羅徹斯特理工學院(RIT)的Clark Hochgraf、Rahul Tripathi和Spencer Herzberg根據(jù)簡單的SMS短信和GPS定位進行了一種實用的實驗。坦率地講，這個實驗聽起來微不足道，不過其嚴謹?shù)姆治龊挽`活的調(diào)查在此次會議的1002篇研究報告中為這篇報告的作者們贏得了一席之地。

　　實驗目標是建立一種低成本系統(tǒng)，用來管理和監(jiān)控實際的PEV(插電式電動汽車)充電電路，并通過監(jiān)視使電動汽車保持在可到達的充電站范圍內(nèi)，引導汽車走最優(yōu)的路線。這個團隊開發(fā)的硬件包含一個內(nèi)置GPS的GSM調(diào)制解調(diào)器和一個可運行定制應用的Python解釋器。

　　在解釋器上運行的代碼可以解析代碼形式的SMS短信，并將命令發(fā)送給充電電路。來自模塊的SMS短信還可以通過命令獲取PEV的GPS位置、充電狀態(tài)和電池電量。

　　這個團隊利用這種基本功能可以建立一種電力公司能用來控制多個PEV充電的虛擬基礎設施。這種功能還設想了這樣一種方案，即電力公司向有規(guī)律充電的客戶收取較低的每度電電價。

　　此外，這個團隊還基于這些基本功能創(chuàng)建了用戶界面，以顯示PEV位置、充電狀態(tài)和電池電量的相關信息。通過調(diào)制解調(diào)器訪問的數(shù)據(jù)庫用于儲存PEV可到達的充電站(根據(jù)其電池的電量狀態(tài)判斷)位置和狀態(tài)相關信息。該數(shù)據(jù)被用于路由算法。

　　由于擁有所有這些信息，電力公司可以監(jiān)視并控制需要的電量，以使其不超過供電量。對于駕駛員來講，充電知識(及其良好的圖形表示)是在實際充電狀態(tài)變得比較危急之前選擇充電路線和停車充電時間的關鍵。

　　是否仍然可以實現(xiàn)一種基于短信和GPS的系統(tǒng)來根據(jù)國家智能電網(wǎng)的需要進行調(diào)整呢？正如APC公司的變壓器額定值和負載均衡問題一樣，請務必記住，智能電網(wǎng)的演進將經(jīng)歷幾十年的時間，這是一個必須一步一步完成的過程。

　　對于短期而言，RIT的團隊在其報告中給出了一些重要的觀點。“充電站與電力公司之間的智能電網(wǎng)通信可使ISO/RTO降低高峰時段的需電量，同時仍可滿足電動汽車充電負載，不過完全充電的完成時間則有所延遲，”這份報告指出。“控制汽車何時需要充電或充電價格(kW)可實現(xiàn)在無需額外的發(fā)電量的情況下引入電動汽車。”

        這個團隊進一步認為，PEV不可能在2025年前實現(xiàn)超出低個位數(shù)的市場滲透率。

　　在這種背景下，RIT演示系統(tǒng)支持現(xiàn)有的汽車工程師協(xié)會(SAE)推薦的插電式汽車與公共電網(wǎng)之間的通信實踐(SAE J2847/1)和IEEE與電力系統(tǒng)互連的分布式資源的監(jiān)控、信息交換和控制指南(IEEE 1547.3)。這兩個指南仍由其各自的工作組負責。

　　會議上演示其他電動汽車相關報告的還有IBM公司的蘇黎世研究實驗室(“電動汽車虛擬電廠的架構和通信”)、埃森哲(Accenture)公司(“插電式電動汽車策略的評估框架”)、西門子(Siemens)公司和帕紹大學(“電動汽車與智能電網(wǎng)的互連和通信”)以及洛斯阿拉莫斯國家實驗室(“V2G模式中混合動力汽車交換站的定位”)。

　　順著RIT報告的方向，洛斯阿拉莫斯國家實驗室的Konstantin Turitsyn等在“控制和通信”發(fā)言階段演示了“魯棒的電動汽車充電廣播通信控制”。

　　這些科學家并沒有專注于RIT團隊的雙向通信主題，而是重點探討了基于隨機電動汽車充電起始時間的控制算法和簡單的單向廣播通信(允許各個通信事件之間出現(xiàn)時間延遲)。他們采用排隊論和統(tǒng)計分析得出的論據(jù)，力求最大限度地提高過剩的配電電路產(chǎn)能的利用率，而不造成電路過載。

　　小偷和電池問題

　　還有許多意想不到的設計機會，智能電表將使用數(shù)據(jù)傳送到電力公司之前對使用數(shù)據(jù)進行模糊和加密的方法就是其中之一。這種方案包括“負載簽名”、大電池、充電器和逆變器，其發(fā)展歷史牽涉到焦急的荷蘭市民發(fā)起的一場反對智能電表的運動。

　　荷蘭市民反對使用智能電表，但他們的反對原因與美國人的反對原因(比如不可思議的高電費帳單和對嬰兒監(jiān)視器的干擾)有所不同。根據(jù)東芝(Toshiba)公司設在英國的電信研究實驗室的Georgios Kalogridis在“虛假數(shù)據(jù)注入和隱私”發(fā)言階段演示的題為“智能電表的隱私：用于不可檢測的設備負載簽名”的報告，荷蘭所面臨的問題在于電網(wǎng)讀數(shù)的精細度。

　　普通電表一般每個結算周期讀表一次。但是被設計用于實時監(jiān)控所需電量的智能電表的讀表頻率比較頻繁，以便能夠反映出日常用電模式。獲得這些模式的小偷可以找出在主人離開時可能成為下手目標的家庭：比如在下午四點前不會使用烤箱的家庭。

　　東芝公司從最原始的角度提出了這樣一種方案，即為每個家庭增加一個大電池和相關的逆變器，這樣可以消除這些讀數(shù)中的微小細節(jié)。

　　當然，解決方案并沒有這么簡單。對用電進行細粒度采樣的目的在于提供或多或少的實時需電量狀況，以便于操作員確定何時在線提供或關斷發(fā)電量、何時調(diào)整配電線路以及何時重設電價等。如果這些信息不清楚，這個方案又有什么用呢？

　　由于東芝的報告比較淺顯，因此電池方案只是能更輕松地讓數(shù)據(jù)更加安全，同時提供數(shù)據(jù)以某種形式表示的信息，這種形式的信息僅用來管理發(fā)電量、配電路線和其他功能。顯然，第一步是收集來自鄰近的所有家庭的細粒度信息，然后再通過回程將這些信息發(fā)送給供電商。

　　不過這卻給黑客大開后門。要堵住這個后門，東芝的研究人員提出了一種稱為負載簽名仲裁器(LSM)的器件，該器件與設備、電池(獨立電池或汽車電池)和充電站/連接電網(wǎng)的逆變器配合工作。與LSM配合工作的器件可大可小。

　　“導通時汲取2kW功率的水壺就是一個例子；電力路由器可以通過配置，以便太陽能面板提供1kW，電池提供0.5kW，市電電源提供0.5kW的電量，”東芝的報告指出。

　　“LSM的主要作用是‘檢測隱私威脅’以及通過‘配置電源線路’作出反應。LSM可以在識別(家庭內(nèi)的)功耗活動后檢測隱私威脅，”該報告進一步指出，“這可能是用戶或供電商產(chǎn)生的功率觸發(fā)事件，比如功耗的變化(如設備導通/關斷事件)。”

　　該報告介紹了多個實現(xiàn)這一目標的方法。例如，其中一種的“思路是(在可能的程度上)抑制電力負載變化，以便保持恒定的計量負載。這種算法強制電池在所需的負載(分別)比之前計量的負載大或小時放電或充電。在未超出電池充電范圍的情況下，電池充電/放電的功率和持續(xù)時間可以通過適當?shù)呐渲茫瑏韺崿F(xiàn)相同的功率差。”該報告在作完這些說明之后進行了更加詳細的密碼分析。