Karty RFID do ładowania pojazdów elektrycznych: jak działają i jak wybrać odpowiednią

Karta RFID do ładowania pojazdów elektrycznych to zbliżeniowy nośnik identyfikacyjny, który przekazuje stacji ładowania identyfikator. Stacja lub jej backend wykorzystuje ten identyfikator, aby uzyskać autoryzację przed rozpoczęciem przepływu energii. Technologia RFID pozostaje powszechnie stosowana do dostępu w ramach umów, we flotach, w miejscach pracy oraz jako rozwiązanie awaryjne, ale karty nie są akceptowane wszędzie: zależy to od eMSP, CPO, umów roamingowych, zapisów tokenów i konfiguracji ładowarki.

Niniejszy przewodnik wyjaśnia kompleksowo, jak działają karty RFID do ładowania EV, jakie technologie chipowe się w nich znajdują, jak łączą się z sieciami roamingowymi, jak porównywać karty oraz czego oczekiwać przy zamówieniach hurtowych.

Czym jest karta RFID do ładowania EV?

Karta RFID do ładowania EV to karta plastikowa, drewniana lub wykonana z surowców pochodzenia biologicznego, z wbudowanym chipem RFID i anteną. Ładowarka może wykorzystywać UID chipa lub dane ze skonfigurowanej aplikacji jako token przekazywany do backendu. W OCPP 1.6 wartość używana do autoryzacji nosi nazwę idTag; OCPP 2.x wykorzystuje model idToken. Numer nadrukowany na karcie, UID chipa, token w backendzie i identyfikator roamingowy nie muszą mieć tej samej wartości.

Większość kart używanych do ładowania EV działa na częstotliwości 13,56 MHz (wysoka częstotliwość, High Frequency, ISO 14443A) – tej samej, z której korzystają zbliżeniowe karty płatnicze, karty miejskie oraz nowoczesne systemy kontroli dostępu. Nieliczne starsze systemy wciąż wykorzystują karty niskiej częstotliwości 125 kHz (EM4100, zbliżeniowe 125 kHz), lecz zostały one w większości wycofane z nowych wdrożeń ładowania ze względu na brak możliwości szyfrowania.

Jak przebiega uwierzytelnianie podczas sesji ładowania z kartą RFID

Ogólny schemat autoryzacji jest stały, ale nazwy komunikatów i model transakcji różnią się w zależności od wersji OCPP:

W przypadku flot i roamingu autoryzacja może odbywać się z udziałem platformy roamingowej lub dwustronnego połączenia OCPI/OICP między CPO obsługującym daną stację a dostawcą usług elektromobilności kierowcy (eMSP). To eMSP zazwyczaj odpowiada za umowę z kierowcą i zapis tokenu; producent fizycznej karty nie określa zasięgu roamingu.

Technologie chipowe w kartach do ładowania EV

Nie każda karta RFID do ładowania EV jest zbudowana tak samo. Dominują trzy rodziny:

Starszy nośnik RFID 13,56 MHz z pamięcią sektorową

Niedrogie rozwiązanie starszej generacji wykorzystujące szyfr Crypto-1, którego zabezpieczenia zostały publicznie złamane. Niektóre systemy odczytują wyłącznie UID karty, a nie chroniony sektor, dlatego decydujące znaczenie ma mapowanie w backendzie, a nie pojemność pamięci. Przy nowym wdrożeniu nie należy zakładać, że klonowanie jest nieszkodliwe tylko dlatego, że sesje są rejestrowane; trzeba ocenić ryzyko nieuprawnionego poboru energii i nadużyć na koncie.

Nośnik RFID 13,56 MHz z uwierzytelnianiem AES

Rodzina nośników o wyższym poziomie bezpieczeństwa, obsługująca AES-128, wzajemne uwierzytelnianie, dywersyfikację kluczy, oddzielne aplikacje oraz kody MAC dla transakcji, jeśli system jest skonfigurowany do korzystania z tych funkcji. Zabezpieczenia te mogą znacznie utrudnić klonowanie nośnika, ale bezpieczeństwo nadal zależy od ochrony kluczy, działania czytnika, autoryzacji w backendzie oraz tego, czy ładowarka odczytuje chronioną aplikację, czy tylko publiczny UID. Protokoły roamingowe nie wymagają nośnika RFID 13,56 MHz z uwierzytelnianiem AES wyłącznie dlatego, że token jest używany w różnych sieciach.

Wariant chipa z obsługą NFC

Wykorzystuje symetryczną kryptografię AES-128 i uwierzytelnianie komunikatów Secure Unique NFC (SUN), aby generować dane uwierzytelniające właściwe dla każdego zbliżenia w obsługiwanych aplikacjach NFC. Jest przeznaczony przede wszystkim do bezpiecznych interakcji NFC; przy wdrożeniu do ładowania trzeba potwierdzić, że czytniki i backend rzeczywiście obsługują wymagany przebieg komunikacji z aplikacją tego wariantu chipa.

Nośnik RFID 13,56 MHz z uwierzytelnianiem AES jest dobrym kandydatem, gdy czytnik ładowarki i backend korzystają z funkcji jego chronionej aplikacji. Jeśli sieć autoryzuje wyłącznie publiczny UID, sama zmiana chipa nie zapewnia pełnych korzyści w zakresie bezpieczeństwa.

OCPP, OCPI i roaming jednej karty

Powodem, dla którego jedna karta RFID umożliwia ładowanie w setkach sieci, jest standaryzacja protokołów. Kluczowe znaczenie mają trzy z nich:

Gdy eMSP wydaje nośnik RFID do ładowania, jego backend musi przechowywać token dokładnie w takiej postaci serializowanej, jakiej wymaga ścieżka autoryzacji, oraz w razie potrzeby publikować go lub udostępniać CPO objętym umowami bądź partnerom roamingowym. O tym, gdzie działa nośnik, decydują umowy handlowe, a nie sam chip.

Jak wybrać odpowiednią kartę RFID do ładowania EV

O specyfikacji karty decyduje pięć pytań:

Zrównoważony rozwój: dlaczego materiał karty ma znaczenie

Wybór materiału może zmienić ślad środowiskowy karty, ale wynik zależy od surowców, energii zużytej podczas produkcji, uzysku produkcyjnego, transportu, trwałości, częstotliwości wymiany i postępowania z kartą po zakończeniu użytkowania. Zawartość surowców z recyklingu lub certyfikowane drewno mogą wspierać realizację celów zakupowych, ale bez oceny cyklu życia konkretnego produktu, poddanej niezależnej weryfikacji, nie należy deklarować ani dokładnej redukcji emisji, ani „ujemnego bilansu węglowego”.

Dla operatorów mających publiczne zobowiązania ESG wybór materiału jest decyzją zakupową, którą powinny wspierać dokumenty dostawcy dotyczące łańcucha kontroli pochodzenia oraz określona metoda raportowania.

Ceny i terminy realizacji

Cena, minimalna ilość zamówienia i termin realizacji zależą od chipa, pamięci, materiału, projektu graficznego, druku, personalizacji, kodowania, procedury bezpiecznego przygotowania kluczy kryptograficznych, opakowania, transportu i aktualnych mocy produkcyjnych. Poproś o wycenę na podstawie pisemnej specyfikacji technicznej i uwzględnij walidację próbek przed zatwierdzeniem partii do produkcji.

Typowe błędy przy określaniu specyfikacji kart RFID do ładowania EV

Co dalej?

Jeśli opracowujesz specyfikację karty RFID do ładowania EV, zacznij od przebiegu autoryzacji i docelowych czytników, a następnie wybierz identyfikator lub chronioną aplikację, chip, model zarządzania kluczami, materiał, personalizację i projekt graficzny. Przed produkcją zweryfikuj działanie próbek w całym procesie wspólnie z eMSP, z wykorzystaniem docelowej ładowarki i jej systemów.

Przejrzyj nasze karty do ładowania EV – z PVC z recyklingu, drewna FSC, PPH Bio, a także breloki – lub przeczytaj, jak stworzyliśmy rozwiązania do uwierzytelniania we flotach i roamingu dla wybranego programu roamingowego, wybranego programu ładowania pojazdów elektrycznych i wybranego regionalnego programu ładowania. Skontaktuj się z nami, aby otrzymać zestaw próbek i wycenę.