Chiunque abbia anche solo sperimentato l’elettronica di bordo si sarà imbattuto nel termine NMEA, spesso espresso colloquialmente come “NEMA”. È l’acronimo di National Marine Electronics Association, un’organizzazione non profit con sede negli Stati Uniti che gestisce protocolli di comunicazione e standard per l’elettronica nautica e promuove la compatibilità tra i produttori. Questo blog mira a fornire una breve panoramica del protocollo NMEA 2000 e delle caratteristiche di base di una rete NMEA 2000.
Che cos’è NMEA 2000?
Attualmente esistono 3 diversi standard di interfaccia di proprietà e gestiti da NMEA: NMEA 0183, NMEA 2000 e NMEA OneNet. Di gran lunga il più utilizzato oggi è il protocollo NMEA 2000, che ha sostituito il predecessore 0183, offrendo una connettività più semplice e velocità di trasmissione dati più elevate.
N2K
NMEA 2000 (spesso indicato come N2K) si basa sul sistema Controller Area Network (CAN), preso in prestito dall’industria automobilistica. Questa rete consiste in un singolo cavo a cui possono essere collegati più dispositivi. Sebbene i sistemi basati su Ethernet come OneNet offrano una larghezza di banda molto maggiore, N2K resta il più robusto e affidabile per trasferire in tempo reale dati di navigazione critici per la sicurezza. Inoltre, esiste un processo di certificazione per i dispositivi NMEA 2000, il che significa che qualsiasi prodotto che riporti il logo è stato certificato come compatibile NMEA 2000.
Terminologia
Oltre ai termini già citati come N2K, “NEMA” e CAN, ecco alcune delle espressioni più comuni usate in relazione a NMEA 2000:
Backbone: si riferisce al cavo dorsale principale che corre lungo l’imbarcazione e a cui i dispositivi vengono collegati tramite raccordi a T. A seconda del tipo di cavo, N2K può supportare una lunghezza massima di sistema di 100-250 m.
Drop cable: le tratte di cavo più corte che collegano ciascun dispositivo alla dorsale tramite un connettore a T. I cavi drop possono essere lunghi al massimo 6 m, ma dovrebbero essere mantenuti il più corti possibile. La lunghezza complessiva dei cavi drop non dovrebbe superare 78 m.
Vantaggi
- Semplice e a basso costo: Tutti i dispositivi possono comunicare tra loro tramite un’unica dorsale che include anche un’alimentazione integrata, riducendo così costi e complessità di installazione.
- Reti più grandi: le reti supportano fino a 50 dispositivi su un’unica dorsale.
- Più veloce: La velocità di trasmissione è 250 kbps rispetto a un massimo di 38,4 kbps di un sistema NMEA 0183 ad alta velocità.
- Affidabile e robusto: Il sistema basato su CAN è meno suscettibile a rumore e interferenze rispetto a un protocollo seriale come NMEA 0183 e consente di rimuovere o aggiungere dispositivi senza riavviare la rete.
- Compatibilità: Essendo il protocollo più diffuso, NMEA 2000 consente a dispositivi di produttori diversi di comunicare sulla stessa rete. Inoltre, i dispositivi NMEA 0183 possono essere integrati tramite gateway a basso costo.
Schema della rete
Al centro di qualsiasi rete NMEA 2000 ci sono i seguenti componenti:
- Cavo dorsale (backbone)
- Punto di inserzione dell’alimentazione
- Almeno 2 dispositivi certificati NMEA 2000, più connettori
- 2 terminatori. Sono importanti!
Crediti immagine: Actisense
Ulteriori dispositivi possono essere integrati nella rete in qualsiasi punto lungo la dorsale semplicemente aggiungendo altri connettori a T. Può inoltre valere la pena aggiungere connettori a T non utilizzati alle estremità della dorsale a fini diagnostici.
L’immagine seguente mostra una rete NMEA 2000 più complessa dal Navico System Builder:
Crediti immagine: Navico
In sintesi su NMEA 2000
La National Marine Electronics Association possiede e gestisce i protocolli NMEA standardizzati che promuovono la compatibilità dei dispositivi di elettronica nautica tra più produttori.
NMEA 2000 è il cugino più grande, migliore, più veloce e più robusto di NMEA 0183. Sebbene i sistemi basati su Ethernet offrano maggiore larghezza di banda per requisiti di rete sempre più orientati a grandi volumi di dati, NMEA 2000 rimane la scelta numero uno per i dati di navigazione critici. Il suo protocollo è utilizzato dalla maggior parte dei produttori di elettronica nautica, consentendo una semplice integrazione tra dispositivi ed è anche retrocompatibile con NMEA 0183. È semplice, affidabile ed estremamente flessibile.
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Una guida rapida a NMEA 2000