NMEA2000

NMEA2000 – Come funziona e perché è essenziale a bordo

Grazie alla tecnologia di rete NMEA, i dati possono essere trasferiti tra dispositivi di diversi tipi e di diversi produttori. Scopri quali componenti sono fondamentali, come installarli e come convertire i dati da NMEA0183 a NMEA2000.

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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. A tale scopo è però necessaria un'interfaccia NMEA2000 sui relativi dispositivi. Le immagini, come quelle del radar e dell'ecoscandaglio, ma anche i contenuti delle mappe, non si possono trasmettere tramite il protocollo NMEA2000.

National Marine Electronics Association

Come si è sviluppato il protocollo NMEA

Inizialmente venne introdotto il protocollo NMEA0180 come standard nel 1980. Negli anni successivi questo venne ulteriormente sviluppato per diventare il 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. Tipici dispositivi che utilizzano NMEA2000 includono sensori del vento, antenne GPS, dispositivi AIS, sensori velocità e profondità, 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).

Quali sono le differenze tra NMEA0183 e NMEA2000? Quali sono i vantaggi di 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 connettori a T, cavi di rete e distributori multipli. Ulteriori vantaggi delle reti NMEA2000 rispetto alle reti NMEA0183 sono:

  1. NMEA2000 è molto affidabile
  2. I nuovi dispositivi possono essere integrati rapidamente e facilmente nelle reti NMEA2000
  3. Non ci sono problemi con baud rate differenti, come può accadere con le reti NMEA0183
  4. Si possono facilmente collegare tra loro fino a 50 dispositivi tramite NMEA2000
  5. I dispositivi NMEA0183 esistenti possono essere integrati in una rete NMEA2000 tramite adattatori
NMEA0183 e NMEA2000
NMEA0183
 NMEA0183 e NMEA2000

Quali sono i componenti di una rete NMEA2000?

Componenti NMEA2000

1 Linea backbone / Linea dorsale / Linea di distribuzione NMEA2000

La dorsale NMEA2000 (backbone) viene descritto come linea principale della rete NMEA2000, la quale attraversa orizzontalmente e parallelamente la nave fino alla chiglia. Questa linea dorsale può essere composta da singoli connettori a T, distributori multipli o da una combinazione di entrambi. I connettori 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.

NMEA2000 Backbone

2 NMEA2000 Resistenza finale / Resistenza di terminazione / Terminatore

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

Resistenza terminale NMEA2000
Resistenza terminale NMEA2000
Cavo di traccia NMEA2000

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

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.

Cavo di traccia NMEA2000

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.

Cavo di alimentazione NMEA2000
Cavo di alimentazione NMEA2000

5 Display / Strumento

Ricevere informazioni

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

Dare informazioni

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

Quali sono le istruzioni di base per l'installazione delle reti 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, connettori a T e distributori multipli o splitter.

I nostri prodotti NMEA2000 sono prodotti certificati che soddisfano i rigorosi requisiti della National Marine Electronics Association. I prodotti definiti 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, dopodiché puoi. Puoi quindi semplicemente svitare la resistenza di terminazione e aggiungere un altro connettore a T o un distributore multiplo a cui è collegato il nuovo dispositivo. Successivamente basta 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 nel dettaglio.

1. Verificare la compatibilità PGN dei dispositivi

L'abbreviazione PNG sta per Parameter Group Number e si riferisce ai set di dati NMEA2000. Prima di collegare due dispositivi tramite una rete NMEA2000, dovresti controllare se i loro PGN (set di dati) sono compatibili. Solitamente puoi trovare queste informazioni nelle rispettive istruzioni per l'uso dei tuoi prodotti.

2. Costruire la linea dorsale/backbone della rete NMEA2000

Nella progettazione della rete osserva la lunghezza massima consentita della dorsale. Se la distribuzione della tensione è corretta, la dorsale/backbone (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 di terminazione, che trovi all’interno dello 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 fabbisogno di energia elettrica dei singoli strumenti e delle lunghezze dei cavi della rete. Il LEN è indicato 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 spur / Cavo drop / Cavo di rete / Cavo di derivazione

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

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

Cavo a goccia/traccia/stub

Differenze specifiche del produttore di cavi e connettori NMEA2000

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 NMEA2000 Connettori / Prese
Raymarine SeaTalkNG (STNG) Cavo spur
Collega i dispositivi alla rete come trasduttori o display multifunzione
Raymarine SeaTalkNG (STNG) Line Cable
Raymarine SeaTalkNG (STNG) Backbone
Collega, ad esempio, i connettori a T o i distributori a 5 vie tra loro
Raymarine SeaTalkNG (STNG) Backbone
Micro-C (B&G, Simrad, Lowrance, Raymarine AXIOM)
Collega connettori a T, distributori multipli e dispositivi. La versione Micro-C è valida per tutti i produttori e molto diffusa sul mercato
Micro-C (B&G, Simrad, Lowrance, Raymarine AXIOM)
Weiblich & Männlich
Simrad Simnet
(vecchi plotter cartografici e strumenti Simrad) Collega dispositivi, connettori a T e distributori multipli
Simrad Simnet
Produttore specializzato tra i tanti produttori (Micro-C) con cavo adattatore
Raymarine (STNG)
Raymarine (STNG)
NMEA Seatalk Micro-C-Stecker
Micro-C
NMEA Simnet Stecker
Simrad Simnet
NMEA Micro-C-Stecker
Micro-C

Come posso convertire i dati da NMEA0183 a NMEA2000?

Convertire nmea

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.

Come posso effettuare il passaggio 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.

Scritto dagli esperti SVB (tecnica, motori)

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