電動車為環境永續提供一項引人注目的選擇，且迅速成為全世界日常生活常見的一部分。然而，電動車需要全新且智慧的設計構造，必須在不久的將來開發並執行，以滿足日益增長的需求。整合型機器對機器(M2M)通訊方案對驅動行動電源是極為重要的構成要素。
電動車減碳且環保
由於二氧化碳(CO2)、氮氧化物(NOX)排放，及大氣中增加的微細懸浮粒子濃度，導致全世界道路交通成為全球暖化的最大元凶之一。汽車製造商已承諾將研發減碳的電動車。
為了能夠真正有效減少二氧化碳排放及溫室效應，這些新車輛需要在環保或綠能電動車充電站方可進行充電。
以目前的電池技術來說，需要頻繁且耗時的燃料補給，每次充電長達數小時，因此產生一個關卡--使用電動車旅行時，必須在不會造成駕駛者日常生活之負面影響，需技術簡單、方便又經濟實惠的情況下，才可能廣泛地被民眾接受使用。
另外，民眾必須能在每天通勤經過的地點充電。例如，停車場必須成為智慧型充電站，駕駛就能停車、插電，接著在其車輛充電時工作、購物或在餐廳享用晚餐(圖1)。
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| 圖1 汽油驅動車輛與電動車使用差異比較 |
2009年，數個歐洲國家開始推動全國電動車計畫，以達成二氧化碳減排目標。各國政府已增加研發投資經費以促進電動車市場成長，使歐洲處於市場的領導地位。德國政府計畫在接下來的幾年內，花費7億歐元於數個電動車輛計畫，以在2020年前達到第一個一百萬輛電動車。法國目標為2020年前完成兩百萬輛電動車，並發表十四點計畫，其中包含投資15億歐元，在2015年前安裝一百萬個全國性電動車充電站網絡。
M2M化充電站功能多樣
無線M2M技術對於協助廣泛建置的大型無人操作電動車充電架構，極為重要。其提供簡單且有彈性的方式，將各個充電站連接至充電站控制中心。所有充電站，無論是在餐廳或家裡的單一充電站，或是在停車場或購物商場的大型群組充電站，都必須與控制中心交換重要資訊。M2M通訊能實現遠端管理充電站工作，例如使用者認證、信用卡付費程序、使用資料通訊及遠端設備監控與管理。甚至，能夠偵測不正常行為，並傳送警示或中斷服務(圖2)。
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| 圖2 M2M化充電站架構 |
M2M充電站對於駕駛同樣有利，它能夠使用本技術快速找到最近的充電站、經由智慧型手機應用程式(App)檢視充電狀態，或在電池充飽且車輛隨時能上路時收到簡訊(SMS)通知。
充電站生態系統扮要角
未來新型的加油站對消費者、商家、餐廳及網絡內的所有人，都具有共同的利益，而且所有價值鏈夥伴能利用M2M通訊的優勢增進其企業發展。藉由增加電動充電站，可創造額外的收益流。利用整合的M2M通訊，能大幅簡化後端程序，例如帳務及報表。例如，在充電快結束時，可自動將電表讀數送至控制中心，顧客隨即能透過線上安全的網路存取，或智慧型手機App取得消費資料及帳單金額(圖3)。
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| 圖3 M2M對充電站生態系統的好處 |
M2M化帳務操作簡易，且可使用多種方式管理，例如客戶能在每次充電後付費、每週或每月納入固定電費帳單、預付、付費金額，甚至能由商店、餐廳或充電站營運者的忠誠度方案部分涵蓋。
為了能在成長緩慢的階段促銷生意，商家也可利用M2M產生SMS及本地訊息，提醒顧客特別費率，提供免費、加值充電服務。此外，充電站營運者可使用由M2M產生的精準電表資訊，正確地向電力公司追蹤及完成付款。
整合智慧電網綜效無限
現今，智慧電網(Smart Grid)越來越重要，且大幅減輕環境的負擔。M2M技術能在電網內簡單地整合及控制充電站。在智慧電網中，所有的發電器、太陽能發電廠、風車及其他電力來源，能與電力公司及電能消費者，包含個人、產業及企業能源消費者，透過充電站交換消費和產出資料。
當所有端點已透過雙向通訊連接，整個電網的控制會更有效率，而且特定區域能夠暫時關機或減速，以滿足其他電能消費者更立即的需求。電動車可為有彈性的能源消費者帶來許多便利，而理想的電動車充電站必能在智慧電網中幫助其實現(圖4)。
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| 圖4 充電站整合於智慧電網將大幅減輕環境的負擔 |
舉例來說，若一台車停在一個充電站並連續充電數小時，而此時消費者正在觀看電影並接著享用晚餐，則系統可以減慢或停止充電程序幾分鐘。駕駛可選擇特惠利率的智慧電網方案，延長充電一部車輛的時間。
此類型的方案對於電力公司是一大福利，不再被迫於消費尖峰時期產生額外的電力。反而是藉由關閉不急需用電者的充電電源，將電力轉移。由於整體而言產生較少電力、燃燒較少的石化燃料，M2M讓這類的智慧電網應用，幫助減少二氧化碳排放。藉由車輛對電網(V2G)程序，充飽電且依然連接的車輛，也能成為電網中尖峰需求的暫時電能來源，如果需要，可以將部分儲存的電能送回電網。
全球M2M通訊指日可待
由於無線M2M的驅動，讓車輛充電站具備立即、簡易且具經濟效益的全球連接性，無論充電站位於何處，皆能提供使用者無比的福利，及完整網路系統功能。無線網路到處都能取得，無線網路隨處都能取得，而且全球行動通訊系統(GSM)標準，從用封包無線服務(GPRS)、增強型GSM數據服務(EDGE)到3G技術，像是通用行動通訊系統(UMTS)與高速封包存取(HSPA)，可支援以IP為基礎的資料連結至網際網路，使其在全球各地都能運作。具有整合無線M2M通訊功能的充電站安裝容易，幾乎無論哪裡都能使用。此外，加上整合智慧電表，隨時都能取得充電站電力消費資料，所有的營運者只需要電纜就能開始運作。充電站可立即待命、運作、透過無線網路連接，而不需昂貴耗時的挖掘及布置各充電站電纜的步驟。
(本文作者為Cinterion業務發展總監)