電動汽車充電樁手機支付APP系統(tǒng)介紹

◆文/湖北 盧薦胤 易琨 田秀 阮倩

隨著社會對環(huán)境保護的重視度不斷加深，電動汽車逐步成為全球汽車產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)變的方向。電動汽車使用和普及的進程中，充電樁會在未來一步步走進人們的日常生活，普通百姓使用充電樁的概率也會越來越高。在互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)飛速發(fā)展的時代背景下，利用移動互聯(lián)網(wǎng)作為橋梁，實現(xiàn)用戶與充電樁之間的信息對稱，為用戶提供與充電業(yè)務(wù)相關(guān)的服務(wù)，這成為充電樁技術(shù)領(lǐng)域發(fā)展的新趨勢。

一、“互聯(lián)網(wǎng)+”的理念催生電動汽車充電樁的新發(fā)展

現(xiàn)代社會的高速發(fā)展使人們生活環(huán)境更加舒適，但與此同時其帶來的還有能源的大量消耗，如果按照已經(jīng)勘探到的儲量來計算，煤炭只有不足200年存量，石油則只有50年左右的存量，且化石燃料的燃燒帶來的巨大污染也使我們生存的環(huán)境受到威脅。隨著社會對環(huán)境保護和普及新型能源的意識增強，國家推廣電動汽車的力度不斷加大。2014年，國務(wù)院、工信部等有關(guān)部門先后出臺了十多項政策，以扶持和鼓勵新能源汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

在以電動汽車為主體的系統(tǒng)里面，取代燃油車加油站的是分布式的充電樁和集中式的充電站，安全、高效的充電設(shè)備以及便捷、細致的充電服務(wù)，是未來推廣電動汽車的過程中必不可少的重要一環(huán)，也是廣大用戶最直接的需求體現(xiàn)。

“互聯(lián)網(wǎng)+”戰(zhàn)略計劃的核心正是將以物聯(lián)網(wǎng)、云計算等為核心的全新技術(shù)與服務(wù)業(yè)、制造業(yè)等傳統(tǒng)行業(yè)的有機結(jié)合。電動汽車充電樁在不久的將來會進入人民群眾的生活，而：“互聯(lián)網(wǎng)+”充電樁必然會是電動汽車電樁的發(fā)展方向。對于用戶而言，需要在自己的手機等終端上，就能隨時隨地的獲取實時的樁體信息，方便、快捷地進行尋樁、定位、預(yù)約、支付等充電服務(wù)操作。

二、國內(nèi)外充電樁APP應(yīng)用發(fā)展現(xiàn)狀

2011年國家電網(wǎng)開始布局，在全國30個主要城市試點建設(shè)充電設(shè)施。上海電力公司已經(jīng)在2017年建成了多個充電站，同時廣州、南京、武漢和西安等城市也積極的展開建設(shè)工作，廣州已經(jīng)有三百多個交流樁投入使用。北京有高端商場甚至已經(jīng)在其地下停車場配套建設(shè)了幾十臺充電樁。有資料顯示，隨著電動汽車保有量快速增長和政府相關(guān)政策的有力扶持，未來十年中國的充電設(shè)施將進入“井噴式”的成長期。

據(jù)了解，國內(nèi)一些大城市都已經(jīng)建設(shè)了一批電動汽車充電設(shè)施，但目前市場上絕大部分的充電設(shè)施都還局限于充電的功能范圍內(nèi)，部分是公益性質(zhì)的免費充電設(shè)施，還有一部分是可以用RFID的射頻卡進行刷卡支付，這些顯然不能滿足充電樁互聯(lián)網(wǎng)化的需求。目前，越來越多的公司和團隊已經(jīng)開始著手將互聯(lián)化，智能化注入到充電樁服務(wù)的范圍里面來。

1.特斯拉和高德合作

2014年9月11日，高德地圖宣布上線特斯拉汽車充電樁地標信息，成為國內(nèi)第一個上線特斯拉充電樁POI信息的地圖應(yīng)用。此次合作將幫助中國的特斯拉汽車用戶更加便捷的獲取充電樁的位置信息。

2.國外充電樁APP應(yīng)用發(fā)展示例

SemaConnect是美國領(lǐng)先的充電設(shè)施供應(yīng)商，2014年推出了一款A(yù)PP提供充電樁地理位置服務(wù)。同時，SemaConnect和ParkNOW兩家公司合作并推出了一款二維碼移動支付應(yīng)用，電動汽車司機可以通過手機掃描二維碼完成支付，但美國支持上述功能的充電樁數(shù)量不多，因為必須是該公司的部分充電樁才能與其APP 進行數(shù)據(jù)交互。

3.國內(nèi)充電樁服務(wù)APP應(yīng)用舉例

在騰訊應(yīng)用寶、安卓市場、百度手機助手等大型Android應(yīng)用平臺上搜索“充電樁”，得到的搜索結(jié)果如圖1所示，都只有3～4個，如：充電樁、電樁、比亞迪充電樁、蘑菇充電樁等，下載量較小，且這些APP的功能主要限于地圖功能范疇，有的加入了用戶評論的功能。無論是應(yīng)用功能還是界面布局，都明顯處于初步開發(fā)階段。從這個角度可以得出，國內(nèi)充電樁相關(guān)APP的市場有巨大的空白有待填補。

圖1 國內(nèi)充電樁應(yīng)用APP

根據(jù)調(diào)研了解到，將電動汽車充電樁和互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合起來已經(jīng)是未來行業(yè)發(fā)展的必然趨勢，一些公司或團隊已經(jīng)做出了早期的嘗試，但是由于充電樁正在普及的初級階段，這一方向的應(yīng)用研究還很少，高德地圖只是將特斯拉的充電樁加入地圖檢索，但是并不支持其他國產(chǎn)的充電樁。新出現(xiàn)的電動汽車充電樁服務(wù)APP也處于不成熟的階段，還有相當大的提升空間。

目前國內(nèi)市場暫時還未出現(xiàn)集地圖、預(yù)約、支付多功能于一體的APP，本文介紹的Android 移動應(yīng)用具有一定的創(chuàng)新和探索意義。

三、電動汽車充電樁Android APP應(yīng)用概述

1.充電樁手機Android APP應(yīng)用的服務(wù)特色

(1)地理信息

該應(yīng)用最基本的功能是為用戶提供準確的充電樁地理位置信息，用戶在車輛電量不足時，滿足用戶在車輛電量不足時的充電需求，通過現(xiàn)有第三方地圖提供的服務(wù)，提供衛(wèi)星地圖和實時的道路交通信息，方便用戶的路線選擇。

(2)預(yù)約服務(wù)

除了充電樁的位置信息之外，充電樁的使用狀態(tài)同等重要。在充電樁空閑時，該應(yīng)用提供短時間內(nèi)預(yù)約功能，用戶可以預(yù)約空閑的充電樁，使充電樁在一定時間內(nèi)進行鎖定，用戶到達后，在屏幕上輸入獲取到的驗證碼，便可以解除鎖定。避免用戶在找尋充電樁途中充電樁被占用。

(3)手機端支付

目前幾乎所有的付費充電樁都是采用刷卡支付的方式進行支付，但如今，手機支付已經(jīng)越來越廣泛的進入到了人們的金融生活，形成了一定的習慣，該應(yīng)用能夠提供手機支付的功能，是國內(nèi)市場的首個支持充電樁充電業(yè)務(wù)手機支付的APP。相比RFID射頻卡支付的方式，手機支付更加的方便快捷。

(4)采用HTTP的通信協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)通信方式

充電樁手機Android APP端與服務(wù)器通信的途徑是HTTP的通信協(xié)議，可以將充電樁引入到整個移動互聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)中來，從而實現(xiàn)與充電樁的相互通信。

2.充電樁Android APP應(yīng)用軟件功能結(jié)構(gòu)圖

該應(yīng)用的功能劃分如圖2所示，一共分為四個部分。地圖功能包括基礎(chǔ)地圖、樁體位置和定位；預(yù)約功能包括樁體狀態(tài)查詢和充電預(yù)約；訂單功能包括訂單的查詢和支付；更多里面包含了配套的輔助功能，如登陸注冊、修改密碼等。

四、充電樁手機Android APP 應(yīng)用基本功能概述

1.地圖功能

地圖功能可與百度地圖數(shù)據(jù)接口功能鏈接，顯示充電樁體。百度地圖是百度旗下的一款產(chǎn)品，其主要功能是為用戶提供快捷準確的地圖類服務(wù)。除了官方的web和手機應(yīng)用，百度地圖還開放了數(shù)據(jù)接口百度地圖API，本充電樁手機Android APP應(yīng)用通過這個接口免費獲得優(yōu)質(zhì)的地理信息數(shù)據(jù)。

該應(yīng)用借助百度地圖可以實現(xiàn)基礎(chǔ)地圖、充電樁覆蓋物和實時定位這三個主要功能。同時還有實時交通、衛(wèi)星地圖、羅盤模式等輔助功能。

充電樁手機Android APP應(yīng)用，為了簡化代碼和精確的顯示位置，選擇靜態(tài)添加的方式。在沒有網(wǎng)絡(luò)的情況下，用戶依然可以使用地圖和手機中的GPS定位系統(tǒng)，尋找附近的充電樁。

由于百度地圖默認地圖顯示的中心點是北京天安門，在開啟地圖GPS定位功能后，可修改初始位置。首先是獲取當前用戶定位的經(jīng)緯度信息，然后將經(jīng)緯度的數(shù)值設(shè)置成地圖開啟時的中心點，這樣用戶打開應(yīng)用，地圖會自動以用戶地點作為顯示中心。當?shù)貓D類的實時定位功能實現(xiàn)后，用戶可以根據(jù)地圖顯示的附近充電樁位置以及自身的定位信息，方便尋找距離最近的充電樁，或者預(yù)約選中的充電樁。

2.支付功能

應(yīng)用選擇接入微信和支付寶支付API，以實現(xiàn)移動支付的功能。在應(yīng)用中，用戶需要支付的訂單是一次充電的過程，支付的金額是所充的電費。本應(yīng)用中的訂單包含：訂單編號、訂單號、用戶名、充電量、消費金額、開始時間，結(jié)束時間，支付標志位，訂單隨機碼等(圖3)。

圖2 應(yīng)用功能結(jié)構(gòu)圖

圖3 應(yīng)用訂單界面

五、Android 應(yīng)用在充電樁系統(tǒng)中的操作演示

1.支付功能

從充電樁人機界面手機，實際的充電樁液晶操作界面如圖4所示，點擊手機支付即可。

圖4 充電樁運行界面

2.手機APP圖標

在用戶手機上的圖標選擇一輛帶充電接口的電動汽車。整體的UI圖標風格為淡綠色，呼應(yīng)新能源的低碳綠色環(huán)保的主題。

圖5 APP圖標示意圖

3.手機APP登錄注冊功能

登錄的用戶名默認為手機號，密碼為6位數(shù)字，同時設(shè)計了忘記密碼、修改密碼、記住密碼和自動登錄等輔助功能。登錄功能中根據(jù)用戶的輸入，從服務(wù)器可得到用戶名不存在、密碼錯誤和登錄成功三種詳細的結(jié)果；在注冊功能中，對手機號碼的合法性自動進行檢測，防止輸入非數(shù)字或字母的誤操作。其中登錄和注冊界面如圖6所示。

圖6 APP 登錄與注冊界面

4.手機APP預(yù)約功能

成功登陸后，點擊操作界面底部的預(yù)約欄目，即可進入查詢充電樁的界面，在界面的上半部分有多個選項可以對充電樁進行篩選，篩選完成之后點擊右邊的刷新按鈕，就可以得到該區(qū)域的所有充電樁的信息，如果狀態(tài)為空閑，表示該樁體可以預(yù)約，如果狀態(tài)為忙碌仍點擊的話，會彈出“該樁體狀態(tài)為忙碌，暫時不能預(yù)約”的提示(圖7)。

在應(yīng)用的預(yù)約界面查詢到周圍的充電樁信息后，可以選擇狀態(tài)為空閑的充電樁進行預(yù)約。只需要點擊對應(yīng)的充電樁，即可進入預(yù)約界面，里面有這個充電樁的詳細信息，點擊預(yù)約，即可輕松完成預(yù)約，并獲取到驗證碼。

預(yù)約成功后，再次查詢，該充電樁的狀態(tài)會變成忙碌，即其他用戶不能繼續(xù)對該樁進行預(yù)約操作，而且充電樁的界面會進入鎖定狀態(tài)，只有輸入了對應(yīng)的驗證碼，充電樁才會解鎖，用戶可以進入下一步的正常充電業(yè)務(wù)界面。

圖7 預(yù)約功能界面

5.手機APP支付功能

用戶在充電完成之后，在應(yīng)用的訂單界面，可以查詢到此次充電形成的訂單信息，用戶只需要在訂單詳情頁點擊微信支付或者支付寶支付按鈕，則應(yīng)用會自動跳轉(zhuǎn)到第三方支付平臺，用戶支付成功之后，返回到訂單界面，訂單的狀態(tài)會變成已支付，充電樁也會從后臺服務(wù)器獲取支付狀態(tài)，充電樁界面會顯示支付成功，本次充電完成。整個支付過程只需要5～10s，所有功能穩(wěn)定實現(xiàn)，操作方便快捷，體驗良好(圖8)。

圖8 支付功能界面

結(jié)語

基于Android平臺的電動汽車充電樁手機APP支付系統(tǒng)，正是解決充電樁的互聯(lián)，充分發(fā)揮了“互聯(lián)網(wǎng)+”對信息獲取和整合的優(yōu)勢，簡化和優(yōu)化了電動汽車的充電服務(wù)，有利于電動汽車在廣大群眾中的普及，為現(xiàn)有充電設(shè)施的運營模式和服務(wù)能力已與市場發(fā)展巨大潛力不匹配這一問題，提供了新的思路和解決方案。