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Digitale Flotten: Anbindung von EVs an ein IT-Backend

Die digitale Integration von EV-Flotten eröffnet viele Chancen.

Allem voran erlaubt sie das Monitoring jedes Fahrzeugs einer Flotte in Echtzeit. Flottenmanager können also von jedem Fahrzeug Leistung, Ladezustand, Standort und vieles mehr einsehen. Diese Echtzeitdaten ermöglichen eine optimierte Nutzung der Fahrzeuge und können somit helfen, wichtige Businessentscheidungen zu treffen und Betriebskosten zu minimieren. Weiters können Flottenmanager durch gemeinsame Analyse von historischen Daten und Echtzeitinformationen hilfreiche Verbesserungen für die Zukunft erzielen. So können z.B. die effizientesten Ladestationen identifiziert werden, wodurch beispielsweise bei einer Routenplanung optimierte Fahrstrecken gefunden werden können. Besonders bei Elektrofahrzeugen können aufgrund der manchmal begrenzten Reichweite und den damit einhergehenden häufigeren Ladestopps große Fahrzeitverbesserungen erzielt werden. Betrachtet im Kontext der oft beachtlichen Flottengröße, tragen meist schon kleine Verbesserungen vielfach zur Förderung der ökologischen Nachhaltigkeit bei.

Herausforderungen bei der Digitalisierung von EV-Flotten

Trotz dieser vielversprechenden Chancen bringt die Digitalisierung von EV-Flotten einige Herausforderungen mit sich. Angesichts der Vielzahl an Fahrzeugtypen und -modellen auf dem Markt, die jeweils mit eigener Software und Hardware ausgestattet sind, stellt die nahtlose Integration dieser unterschiedlichen Systeme eines der größten Probleme dar.

Unterschiedliche Kommunikationsprotokolle und Datenformate können die Integration erschweren und erfordern oft maßgeschneiderte Lösungen, um Kompatibilität sicherzustellen.

Eine weitere Herausforderung liegt in der Verwaltung und Analyse der riesigen Datenmengen, die von großen EV-Flotten generiert werden. Einerseits braucht es gut optimierte IT-Infrastruktur, um die hohe Datenlast effizient zu hilfreichen Ergebnissen weiterverarbeiten zu können. Andererseits wirft die Speicherung und Verwendung von sensiblen Daten, wie beispielsweise Standortdaten, zusätzliche Fragen bezüglich Datenschutz und Cybersecurity auf.

Lösungen: IoT-Boxen und native API-Ansätze

Um diese Herausforderungen zu überwinden, werden häufig zwei Lösungen eingesetzt: IoT-Boxen und native API-Ansätze. Im Folgenden möchten wir sie dir näher bringen:

IoT-Boxen

IoT-Boxen sind Hardware, die in Fahrzeugen installiert wird und so Zugriff auf eine Vielzahl an Fahrzeugdaten ermöglichen. Diese Boxen können Daten wie Geschwindigkeit, Batteriestatus, Fehlermeldungen und Standortdaten in Echtzeit erfassen und übertragen. Die zwei gängigsten Ansätze für die Integration von IoT-Boxen sind Dongles und die CAN-Bus-Schnittstelle.

• Dongles: Dongles sind Plug-and-Play-Geräte, die ohne Umbauten einfach über den OBD-II-Anschluss eines Fahrzeugs angeschlossen werden. Sie ermöglichen die Erfassung von Fahrzeugdaten durch externe Systeme, wie einer EV-Flottenmanagement-Plattform. Durch ihre einfache Installation sind sie die wahrscheinlich kostengünstigste Lösung zur Anbindung von Fahrzeugen an ein IT-Backend. Sie sind flexibel und können in einer Vielzahl von Fahrzeugen verwenden. Allerdings ist die Anzahl an Metriken, die sie von einem Fahrzeug auslesen können, im Vergleich zur nächsten Integrationsmöglichkeit, begrenzt. So ist es beispielsweise typischerweise nicht möglich den Standort auszulesen.
• CAN-Schnittstellen: Die Installation von CAN (Controller Area Network) Geräten ist komplexer als jene von Dongles. Weiters sind diese Geräte weniger flexibel, da die Verbindung spezifisch für jedes Fahrzeug eingerichtet werden muss. Dadurch sind sie allerdings auch auf einer tieferen Ebenen der Fahrzeugelektronik integriert und ermöglichen damit Zugriff auf umfassendere Fahrzeugdaten. Anders als bei den meisten Dongles, beschränken sich die Funktionen von IoT-Boxen, die an den CAN-Bus eines Fahrzeugs angeschlossen werden, nicht nur auf das erfassen von Daten. Sie erlauben zusätzlich das Ansteuern von grundlegenden Fahrzeugfunktionen, wie z.B. das Öffnen und Schließen von Fahrzeugtüren. Funktionen wie diese können für manche Einsatzzwecke eines Flottenmanagements essenziell sein, vor allem in Hinblick auf Car-Sharing Services.

Gemeinsam vereint also die Palette an IoT-Boxen einige Vorteile unter sich:

• Unabhängigkeit vom Fahrzeughersteller: IoT-Boxen funktionieren herstellerunabhängig und können in verschiedensten Fahrzeugmodellen eingesetzt werden. Das ist besonders für Flottenmanagement und Car-Sharing-Services ein wichtiger Aspekt.
• Einfaches Nachrüsten: IoT-Boxen können einfach in bestehende Fahrzeuge Integriert werden, ohne dass umfangreiche Änderungen an der Fahrzeugsoftware notwendig sind.
• Zuverlässigkeit bei der Datenerfassung: IoT-Boxen können zuverlässig auf eine bestimmte Palette an Daten und Funktionen zugreifen.

Deren Einsatz ist aber auch mit höherem, initialen Arbeitsaufwand verbunden, weshalb folgende Nachteile nicht aus den Augen verloren werden sollten:

• Hardwareintegration: Die Integration von IoT-Boxen in die bestehende Fahrzeugelektronik kann technische Herausforderungen mit sich bringen und erzeugt zusätzliche Kosten.
• Datenschutzbedenken: Die Erfassung und Übertragung von Standortdaten durch IoT-Boxen kann Datenschutzbedenken aufwerfen, insbesondere wenn nicht klar ist, wie diese Daten verwendet und gespeichert werden.
• Abhängigkeit von externen Diensten: Oftmals sind IoT-Boxen recht kleine, im Auto versteckt verbaute Bauteile. Dies könnte sich negativ auf die Empfangs- und Sendeleistung im Mobilfunknetz auswirken.

Native API-Ansätze

Native APIs bieten eine direkte Schnittstelle zu den integrierten Fahrzeugsytemen und elektronischen Steuergeräten (ECUs) des Fahrzeugs. Diese werden von den Fahrzeugherstellern selbst implementiert und angeboten. Dies ermöglicht den direkten Zugriff auf detaillierte und spezifische Fahrzeugdaten, ohne auf zusätzliche Hardware zurückgreifen zu müssen.

Viele Fahrzeughersteller stellen RESTful APIs bereit, die einen standardisierten Austausch von Daten zwischen dem Fahrzeug und externen Backends ermöglichen. Darüber hinaus werden auch Webhooks genutzt, um Echtzeit-Benachrichtigungen zu senden. Beispielsweise kann so über bestimmte Ereignisse, wie niedriger Batteriestand oder anstehende Wartungen, informiert werden.

Aufgrund des geringen initialen Arbeitsaufwands, bringt der Einsatz nativer APIs einige Vorteile mit sich:

• Keine zusätzliche Hardware erforderlich: Der wohl größte Vorteil besteht darin, dass native APIs die bereits vorhandenen Kommunikationsmodule des Fahrzeugs nutzen. Das eliminiert die Notwendigkeit der Installation zusätzlicher Hardware.
• Mehr Funktionalität: APIs bieten Zugang zu tiefergehenden und detaillierteren Fahrzeugdaten, die über das hinausgehen, was IoT-Boxen und Dongles erfassen können. Außerdem ermöglichen sie die Implementierung von Funktionen wie OTA-Updates und Remote-Diagnosen, die mit IoT-Boxen und Dongles nur schwer bis gar nicht realisierbar sind.
• Effizientere Datenübertragung: Die Datenübertragung erfolgt direkt mit den vom Hersteller konzipierten Funksystem des Fahrzeugs. Im Gegensatz zu IoT-Boxen handelt es sich hierbei also um ein getestetes Antennensystem, bei dem die Datenübertragung wahrscheinlich zuverlässiger gelingt.

Auch die Nutzung nativer Fahrzeug-APIs birgt potentielle Stolperfallen:

• Herstellerabhängigkeit: Da APIs direkt vom Fahrzeughersteller bereitgestellt werden, ist die Integration stets von den Änderungen des Herstellers abhängig. Viele Fahrzeughersteller beschränken auch den Zugriff auf bestimmte Daten oder Funktionen.
• Unterschiedliche Standards: Da verschiedene Hersteller unterschiedliche API-Standards und Protokolle verwenden, kann die Integration einer Flotte von Fahrzeugen unterschiedlicher Hersteller komplex sein.

Eine ganzheitliche Softwarelösung zur Integration von EV-Flotten

Die Digitalisierung von EV-Flotten bietet viele Vorteile, wie eingangs besprochen. Die Entscheidung für eine bestimmte Lösung zur Anbindung von Fahrzeugen kann allerdings schwierig sein. Jede dieser Technologien, von IoT-Boxen bis hin zu herstellerspezifischen Fahrzeug-APIs, hat ihre eigenen Vor- und Nachteile.

Um diese Herausforderungen zu lösen setzen wir in unserer innovativen Softwarelösung sowohl auf IoT-Boxen als auch auf native API-Ansätze und bündeln diese in einer gemeinsamen Plattform. Durch die Abstraktion der verschiedenen Anbindungsmöglichkeiten ermöglichen wir eine flexible und herstellerunabhängige Integration von Fahrzeugen. Damit bieten wir eine einheitliche Schnittstelle für die Zusammenführung von Daten, ohne sich auf eine spezifische Technologie zur Datenbeschaffung festlegen zu müssen.

Wir sehen uns im nächsten Blogpost!