Forbedret brugeroplevelse i det offentlige rum hjælper verden på vejen mod klimaneutrale løsninger
Artiklen har været bragt i Aktuel Elektronik nr. 1 – 2025 og kan læses herunder uden illustrationer
(læs originaludgaven her)
Af Lennart Juliusson, forretningsudviklingschef, Rutronik GmbH
Der er i dag mere end 40.000.000 elektriske biler på verdens veje – 600 procent flere end for blot seks år siden. Selv om der for tiden er et dyk i e-mobilitetsmarkedet, så peger analyser fra IEA (International Energy Agency) på, at markedspenetrationen vil fortsætte i takt med EU’s mål om klimaneutralitet i 2050. Europa er et af de største markeder for elbiler, og for disse biler og deres førere er det selvfølgelig vigtigt, at der er en god ladeinfrastruktur, som følger udviklingen af markedet for bilerne.
Rutronik, der er blandt Europas førende distributører af komponenter, har valgt at gå et skridt videre for at anvende det enorme potentiale, der er i de offentlige ladestationer. AI kan bruges til at give en mere personlig brugeroplevelse, til at etablere mere innovative salgspunkter og optimere brugen af netværket. Rutronik har skabt et design for en ladestation til elbiler i samarbejde med producenterne DFI og Intel.
De fleste opladninger af elbiler sker fortsat nær hjemmet i personlige ladebokse. På verdensplan forventer man i 2024, at der vil være i nærheden af 124.000 offentlige ladestationer, inklusive over 98.000 ”normale” AC-ladestationer og over 25.000 DC-hurtigladere. Europæiske EAFO (European Alternative Fuels Observatory) har registreret en vækst på 35 procent i de normale AC-ladestationer og hele 75 procent for DC-hurtigladernes vedkommende. Det er et tydeligt tegn på, at hurtigladerne får en stadigt større betydning.
Udfordringer for brugerne af konventionelle ladestationer
Mens vi venter på en global – eller i hvert fald europæisk – standard for ladeinfrastrukturen, så står forbrugerne fortsat over for en række faldgruber ved ladestationerne. De tekniske problemer er øverst på listen tæt fulgt af softwarefejl og inkompatibilitetsproblemer eller mangler på fungerende eller aktive ladepunkter. Dertil kommer forskellene imellem de forskellige udbydere, der anvender individuelle systemer. Dertil kommer så den generelle brugeroplevelse gennem hele ladeprocessen, hvilket omfatter informationsflowet og det nødvendige tidsforbrug. Ventetider på en eller måske to timer er ikke attraktivt for brugerne, da det repræsenterer ”spild af liv”. Men brugeroplevelsen starter ikke bare med den faktiske ladeproces, den starter, før man overhovedet når frem til ladestationen.
Derfor har designere af ladestationer defineret en tretrinsmodel for deres demoversion af ladestationen:
● Fase 1 ”før opladning”:
Denne fase inkluderer personlig information om den aktuelle ladetilstand for køretøjet transmitteret fra bilens on-board computer eller smartphone via push-notifikationer, anbefalinger af den optimale rute til en egnet oplader samt reservation af ladeport for at undgå ventetid. Her følger så også ruteplanlægning for at fjerne brugernes angst for ikke at nå frem (”range anxiety”) på længere ture. Der sikrer optimale ladestop undervejs.
● Fase 2 ”under opladning”:
Her er der tale om en multimodulær interaktion med kunderne, hvilket kunne være diagnoser af køretøjet, proaktiv fejlsøgning under ladeprocessen inklusive de egnede løsninger samt automatisk start på opladning. Andre optioner omfatter dynamiske prismodeller, justering af laderaten og en maksimering af brugen af elnettet. Det kunne også inkludere flere former for markedsføring under opladningen, integration med sociale medier og selv gaming-funktioner for at reducere generne ved ventetid under opladningen.
● Fase 3 ”efter opladning”:
Det er her, at AI kommer i spil for at give brugerne en fyldestgørende opsummering af hele ladeprocessen eller tilbud efter salg af energi om nærliggende spisesteder eller underholdningstilbud. Det kunne være en service, der kan styrke et leverandør-/kundeforhold og føre til en mere langsigtet kommerciel succes for ladepunkterne.
”Genparkering” i hovedet med innovative designs for øgede funktionskrav
Konventionelle ladestationer har typisk været ret spartanske i deres tilbud: System-management med en CPU har været det centrale med CAN- og SPI-interfaces til ladestikket, strømforsyning og RJ-45-konnektorer for integration af et display. Det er nok til at oplade en elbil – og ikke mere end dét. Det stigende antal elbiler og de følgende større krav til ladeinfrastrukturen bør dog føre til nytænkning i design og layout af fremtidige ladestationer.
Kombinationen af digital signage, POS og interaktive kioskfunktioner med AI-applikationer i ladestationer vil give en helt ny anvendelse samt en række nye forretningsmuligheder. Den løsning, som er implementeret af DFI, Intel og Rutronik, konsoliderer fire forskellige opgaver og kører med store voice-modeller for at gøre nye real-time kundetjenester mulige sammen med køretøjs- og brugeranalyser, fejldetektering og ansigtsgenkendelse. Med tre displays tilpasset forskellige behov kan man i løsningen generere nye indtægter, øge kundeloyaliteten, øge bæredygtigheden (ESG: Environmental, Social and Governance) og optimere digital drift gennem virtualisering.
På hardwaresiden har man i udviklingen anvendt et DFI ATX RPS630 mainboard med en 13. generations Intel Core i9-processor og Intel Arc A380E grafikprocessoren, hvilket sikrer en jævn og problemfri drift med en kompleks, men klart struktureret software-arkitektur. Modsat tidligere, såkaldte egne designs arbejder tre virtual machines (VM) med forskellige opgaver i parallel via et type 2 hypervisor:
1. Real-time operativsystemer for AI-baserede kundeservicefunktioner: Linux OS, Ubuntu 22.04, er basis for denne VM, som kører AI-processer til GDPR-godkendt ansigtsgenkendelse med brug af Intels RealSense-kamera og talegenkendelse med afsæt i OpenAI Whisper. En AI-chatbot er også integreret, og den bruger Mistral 7B, en open-source large-language model (LLM), der kan behandle længere input-sekvenser bedre end alternative modeller. Intel leverer også OpenVINO, et open-source toolkit, der accelererer AI-inferensen med en lavere latency og et højere throughput med præcisionen i behold, så modellens footprint bliver mindre og hardware-udnyttelsen optimal. Løsningen strømliner AI-udvikling samt integrationen af deep learning inden for computervision, large-language modellerne og den generative AI. PyTorch-modellen inkluderer definitionen af forskellige modeller og inkluderer definitionen af forskellige opgaver, som i dette tilfælde billedklassificering, pixel-segmentering eller playback-kvaliteten af videoer – og mindsker også latency. Kombineret med mikrofoner af høj kvalitet, højttalere og en 10.1” lydmonitor bliver interaktionen mellem ladestationen og brugerne betydeligt mere effektiv og intuitiv, hvilket i høj grad forbedrer brugeroplevelsen.
2. Marketing: Den aktuelle VM indeholder et content management-system for personrettet marketing og arbejder på et Windows 10 operativsystem. Et 21.5” display sikrer også en optimal præsentation.
3. Kiosk: Charging Station-demoen bruger hele displayets rådige areal og integrerer også bagsiden i et multiformål design. En 32” skærm forbedrer under- og efter-opladningsprocessen med en integration af sociale media, gaming-funktioner og eftersalgsreklamer. Denne VM kører også på Ubuntu.
Den bagvedliggende brugeroplevelse er også tænkt ind i det nye design: Takket være et integreret modul til out-of-band management er det muligt at reaktivere en ladestation, der har været fuldstændigt slukket med brug af fjernvedligehold. Det eliminerer unødvendig udkørsel for udbyderen og mindsker vedligehold og de følgende omkostninger. Da systemet afhænger af en konsolidering af arbejdsopgaven, så multiple opgaver kan samles på færre platforme, er der ikke grund til at integrere et separat board til hver enkelt funktion. Takket være integrationen af tre VM’er er det også muligt at holde en ladestation online kontinuert, da systemreparationer og vedligeholdsopgaver kan udføres i baggrunden af ladestationens kundevendte funktioner.
Sikkerhed for ”big data”
Den nye Charging Station er designet til at opfylde uendeligt mange fremtidige planer for nationale og embeddede smart city-applikationer, der skal være langt mindre følsomme over for interferens end tidligere løsninger. Systemet opfylder adskillige kommunikationsstandarder og er allerede forberedt til Wi-Fi eller 6G for fremtidige udvidede applikationer. Takket være hardwarekonceptet og integrationen udgør ladestationen et lukket system, hvilket i massiv grad øger sikkerheden inden for betaling og databeskyttelse. Det er for eksempel også muligt ikke at holde kameraet tændt hele tiden, men kun ved signal fra en infrarød sensor, så ansigtsgenkendelse kun begynder, når en bruger er inden for et defineret område. De forstærkede skærme giver også rigelig sikkerhed mod vandalisme og andre påvirkninger udefra.
Udvikling af fremtidigt marked med distributionspartnere
Et europæisk regulativ om udbredelse af en infrastruktur for alternative brændstoffer (Alternative Fuels Infrastructure Regulation, AFIR) trådte i kraft den 13. april 2024. Målet for dette regulativ er at standardisere designet af ladestationer og at forenkle ladeprocessen for kunderne, hvilket lægger et stort pres på udbyderne af ladeløsninger. Målet er at undgå ineffektiv, uøkologisk og ubekvem søgning efter de rigtige ladestationer – med andre ord at forbedre brugeroplevelsen for elbilkørere og derved gøre overgangen til e-mobilitet enklere. En del af reguleringen handler om at opstille hurtigladere med jævne intervaller langs alle større europæiske veje. Disse mål handler i høj grad om at fjerne ”rækkevidde-angsten” for europæiske – og nok især tyske – brugere og normalisere ladeprocesserne.
Den beskrevne tekniske løsning går et skridt videre end regulativet ved at placere brugeren i centrum af ladeprocessen ved samtidigt at tilbyde analysefunktioner og medvirke til stabilisering af forsyningsnettet. Et køretøj som forventet vil stå stille de næste mindst tre timer, fordi køreren besøger en nærliggende udstilling eller restaurant, kan eksempelvis oplades mere langsomt.
Billedtekst:
Fremtiden inden for opladning af elbiler handler ikke kun om at lade batterier, men også om at lade AI imødekomme brugerens andre behov og sikre en sømløs og mere personlig oplevelse ved ladestanderen Charging Station, som er udviklet i et samarbejde mellem DFI, Intel og Rutronik.
