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NMEA2000

NMEA2000

Come funziona e perché è essenziale a bordo!

Cos’è NMEA2000?

Il protocollo di rete NMEA è stato sviluppato negli anni '80 dalla National Marine Electronics Association con lo scopo di offrire uno standard uniforme per la trasmissione dati tra dispositivi di diversi tipi e di diversi produttori. Ad esempio, i dati GPS, vento, profondità, AIS, velocità, del motore e della bussola possono essere trasmessi tra i vari dispositivi Simrad, Garmin e Raymarine. In questo caso è però necessaria un'interfaccia NMEA2000 sui relativi strumenti. Le visualizzazioni, come le immagini radar e fishfinder, così come il contenuto delle mappe, non possono essere trasmessi tramite il protocollo NMEA2000.

National Marine Electronics Association

Sviluppo di NMEA2000

Inizialmente il protocollo NMEA0180 venne introdotto come standard nel 1980. Negli anni successivi questo venne ulteriormente sviluppato nel protocollo NMEA0183. Nel frattempo, il sistema NMEA2000 è diventato lo standard per le reti marine. Molti dispositivi attuali dispongono infatti di questo sistema. In una rete NMEA2000 i dati vengono trasmessi attraverso un cosiddetto Controller Area Network (CAN Bus). Il sistema CAN Bus semplifica l'installazione e inoltra i dati a tutti i dispositivi della rete. I tipici dispositivi con NMEA2000 includono sensori del vento, antenne GPS, dispositivi AIS, sensori Lot e Log, display multifunzione, strumenti e autopiloti.

Un altro nome comune per il NMEA2000 è N2K. Inoltre, il sistema ha nomi specifici in base al produttore come SeaTalkNG (Raymarine) o Simnet (Simrad).

NMEA0183 vs. NMEA2000

Rispetto al sistema NMEA0183, la rete NMEA2000 è molto più facile da installare. Mentre le reti NMEA0183 richiedono un metodo relativamente complicato per collegare le estremità dei cavi aperti utilizzando terminali isolanti, la tecnologia NMEA2000 dispone di connettori che possono essere facilmente collegati con l'aiuto di rispettivi pezzi a T, cavi di rete e distributori multipli. Ulteriori vantaggi delle reti NMEA2000 rispetto alle reti NMEA0183 sono:

  • NMEA2000 è molto affidabile
  • I nuovi dispositivi possono essere integrati rapidamente e facilmente nelle reti NMEA2000
  • Non vi sono problemi con le reti NMEA2000 con baud rate differenti, come può essere invece il caso delle reti NMEA0183
  • Fino a 50 dispositivi possono essere facilmente collegati tra loro tramite NMEA2000
  • I dispositivi NMEA0183 esistenti possono essere integrati in una rete NMEA2000 tramite adattatori

NMEA0183

I 6 componenti fondamentali della rete NMEA2000

1 NMEA2000 Linea Backbone / Linea dorsale / Tronco

Il Backbone viene descritto come la linea dorsale o linea principale della rete NMEA2000, la quale attraversa orizzontalmente e parallelamente la nave fino alla chiglia. Questa linea dorsale può essere composta da singoli pezzi a T, distributori multipli o da una combinazione di entrambi. I pezzi a T e i distributori multipli possono essere collegati direttamente tra loro o tramite un cavo di rete. La lunghezza di una dorsale può arrivare fino a 200 m, a seconda del tipo di cavo, dalla prua alla poppa della barca. Tutti i dati vengono comunicati ai dispositivi della rete attraverso questa dorsale o backbone.

2 NMEA2000 Resistenza finale / Resistenza terminale / Terminatore

Il cavo Backbone NMEA2000 deve terminare con due resistori per ogni estremità. Alcuni dispositivi, come i sensori del vento, possono avere una resistenza di terminazione integrata. Questi trasduttori e sensori dovrebbero essere collegati possibilmente a un'estremità del Backbone. In questo caso, sull'altra estremità è necessaria una sola resistenza terminale. Per mantenere impermeabile il lato con la resistenza integrata della rete può essere utilizzato un cappuccio cieco.

3 NMEA2000 Cavi di linea / Cavi di rete / Cavi di derivazione

I cavi di linea o di rete, noti anche come cavi di derivazione, cavi spur o drop, vengono utilizzati per collegare i singoli dispositivi alla dorsale o Backbone. Con l'aiuto di questi collegamenti di rete, le informazioni provenienti dai sensori e dai trasduttori possono essere inviate alla rete o le informazioni proveniente dalla rete possono essere inviate a display multifunzione e altri monitor.

4 NMEA2000 Cavo di alimentazione / Cavo di tensione

Una rete NMEA2000 necessita di una propria alimentazione per i trasduttori e per gli strumenti collegati. Le reti possono essere alimentate solo con una tensione base di 12V. I nostri Starter Kit contengono un rispettivo cavo elettrico per l'alimentazione.

5 Display / Strumento

Possono essere integrati nella rete NMEA2000 tramite la dorsale o backbone fino a 50 dispositivi. I display degli strumenti più piccoli collegati non necessitano di alimentazione propria e vengono alimentati dalla rete NMEA2000 con una tensione di 12V. I dispositivi più grandi, come i display multifunzione o gli autopiloti, richiedono un'alimentazione propria. I display multifunzione e gli schermi ricevono informazioni dalla rete NMEA2000.

6 Trasduttori

I trasduttori, così come i piccoli display e gli indicatori, sono alimentati dalla rete NMEA2000. I trasduttori forniscono le informazioni alla rete NMEA2000, con le quali lavorano i display multifunzione e gli indicatori installati nella rete. Per informazioni sulla scelta e l'installazione dei trasduttori, leggi la nostra guida ai trasduttori.

Istruzioni di base per l'installazione di NMEA2000

Se stai installando una nuova rete NMEA2000 ti consigliamo uno dei nostri starter kit in base al produttore. Questi set contengono tutti i componenti necessari per collegare tra loro due dispositivi con interfaccia NMEA2000. Gli starter kit possono essere ampliati a piacere con cavi di collegamento, elementi a T e distributori multipli o splitter.

I nostri prodotti NMEA2000 sono prodotti certificati che soddisfano i severi requisiti della National Marine Electronics Association. I prodotti designati come conformi a NMEA2000 non soddisfano i requisiti tecnici e qualitativi dello standard NMEA2000 e in questo caso i singoli componenti della rete potrebbero non funzionare in modo affidabile.

Pianifica la tua rete in modo tale che sia possibile integrarla in qualsiasi momento con dispositivi aggiuntivi, ad esempio aggiungendo un connettore a T. Scollega la rete dall'alimentazione prima di collegare nuovi dispositivi. Puoi quindi semplicemente svitare la resistenza di terminazione e aggiungere un altro pezzo a T o un distributore multiplo a cui è collegato il nuovo dispositivo. In seguito, è sufficiente avvitare nuovamente la resistenza terminale e ripristinare l'alimentazione elettrica.

Nel nostro video guida NMEA2000 (in tedesco) il nostro specialista SVB di elettronica spiegherà questo passo in dettaglio.

1. Verificare la compatibilità PGN dei dispositivi

L'abbreviazione PNG sta per Parameter Gruppen Nummer e indica le serie di dati NMEA2000. Prima di collegare due dispositivi tramite una rete NMEA2000 è necessario verificare se i loro PGN (set di dati) sono compatibili. Queste informazioni sono solitamente riportate nelle rispettive istruzioni per l'uso dei tuoi prodotti.

2. Backbone / Linea dorsale della rete NMEA2000

Nella progettazione della rete osserva la lunghezza massima consentita della linea Backbone. Se la distribuzione della tensione è corretta, la dorsale di rete o il cavo principale (a seconda del tipo di cavo) non deve essere di lunghezza superiore a 200 metri. In ogni caso, assicurati che la dorsale sia chiusa ad entrambe le estremità con una resistenza terminale. Questi resistori sono inclusi nello starter kit.

3. Assicurare l'alimentazione elettrica della rete NMEA2000

L'alimentazione della rete NMEA2000 dovrebbe essere integrata in modo tale che la rete venga caricata uniformemente. L'alimentatore dovrebbe essere possibilmente posizionato al centro della rete.

In relazione alla distribuzione della tensione, il cosiddetto valore LEN è un termine importante. L'abbreviazione LEN sta per Load Equivalency Number e descrive il fattore di carico di un dispositivo nella rete. Questo fattore indica la quantità di corrente di cui il dispositivo necessita dalla rete NMEA e quindi aiuta a calcolare quanti dispositivi possono essere integrati in un sistema NMEA2000 a seconda del bisogno di energia elettrica dei singoli strumenti e delle lunghezze dei cavi della rete. Il LEN è dato come numero intero, permette una rapida visione d'insieme della distribuzione di corrente e aiuta ad evitare perdite di tensione indesiderate e conseguenti malfunzionamenti della dorsale di rete.

Un LEN equivale a 50mA. La norma NMEA2000 definisce la portata massima del Backbone a 3 A (=60 LEN). Esempio: quando un dispositivo trae 151mA di corrente dalla rete, il suo LEN = 4. Il LEN è sempre arrotondato al numero intero successivo per eccesso e mai per difetto!

4. Cavo di linea/Cavo di collegamento/Derivazione

Collega i tuoi dispositivi alla linea dorsale di rete tramite un cavo di derivazione e un pezzo a T/splitter. Rispetta la lunghezza massima del cavo di 6 m.

La tua rete NMEA2000 finita potrebbe quindi essere simile a questa:

Differenze specifiche del produttore di cavi e connettori NMEA2000

Il materiale per le reti NMEA2000, ovvero i connettori e i cavi necessari, è disponibile presso e per diversi produttori. I cavi e i connettori SeaTalkNG per i dispositivi Raymarine, i cavi e i connettori Simrad Simnet, nonché i cavi e i connettori Micro-C, i quali si adattano a prescindere dal produttore, hanno tutti un aspetto leggermente diverso:

Produttore

NMEA2000 Connettori / Prese

Raymarine SeaTalkNG (STNG) Cavo di linea
Collega i dispositivi alla rete come trasduttori o display multifunzione

Raymarine SeaTalkNG (STNG) Backbone
Collega i dispositivi alla rete come trasduttori o display multifunzione

Micro-C (B&G, Simrad, Lowrance, Raymarine AXIOM)
Collega pezzi a T, distributori multipli e dispositivi. La versione Micro-C è valida per tutti i produttori e molto diffusa sul mercato

Weiblich & Männlich

Simrad Simnet
(vecchi plotter cartografici e strumenti simrad)
Collega dispositivi, pezzi a T e distributori multipli

Grazie alla standardizzazione del protocollo di rete NMEA2000, i cavi e i connettori provenienti da diversi produttori possono essere adattati per realizzare connessioni di rete a prescindere dal marchio di produzione.

Produttore specializzato tra i tanti produttori (Micro-C) con cavo adattatore

Raymarine (STNG)

Micro-C

femmina & maschio

Simrad Simnet

Micro-C

femmina & maschio

Conversione di dati da NMEA0183 a NMEA2000

Hai ancora dispositivi che funzionano su NMEA0183? Per inserire questi dispositivi in una rete NMEA2000 è necessario un convertitore attivo da NMEA0183 a NMEA2000.

Importante: a seconda del baud rate dei dati NMEA0183 che arrivano al convertitore, questo deve essere acquistato o configurato di conseguenza.

Conversione da SeaTalk1 a SeaTalkNG

SeaTalk1 è una rete del marchio Raymarine che è stata lanciata sul mercato contemporaneamente alla rete NMEA0183 ed è il suo equivalente. I dispositivi Raymarine con SeaTalk 1, come l’ST40, ST60+, Raystar 125 GPS e Life Tag Man Overboard System, possono essere convertiti in SeaTalk NG utilizzando un kit di conversione, rendendoli così compatibili con le reti NMEA2000.

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