電動汽車充電樁手機支付APP系統介紹

◆文/湖北 盧薦胤 易琨 田秀 阮倩

隨著社會對環境保護的重視度不斷加深，電動汽車逐步成為全球汽車產業轉變的方向。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。在互聯網技術飛速發展的時代背景下，利用移動互聯網作為橋梁，實現用戶與充電樁之間的信息對稱，為用戶提供與充電業務相關的服務，這成為充電樁技術領域發展的新趨勢。

一、“互聯網+”的理念催生電動汽車充電樁的新發展

現代社會的高速發展使人們生活環境更加舒適，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境受到威脅。隨著社會對環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，國務院、工信部等有關部門先后出臺了十多項政策，以扶持和鼓勵新能源汽車產業的發展。

在以電動汽車為主體的系統里面，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、高效的充電設備以及便捷、細致的充電服務，是未來推廣電動汽車的過程中必不可少的重要一環，也是廣大用戶最直接的需求體現。

“互聯網+”戰略計劃的核心正是將以物聯網、云計算等為核心的全新技術與服務業、制造業等傳統行業的有機結合。電動汽車充電樁在不久的將來會進入人民群眾的生活，而：“互聯網+”充電樁必然會是電動汽車電樁的發展方向。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、預約、支付等充電服務操作。

二、國內外充電樁APP應用發展現狀

2011年國家電網開始布局，在全國30個主要城市試點建設充電設施。上海電力公司已經在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工作，廣州已經有三百多個交流樁投入使用。北京有高端商場甚至已經在其地下停車場配套建設了幾十臺充電樁。有資料顯示，隨著電動汽車保有量快速增長和政府相關政策的有力扶持，未來十年中國的充電設施將進入“井噴式”的成長期。

據了解，國內一些大城市都已經建設了一批電動汽車充電設施，但目前市場上絕大部分的充電設施都還局限于充電的功能范圍內，部分是公益性質的免費充電設施，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網化的需求。目前，越來越多的公司和團隊已經開始著手將互聯化，智能化注入到充電樁服務的范圍里面來。

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，成為國內第一個上線特斯拉充電樁POI信息的地圖應用。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應用發展示例

SemaConnect是美國領先的充電設施供應商，2014年推出了一款APP提供充電樁地理位置服務。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 進行數據交互。

3.國內充電樁服務APP應用舉例

在騰訊應用寶、安卓市場、百度手機助手等大型Android應用平臺上搜索“充電樁”，得到的搜索結果如圖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。無論是應用功能還是界面布局，都明顯處于初步開發階段。從這個角度可以得出，國內充電樁相關APP的市場有巨大的空白有待填補。

圖1 國內充電樁應用APP

根據調研了解到，將電動汽車充電樁和互聯網結合起來已經是未來行業發展的必然趨勢，一些公司或團隊已經做出了早期的嘗試，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的充電樁。新出現的電動汽車充電樁服務APP也處于不成熟的階段，還有相當大的提升空間。

目前國內市場暫時還未出現集地圖、預約、支付多功能于一體的APP，本文介紹的Android 移動應用具有一定的創新和探索意義。

三、電動汽車充電樁Android APP應用概述

1.充電樁手機Android APP應用的服務特色

(1)地理信息

該應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，通過現有第三方地圖提供的服務，提供衛星地圖和實時的道路交通信息，方便用戶的路線選擇。

(2)預約服務

除了充電樁的位置信息之外，充電樁的使用狀態同等重要。在充電樁空閑時，該應用提供短時間內預約功能，用戶可以預約空閑的充電樁，使充電樁在一定時間內進行鎖定，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，該應用能夠提供手機支付的功能，是國內市場的首個支持充電樁充電業務手機支付的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的通信協議的網絡通信方式

充電樁手機Android APP端與服務器通信的途徑是HTTP的通信協議，可以將充電樁引入到整個移動互聯網的網絡中來，從而實現與充電樁的相互通信。

2.充電樁Android APP應用軟件功能結構圖

該應用的功能劃分如圖2所示，一共分為四個部分。地圖功能包括基礎地圖、樁體位置和定位；預約功能包括樁體狀態查詢和充電預約；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 應用基本功能概述

1.地圖功能

地圖功能可與百度地圖數據接口功能鏈接，顯示充電樁體。百度地圖是百度旗下的一款產品，其主要功能是為用戶提供快捷準確的地圖類服務。除了官方的web和手機應用，百度地圖還開放了數據接口百度地圖API，本充電樁手機Android APP應用通過這個接口免費獲得優質的地理信息數據。

該應用借助百度地圖可以實現基礎地圖、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、衛星地圖、羅盤模式等輔助功能。

充電樁手機Android APP應用，為了簡化代碼和精確的顯示位置，選擇靜態添加的方式。在沒有網絡的情況下，用戶依然可以使用地圖和手機中的GPS定位系統，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緯度信息，然后將經緯度的數值設置成地圖開啟時的中心點，這樣用戶打開應用，地圖會自動以用戶地點作為顯示中心。當地圖類的實時定位功能實現后，用戶可以根據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，或者預約選中的充電樁。

2.支付功能

應用選擇接入微信和支付寶支付API，以實現移動支付的功能。在應用中，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，結束時間，支付標志位，訂單隨機碼等(圖3)。

圖2 應用功能結構圖

圖3 應用訂單界面

五、Android 應用在充電樁系統中的操作演示

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，呼應新能源的低碳綠色環保的主題。

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位數字，同時設計了忘記密碼、修改密碼、記住密碼和自動登錄等輔助功能。登錄功能中根據用戶的輸入，從服務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預約功能

成功登陸后，點擊操作界面底部的預約欄目，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，就可以得到該區域的所有充電樁的信息，如果狀態為空閑，表示該樁體可以預約，如果狀態為忙碌仍點擊的話，會彈出“該樁體狀態為忙碌，暫時不能預約”的提示(圖7)。

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

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

圖7 預約功能界面

5.手機APP支付功能

用戶在充電完成之后，在應用的訂單界面，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，則應用會自動跳轉到第三方支付平臺，用戶支付成功之后，返回到訂單界面，訂單的狀態會變成已支付，充電樁也會從后臺服務器獲取支付狀態，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，所有功能穩定實現，操作方便快捷，體驗良好(圖8)。

圖8 支付功能界面

結語

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