(tǒng)的應(yīng)用功能，并為各項(xiàng)功能及其間的關(guān)系建模，將應(yīng)用功能模型與IT技術(shù)結(jié)合，設(shè)計(jì)總體架構(gòu).通過(guò)業(yè)務(wù)需求、應(yīng)用功能和系統(tǒng)總體架構(gòu)的規(guī)劃，建立從業(yè)務(wù)到系統(tǒng)的有形的、科學(xué)的方法，保證各項(xiàng)業(yè)務(wù)能夠得到及時(shí)、全面的支撐.

通過(guò)智能互動(dòng)平臺(tái)的建設(shè)，提供一個(gè)為電動(dòng)汽車用戶、電動(dòng)汽車運(yùn)營(yíng)單位及電動(dòng)汽車充換電設(shè)施運(yùn)維單位等進(jìn)行信息交互、辦理相關(guān)業(yè)務(wù)、業(yè)務(wù)預(yù)約和信息查詢等的平臺(tái)，以此提升電動(dòng)汽車充換電服務(wù)網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)能力，增強(qiáng)產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)的信息共享與互動(dòng)，提供有效的分析手段，為電動(dòng)汽車業(yè)務(wù)的快速發(fā)展提供系統(tǒng)保障.

［1］趙俊華，文福拴，楊愛(ài)民，等.電動(dòng)汽車對(duì)電力系統(tǒng)的影響及其調(diào)度與控制問(wèn)題［J］.電力系統(tǒng)自動(dòng)化，2011，35（14）：2-8.

The Design of Electric Car Interactive Service Platform

SUN Shulian
（Hangzhou Power Supply Company，Zhejiang Electric Power Corporation，State Grid，Hangzhou 310007，China）

Based on the analysis of construction for electric car interactive service platform，this paper introduces the main target of electric car interactive service platform construction.From the perspectives of technical architecture，physical architecture，security architecture，platform interface and key technical indicators，the article elaborates design scheme of electric car interactive service platform.In addition，the article discusses network information security of electric car interactive service platform.

electric car；platform；information system；design

TP307

A

1009-1734（2016）04-0081-04

［責(zé)任編輯 吳志慧］

2016-02-20

孫淑蓮，工程師，研究方向：電力系統(tǒng)自動(dòng)化、智能電網(wǎng)和安全管理.E-mail：SBX1999@sohu.com