Elbilister og virksomheder, der driver ladestandere, deler en fælles frustration: ladestandere, der ikke er tilsluttet. Det forekommer desværre hyppigt og bremser udviklingen i ladeindustrien. Er der intet, der kan gøres ved det?
De frustrerende dage med frakoblede ladestandere er officielt fortid takket være “The Gateway Project”, som Montas medarbejdere står i spidsen for. Brian Estrada, Engineering Director & Head of Backend hos Monta, og hans team er kommet til undsætning med en smart løsning til at løse problemet.
I et eksklusivt interview delte Brian Estrada ud af, hvordan “The Gateway Project” blev til, og hvordan de løste problemet med frakoblede ladere.
Hvad var startskuddet til “The Gateway Project”?
Alt for mange oplever, at deres ladestander mister forbindelsen til backend-systemet. Det skyldes ofte en ustabil forbindelse og gør, at operatøren mister en masse funktionaliteter så som SmartCharge, sporing af ladesessioner og overblik over ladestanderes logfiler. Det gør det besværligt for at drive en forretning, og ladeoplevelsen bliver også forværret. Og ingen ønsker en utilfreds kunde.
En svag eller ustabil internetforbindelse, firmwareopdateringer til en ladestander eller vedligeholdelsesopdateringer til en backend-service kan medføre, at en ladestander mister forbindelsen. Typisk kan en ladestander automatisk genoprette forbindelsen, når forbindelsen er tabt. I visse tilfælde kan det dog være nødvendigt at gribe manuelt ind for at genoprette forbinelsen fra ladestanderen til Charge Point Management Systemet (CPMS).
Hvorfor var det vigtigt at løse dette problem?
En god oplevelse på Monta-platformen afhænger af, at der er en stabil forbindelse til vores backend. Vi taler ikke kun om, at vi ønsker at frigive en masse fantastiske funktioner for at gøre opladning bedre for alle. Vi taler om tusindvis af elbilister, der vågner op til et fladt batteri eller står foran en ladestander, der lige har lukket ned på grund af en teknisk fejl. Vi taler om vores ansvar for at bakke hardware producenterne op med den bedst mulige teknologi for at sikre en stabil forbindelse til deres ladestandere.
Alle virksomheder i ladebranchen er fuldt ud afhængige af, at deres ladestandere fungerer problemfrit sammen med et Charge Point Management System (CPMS). Ellers kan de miste kunder. Vi skylder dem den bedste løsning for at have tillid til, at vi skal være deres CPMS. Når forbindelsen er gået tabt, kan det i nogle tilfælde tage op til 24 timer før ladestanderne genopretter forbindelsen. Det er timer, som disse virksomheder ikke kan tjene penge på.
Hvordan kommunikerer ladestanderen med backend’en?
Forestil dig det sådan her: Du har en anmodning på den ene side og et svar på den anden side. Med de fleste applikationer på internettet foretager du en webanmodning til en server, og så får du et svar – dette kaldes en kortvarig forbindelse og fungerer lidt ligesom at skrive en tekstbesked og få en besked tilbage. Men i ladebranchen fungerer denne forbindelse via en protokol kaldet OCPP. Denne protokol gør det muligt for en ladestander og en backend-software at kommunikere og fungerer mere som et telefonopkald end som en tekstbesked, der sendes frem og tilbage. Så hvis vi fortsætter metaforen, er en forbindelse mellem en server og en ladestander mere lig et telefonopkald, og kommunikationen er mere som en samtale.
Problemet er, at hver gang vi implementerer kode, eller noget forårsager en ustabil forbindelse, f.eks. manglende internetforbindelse, så mister vi forbindelsen. Så telefonen bliver lagt på, og vi kan ikke tale med den pågældende ladestander igen i flere timer. Dette er dog meget hardware afhængigt: Nogle ladestander-mærker genopretter forbindelsen meget hurtigt, når forbindelsen er tabt, mens andre tager flere timer.
Analogien med opkaldet henviser til noget, man ville kalde en WebSocket-forbindelse. Med WebSocket kan man have en lang realtidsforbindelse, hvorimod et alternativ ville være HTTP, som svarer til en sms, hvor man hele tiden skal sende en besked til ladestanderen og spørge: “Hej, er du der? Hej, er du der? Hej, er du der?”. Du forstår pointen… Den store fordel ved at bruge WebSockets er, at forbindelsen altid er der. Heldigvis bruger OCPP-protokollen WebSockets, hvilket gør denne lange realtidsforbindelse mulig i første omgang.
Hvordan har I løst problemet med, at ladestanderne bliver afbrudt?
Hvis vi fortsætter med eksemplet med telefonopkaldet, skal du vide, at det store problem her er, at vi kræver meget af serveren: den skal holde forbindelsen til et stort antal opkald, og samtidig skal den behandle alle de meddelelser, der kommer ind under disse opkald.
En server kan kun holde et vist antal telefonopkald, og det er igen direkte forbundet med dens evne til at behandle beskederne. Dette er en begrænsning i serverarkitekturen, som hele ladeindustrien kæmper med, og som er årsagen til de stabilitetsproblemer, vi ser med ladestandere i dag.
Hvad gjorde vi så? Kort sagt adskilte vi blot den del, hvor forbindelsen haves, fra den del, der behandler oplysningerne. Resultatet er, at vi kan håndtere flere oplysninger på kortere tid uden at miste forbindelser.
For at forklare dette mere detaljeret:
I vores nye opsætning er de servere, der opretholder forbindelsen, meget små servere, fordi de ikke foretager nogen behandling. Det er det, vi kalder “The Gateway”. På den anden side er der større servere, som vi kalder “The Processor”, som udfører det interessante men tunge arbejde, dvs. en stor del af behandlingen og de logiske handlinger.
Gateway’en er nu den nye tilslutningsholder, hvilket betyder at den er ansvarlig for at holde forbindelsen til ladestanderen så længe som muligt. Dette er en server, der næsten aldrig bliver opdateret eller omplaceret, og det skyldes, at den blev bygget til at være så enkel som muligt. Gatewayens opgave er grundlæggende at tage imod beskederne fra ladestanderen og videresende dem til vores messaging bus, så de kan videresendes til vores processorer.
Messaging bussen videresender meddelelser fra vores gateway til vores processor og sørger for, at en meddelelse fra ladestanderen bliver behandlet og derefter sendt tilbage til gatewayen med henblik på bekræftelse og omvendt.
Processoren er kernen i det hele og indeholder al logikken til håndtering af de meddelelser, der sendes fra vores ladestandere. Den kan også gøre en masse andre fede ting. Processorerne opdateres en eller to gange om ugen, og nu hvor de ikke længere opretholder forbindelsen, kan de omplaceres uden nedetid for vores servere. ret cool, ikke?
Det er en ret unik løsning, og vi er det første Charge Point Management System til at gøre dette.
Hvor lang tid tog det at bygge dette?
Det startede som en idé i mit og Mortens [Staff Engineer] hoved, og vi talte om det i ny og næ. En dag havde vi en masse problemer med, at nogle få ladestandermærker konstant afbrød forbindelsen, og derfor klagede en masse kunder til os.
Da jeg tog en tur til USA sidste sommer, satte jeg den første version op på en weekend. I de kommende to eller tre uger arbejdede Morten og jeg løbende med den. I sidste ende vil jeg sige, at det tog os omkring to måneder at få den rullet ud, efter at jeg lavede den første weekend-version. Vi rullede den ud i november 2022, så det gik relativt hurtigt.
Hvad har ændret sig, siden du indførte dette hos Monta? Hvordan var det før november 2022, og hvordan er det nu, tre måneder efter lanceringen af “The Gateway Project”?
Meget har ændret sig. Alt i alt har dette projekt forbedret systemets responstid og øget stabiliteten i en sådan grad, at vi ikke længere har nogen afbrudte opladere, når vi implementerer kode.
Vi gik fra at have asynkrone data og ladestandere til at være synkrone på grund af dette. Det betyder grundlæggende, at vi får et øjeblikkeligt svar, når en kommando er afgivet. En kommando er f.eks. en bilist, der ønsker at starte en opladning med appen. Førhen, når der kom en kommando som “Hej, jeg vil gerne oplade”, sendte vi hele denne kommando til opladeren, og så ventede vi fem minutter, indtil ladestanderen til sidst sagde “Ja, du kan oplade”, og så sendte vi kommandoen tilbage. Så vi ville vente i fem minutter eller deromkring for at se, at ladestanderen til sidst havde startet opladningen. Siden vi lancerede “The Gateway Project”, kan vi få svaret tilbage med det samme, hvilket i sidste ende betyder en bedre oplevelse for elbilisterne.
Endnu vigtigere er det, at de ladestandere, der er forbundet til vores CPMS, er betydeligt mere stabile. Førhen fik vi en masse meddelelser om, at opladere var afbrudt, hver gang vi implementerede kode. Nu er disse meddelelser sammen med de afbrudte ladestandere næsten helt forsvundet.
Hvad betyder denne nye teknologi for Monta og ladebranchen?
Der er altså to sider af denne mønt, ikke sandt?
Den ene side er problemet med ustabile forbindelser. Ved at løse den grundlæggende årsag har ladestandere, der er forbundet til vores backend, en meget mere stabil forbindelse og afbryder derfor ikke længere så let forbindelsen. Vores kunder og slutbrugere kan nyde godt af vores mange opdateringer, produktforbedringer og nye funktioner i realtid uden nedetid på deres opladere. Oven i det har elbilisterne en hurtig ladeoplevelse på grund af vores forbedrede responstid.
Den anden side er skaleringsproblemet. Jeg har ikke forklaret dette alt for detaljeret før, men det du skal vide er, at servere er dyre. Hver gang vores ladenetværk vokser, skal vores serverinfrastruktur også vokse. Det koster mange penge.
Tidligere havde vi én server, der gjorde alt, dvs. holdt forbindelsen og behandlede oplysninger på samme tid. Disse typer servere er store og dyre servere. Ethvert CPMS er låst i denne onde cirkel med at skulle købe store dyre servere, efterhånden som de vokser.
Men da vi hos Monta deler vores servere mellem små og store servere, behøver vi kun at investere i de mindre og billigere servere, efterhånden som vi vokser. Vi har grundlæggende bygget os en infrastruktur, der skalerer omkostningseffektivt. Som du kan forestille dig, vil vores kunder i sidste ende drage fordel af det: De vil ikke blot få den mest stabile løsning, men også den mest omkostningsbesparende.
Konklusion
Gateway-projektet viste sig at være en succes og resulterede i øget kundetilfredshed for elbilister og større rentabilitet for virksomheder i ladeindustrien.
Nu kan elbilister, der bruger Monta, sige farvel til frustrationen over afbrudte ladestandere og goddag til en problemfri og pålidelig ladeoplevelse, mens ladeforretninger og hardwareproducenter kan arbejde på fuld kapacitet uden at være bange for at miste kunder eller indtægter på grund af ustabile ladestandere.
Teamets indsats har forandret branchen og banet vejen for fremtidig innovation i ladebranchen for at hjælpe vores kunder til en bedre fremtid med elbiler og vores partnere med at skalere mere effektivt.
