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d. e-Mobility

100 년도 더 전에 Thomas Edison과 Nikola Tesla와 같은 선구자들은 오늘날 우리가 알고 있는 전기화된 세상의 토대를 마련했다. 세계적인 전기 네트워크 덕분에 전기는 지금 모든 곳에 있다. 조명, 가전 제품, 전동 공구, 산업 장비, 컴퓨터 및 열차 등 전기가 없었다면 세계는 서서히 멈출 것이다. 자동차 산업은 지금까지 전기화에 저항해온 몇 남아있지 않은 산업 중 하나로, 대신 화석 연료에 수십 년 동안 의존해왔다.

그리고 자동차의 미래는 정말 전기화 될 것인가에 대한 불확실성이 여전히 존재한다. 그렇지만 일부 곧 일어날 듯한 긍정적인 신호들이 있다. Toyota는 성공적으로 하이브리드 자동차 분야를 개척해왔으며, Tesla Motors는 eMobility 운동의 상징으로 보여진다. 2015년 초까지, 거의 모든 대형 OEM업체들은 BMW i3, Chevrolet Spark EV, Fiat 500e, Ford Focus Electric, Mahindra Reva, Mercedes-Benz B-Class Electric Drive, Nissan Leaf, Renault Zoe, Volkswagen e-Up! 및 e-Golf 등 모두 전기 자동차를 공개해왔다. 2014년 말까지 15만대 이상이 판매되면서 Nissan Leaf는 판매 대수로 이 분야를 선도하고 있다. 또한 2014년 말까지 총 약 35만대의 전기 자동차 및 유틸리티 밴이 판매되었다 [JC1]. 그러나 2014년 말까지 전 세계적으로 판매된 약 7천만대의 기존 자동차에 비하면 [ST1], 이 수치는 여전히 매우 미미하다. 크고 작은 재산이 전기 자동차의 차세대 에너지원 및 배전 시스템을 개발하기 위한 경쟁으로 손실되고 있다. Better Place는 전기 자동차의 배터리 충전 및 교환 서비스 네트워크를 구축하려는 시도에 민간 자본 8억5천만 달러를 들였으나 성공하지 못했다. 이 글로벌 경쟁은 위험성이 높다. 행동이 둔한 OEM 업체들은 상당한 시장 점유율을 잃을 위험에 처하게 되며, 잘못된 기술에 돈을 거는 업체들은 대규모 실패의 위험을 무릅쓰게 된다. 예를 들어, Tesla는 2020년까지 5십만 개의 자동차 배터리 연간 생산을 목표로 거대 배터리 공장 건설에 50억 달러를 투자 할 것이라고 발표했으며 [AN1], 일각에서는 이 투자를 매우 위험한 것으로 보고 있다 [WSJ1].

이러한 위험과 예상보다 훨씬 느린 전기 자동차 수의 증가에도 불구하고, 아직 이 분야의 많은 움직임과 낙관론이 남아 있다. CES 2015에서의 의견 일치는 미래에 자동 운전뿐만 아니라 전기 운전 또한 있을 것이라는 것이다.

다음 논의에서는 충전, 차량 관리, 결제, 상호 에너지 관리 등 자동차 교통 전기화의 더 중요한 측면 중 몇 가지를 살펴 보겠다. 이 모두는 사물의 인터넷에서 중요한 역할을 할 준비가 되어있다. 또한 간편함을 위해, 전기 자동차 (Electric Vehicle)의 약어 EV를 사용한다.

EV 충전 서비스

현재 자동차 및 배터리 기술로 얻을 수 있는 주행 거리 약 76마일/122km (Ford Focus Electric)와 265마일/426km (Tesla Model S 85 kWh) 사이이다. 따라서 전기차의 광범위한 채택을 위한 주요 성공 요인 중 하나는 EV 배터리 재충전 또는 교환 서비스의 광범위한 가용 네트워크 개발이 될 것이다. 일부의 경우, 업체들 스스로 재충전 네트워크 구축을 시작했다. 예를 들어, 2014년 Tesla의 과급기 네트워크는 충전소의 개수가 세계적으로 총 200개에 달했다 [WI2]. 자신의 여정을 계속할 수 있을 때까지, 아무도 몇 시간 동안 대기하고 싶어하지 않기 때문에 충전 속도에 대한 문제도 있다. 이 문제를 해결하는 한 가지 방법은 충전 과정의 속도를 올리는 것이다 (Tesla가 한 것처럼). 또 다른 방법은 물리적인 배터리 교체를 검토하는 것이다. 우리가 보았듯이, Better Place는 이미 이를 제공하는 데 실패했고, Tesla 같은 다른 회사들은 배터리 교환 장소 도입 계획을 다양하게 수정해왔다.

IoT의 관점에서 충전소의 통합은 여러 흥미로운 측면이 있다. 우선, 통신 네트워크로의 충전소 통합 문제가 있다. 예를 들어, 충전소는 운전자와 그의 차량을 식별 할 수 있어야 한다. 그 다음 충전소는 충전 과정을 시작하기 전에 백엔드 시스템을 통해 운전자의 인증 정보와 계좌 정보의 유효성을 검증 할 수 있어야 한다. 대신에 다양한 백엔드 어플리케이션은 예를 들어, 충전소의 상태와 현재 연결된 자동차의 배터리 부하 수준에 접근하기 위해서 충전소에 대한 접근 권한을 필요로 한다. 이는 충전소가 자동차 및 백엔드 사이의 중개자로서 작용함을 의미한다. 이러한 종류의 접근 권한을 요구하는 하나의 명백한 사용 사례는 아래 도표에서 볼 수 있다. 이 어플리케이션은 다른 충전소 사업자 사이에서 쉽게 충전 장소를 찾아 직접 충전 과정을 시작하고 끝낼 수 있도록 EV운전자들에 의해 사용될 수 있다. 또한 성가신 RFID 카드가 필요 없으며, 마지막으로 특히 페이팔을 통해 직접 지불할 수 있다.

Bosch Software Innovations의 부사장 Daniela Hartmann-Ege에 따르면, “전기 운전은 특히 도시 지역에서 깔끔하고 번거로움 없는 이동성에 기여할 수 있는 거대한 잠재력을 가지고 있다. eRoaming 계획을 기반으로 상호 연결된 공공 충전 기반 시설은 범위의 불안을 극복하고 전기차의 일반적인 수용을 증가시키는 하나의 방법이 될 것이다. 이는 IoT 솔루션이 삶의 질을 어떻게 향상시킬 수 있는가에 대한 완벽한 예이다.”

덜 분명한 다른 정보에 대한 자세한 내용에 관해서는, 이러한 종류의 정보를 이용하고, Cross-Energy Management 챕터를 참조하십시오.

IoT solution “Public Charging Easy to Use” (Source: Bosch Software Innovations)

eRoaming

EV 충전 영역에서의 또 다른 문제는 EV 네트워크 대부분이 지리적 범위가 제한된다는 사실이다. 그래서 EV 운전자는 특히 자신의 출신지에서 멀리 이동할 경우, 상이한 충전소 사업자로부터 충전소를 사용해야 할 가능성이 높다. 휴대 전화 네트워크와 유사하게, 고객은 하나의 지정된 네트워크 사업자와 하나의 계약을 할 수 있을 것으로 기대한다. 그러나, 고객은 다수의 사업자에 등록을 하거나 여러 영수증을 처리할 필요 없이, 필요한 경우 다른 네트워크를 사용할 수 있는 능력을 가지게 된다. 원거리 통신 세계에서, 이는 로밍을 통해 처리된다. 완전히 동일한 방식으로, 다수의 EV 충전 네트워크를 통해 고객에게EV 로밍을 설정하는 것은 매우 타당하다.

이는 정확히 Hubject가 구축에 착수했던 “ intercharge everywhere “라 불리는 로밍 네트워크이며, 충전소 사업자 및 eMobility 서비스 제공 업체 사이에 로밍을 지원한다. 이 회사는 실제로 BMW, Bosch, Daimler, EnBW, RWE, Siemens의 합작 회사이다. Hubject의 목표는 이러한 새로운 매쉬업 충전 네트워크에서 서로 다른 이해관계자들 사이에 쉽게 상호 연결을 가능하게 하는 개방형 플랫폼을 구축하는 것이다.

아래 그림은 주요 파트너와 이해관계자, 그리고 그들 사이의 인터페이스를 보여준다.

eMobility 제공자는 고객과의 계약을 체결한다. 같은 제공자는 또한 모든 다양한 충전소 사업자와 계약을 체결하는 동시에 Hubject와 계약을 체결한다. Hubject 플랫폼은 다양한 이해관계자간의 원활한 보안 통합을 보장하여 사업자와 공급자간의 허브 역할을 한다.

Enterprise IoT 관점에서, 이는 하나의 발전된 사례이기 때문에, 흥미로운 시나리오라 할 수 있다. 그리고 이러한 사례에서 IoT 솔루션은 여러 상이한 이해관계자 단체들을 통합할 뿐만 아니라 이러한 단체들에 의해 관리되는 자산 또한 통합한다. (자세한 내용은 M2M 대 IoT 대 Enterprise IoT에 대한 소개에서의 논의를 다시 참조).

                             “intercharge everywhere” partner network
                             

EV 원격 관리

차량 전기화는 엔진 설계 및 에너지 효율에만 영향을 미치는 것이 아니다. 많은 사람들이 차량 전기화를 전체 자동차의 아키텍처를 다시 발명할 기회로 본다. 이 분야의 선구자로, Tesla의 자동차는 종종 추가 운전 기능이 있는 PC와 더 비슷한 것으로 설명되어 왔다. 여기에서 주목해야 할 한 가지 중요한 점은 전기 자동차에의 연결이 간단히 가정되어 있으며, 연결된 계기판 및 원격 관리 기능 등 많은 기능이 이 가정을 중심으로 설계되어 있다는 것이다.

이 분야에서의 또 다른 흥미로운 사례는 Mahindra Reva 자동차이다. Tesla가 전기 자동차 하이 엔드 시장에 진출하는 동안, Mahindra Reva는 도시의 전기 마이크로 자동차에 자리를 잡는다. 또한 Reva는 자동차 상태 및 성능에 대한 실시간 인사이트와 함께 고객, 딜러 및 사업자를 공급하는 내장된 연결을 함께 제공합니다. Reva의 웹 계기판 예는 아래 스크린 샷에 표시된다.

                        Reva customer portal (Source: Tech Mahindra)
                        

이 솔루션은 전기 자동차의 상태를 모니터링하고 잠재적인 문제의 근본 원인을 식별하기 위해 현장 지원 직원을 돕는다. 또한, 특정 파라미터에 대한 원격 접근을 허용할 뿐만 아니라, 차량에 대한 정보에 고객이 접근할 수 있도록 한다.

솔루션은 다수의 상이한 백엔드 시스템과 통합된다. ERP 시스템은 자동차 등록 번호 (VIN) 및 배터리 정보 등 차량 정보를 제공한다. 딜러 관리 시스템 (DMS)은 고객의 정보를 제공한다. 웹 어플리케이션은 차량 상태, 딜러 위치, 충전 위치, 원격 충전, 난방 및 환기, 에어컨, 기후 시스템 (HVAC) 등 차량 내 고객별 정보/작업에 대한 접근을 제공한다.

그리고 이는 배터리 수명, 범위, 가까운 충전소 및 문 잠금과 HVAC와 같은 원격 차량 작업에 대한 상태 정보를 제공한다. 또한, 차량의 예비 충전을 관리할 수 있다. 차량 상태를 위한 주요 파라미터는 진단 및 문제 해결을 지원하기 위해 (135개의 차량 수준 경고 처리) 제공된다. 차량 사건 다시 보기는 전체 차량 이력에 대한 완전한 투명성을 제공한다. 시스템 구조의 개요는 아래 도표에서 제공된다.

                            AIA for Reva Remote Management
                            

EV와 상호 에너지 관리

전기 자동차와 관련하여 언급하고자 하는 마지막 부분은 사용하지 않을 때 에너지 저장 용량을 제공하는 능력이다. 예를 들어, Tesla의 Gigafactory 프로젝트를 살펴 보자. Tesla는 연간 약 50 GWh의 연간 배터리 생산을 예측하고 있다. 이는 상당한 양의 에너지 저장 용량이다. 또 이는 에너지 소비자와 상이한 재생 에너지 간의 수요와 공급의 균형을 맞출 수 있도록 에너지 저장 메커니즘에 의존하는 상호 에너지 관리 (CEM) 관점에서 매우 흥미 롭다. CEM에 대한 자세한 설명은 스마트 에너지 부분을 참조하십시오.

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d.e-모빌리티.txt · 마지막으로 수정됨: 2015/09/17 13:08 저자 wikiadmin
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