EMQX Platform

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OCPP 网关 ​

OCPP（开放充电点协议）是一种开放的通信协议，用于连接充电站与中央管理系统，旨在为电动汽车充电基础设施提供统一的通信标准。OCPP 网关作为协议转换器，桥接 OCPP 与 MQTT 协议，让使用这两种协议的客户端能够互相通信。

EMQX Platform 提供了对 OCPP 1.6-J 的协议网关支持，可连接符合 OCPP 规范的各品牌充电桩设备。它通过规则引擎、数据集成、REST API 等方式与中央管理系统（Central System）集成，帮助用户快速构建电动汽车充电基础设施。

本页面介绍如何在 EMQX Platform 中配置和使用 OCPP 网关。

基本设置 ​

要配置 OCPP 网关的基本参数，请点击操作栏中的设置按钮。

  • 挂载点：添加到所有 MQTT 发布/订阅主题前缀的字符串，用于实现不同协议之间的消息路由隔离。默认值：ocpp/。
  • 默认心跳间隔：充电桩发送心跳消息的默认时间间隔。默认值：60s。
  • 心跳定时器检查退避：心跳超时检测的退避倍数。默认值：1。
  • 消息格式检查：是否启用上传和下行消息的 JSON Schema 格式校验。当消息格式不符合规范时，EMQX 将回复对应的应答消息。选项包括：
    • all：校验所有消息；
    • upstream_only：仅校验上行（上传）消息；
    • dnstream_only：仅校验下行（下载）消息；
    • disable：不校验任何消息。
  • JSON Schema ID 前缀：用于标识 OCPP JSON Schema 文档的前缀。默认值：urn:OCPP:1.6:2019:12:。
  • 空闲超时时间：网关在连接空闲多少秒后关闭连接。
  • 上行数据流（充电桩 -> EMQX）配置：
    • 主题：上行 Call Request 消息的主题，默认：cp/${cid}；
    • 回复主题：上行回复消息的主题，默认：cp/${cid}/Reply；
    • 错误主题：上行错误消息的主题，默认：cp/${cid}/Reply；
    • 主题映射：根据消息名称设置的上行主题覆盖映射。
  • 下行数据流（EMQX -> 充电桩）配置：
    • 主题：接收来自 EMQX 的控制/请求消息的下行主题。该值为通配符主题，所有已连接充电桩都会订阅。默认值：cs/${cid}；
    • 最大消息队列长度：下行消息传递的最大队列长度。默认值：100。

认证机制 ​

虽然 OCPP 1.6-J 本身未定义内置的认证机制，但在 WebSocket 握手阶段使用 HTTP 基本认证进行客户端认证已成为常见实践。EMQX OCPP 网关采用此方式，在充电桩连接时提取客户端认证信息。

网关会从连接请求中提取以下信息：

  • 客户端 ID：从 WebSocket 连接路径中提取，位于固定路径前缀之后（例如：/ocpp/chargePointSim -> chargePointSim）。
  • 用户名和密码：从 HTTP 基本认证的 Authorization 请求头中解码获得。

提取后的认证信息将与 EMQX Platform 控制台中 OCPP -> 认证页面中配置的认证信息进行匹配。

若要允许客户端连接，需先在该页面添加对应的用户名和密码。

使用 OCPP 客户端工具测试网关 ​

在 OCPP 网关启动后，你可以使用 OCPP 客户端工具进行连接测试，以验证配置是否正确。本节以开源工具 ocpp-js 为例，演示如何模拟一个充电桩并测试连接。

  1. 启动一个 MQTT 客户端（如 MQTTX）以监控通过 OCPP 网关交换的消息。

    • 将 MQTTX 连接到你的 EMQX 部署；
    • 订阅通配符主题：ocpp/#。

    这样你就可以观察所有 OCPP 相关的 MQTT 消息了。

    ocpp-mqttx-create-conn

  2. 克隆并安装 ocpp-js 客户端：

    shell
    git clone https://github.com/0721Betty/ocpp-js.git
cd ocpp-js
npm install

  3. 配置环境变量。复制模板并填写实际配置信息：

    shell
    cp env.template .env.local

    编辑 .env.local 文件：

    bash
    OCPP_USERNAME=your_username
OCPP_PASSWORD=your_password
OCPP_CLIENT_ID=chargePointSim
EMQX_CLOUD_DEPLOYMENT_ADDRESS=your_deployment_address

    提示

    • 部署地址可在控制台的部署概览页面查看；
    • 用户名与密码需与 OCPP -> 认证页面中配置的认证信息保持一致。

  4. 启动 OCPP 客户端连接网关：

    shell
    npm start

    或使用 Node.js 直接运行：

    shell
    node client.js

    如果连接成功，将看到如下日志输出：

    bash
    Connected to Central System
Client ID: chargePointSim
Username: your_username
Sending: ......

  5. 在 MQTTX 中，你将收到如下消息，主题为 ocpp/cp/chargePointSim：

    json
    Topic: ocpp/cp/chargePointSim
{
  "UniqueId": "1200012677",
  "Payload": {
    "chargePointVendor": "vendor1",
    "chargePointModel": "model1"
  },
  "Action": "BootNotification"
}

    这表明模拟的充电桩已连接并发送了 BootNotification 启动消息。

  6. 使用 MQTTX 向主题 ocpp/cs/chargePointSim 发送响应消息。请将 UniqueId 替换为上一步中收到的 ID：

    TIP

    UniqueId 必须与前一条 BootNotification 消息中的值一致。

    json
    {
  "MessageTypeId": 3,
  "UniqueId": "***",
  "Payload": {
    "currentTime": "2023-12-01T14:20:39+00:00",
    "interval": 300,
    "status": "Accepted"
  },
  "Action": "BootNotification"
}

  7. 成功响应后，你将会在 MQTTX 中收到如下 StatusNotification 状态上报消息：

    json
    Topic: ocpp/cp/chargePointSim
Payload:
{
  "UniqueId": "3062609974",
  "Payload": {
    "status": "Available",
    "errorCode": "NoError",
    "connectorId": 0
  },
  "MessageTypeId": 2,
  "Action": "StatusNotification"
}

    这表明 OCPP 客户端已成功与网关建立通信并完成状态上报。

客户端管理 ​

在 OCPP 页面中的客户端标签页下，你可以查看当前所有已连接的 OCPP 客户端的基本信息。在操作栏中，你可以选择断开某个客户端的连接。

ocpp_client