Quando si pianifica un nuovo plotter, radar, pilota automatico, AIS, dispositivo VHF o sistema di monitoraggio batterie, la domanda NMEA 0183 o NMEA 2000 non è solo una questione di connettore. Lo standard di comunicazione scelto determina quali dati gli apparecchi scambiano, quanto il sistema è leggibile per la diagnostica e quanto è semplice espanderlo senza smontare gli interni o installare cablaggi aggiuntivi.
Sulle imbarcazioni dell’Adriatico è comune una combinazione di elettronica più vecchia, completamente funzionante, e dispositivi più recenti. Tale equipaggiamento non deve essere automaticamente sostituito. Tuttavia, è necessario stabilire con precisione cosa ogni dispositivo invia, cosa può ricevere e come questa comunicazione deve essere adattata al resto del sistema. Un’integrazione errata può significare che il pilota automatico non riceve i dati di rotta, il VHF non invia la posizione in caso di chiamata di emergenza o che il display del consumo energetico mostra dati incompleti.
Differenza tra NMEA 0183 e NMEA 2000
NMEA 0183 è uno standard di comunicazione seriale più vecchio. Generalmente trasmette i dati tra un trasmettitore e uno o più ricevitori tramite fili separati. Ad esempio, un GPS può inviare la posizione a un dispositivo VHF, mentre una bussola invia dati al pilota automatico. In pratica, è una comunicazione che richiede attenta pianificazione di ogni singola connessione.
NMEA 2000 è uno standard di rete basato sulla comunicazione CAN. I dispositivi si collegano a un bus principale comune, chiamato backbone, con appositi connettori a T, resistori di terminazione e alimentazione di rete. Ogni dispositivo compatibile può pubblicare dati sulla rete e gli altri dispositivi li utilizzano se supportati.
Questa differenza influisce su tutto il progetto del sistema. Con NMEA 0183 è necessario monitorare la direzione di ogni connessione, le coppie di fili, la velocità di trasmissione e il formato delle frasi. Con NMEA 2000 l’installazione fisica è spesso più ordinata, ma richiede corretta dimensione della rete, verifica dell’alimentazione e controllo della lunghezza totale dei cavi.
NMEA 0183: quando ha ancora senso
NMEA 0183 non è obsoleto in termini di utilizzabilità. Un gran numero di ricevitori GPS di qualità, dispositivi AIS, stazioni VHF, strumenti per il vento, piloti automatici più vecchi e dispositivi di navigazione professionali lo utilizzano ancora in modo affidabile. Su una barca con un numero limitato di dispositivi può essere una soluzione adeguata.
Le difficoltà più comuni sorgono negli aggiornamenti. La trasmissione standard NMEA 0183 spesso opera a 4.800 baud, mentre la comunicazione AIS generalmente richiede 38.400 baud. Un dispositivo può avere solo un ingresso o un’uscita, mentre è necessario collegare più fonti e destinazioni. Sono quindi necessari multiplexer, buffer, convertitori o porte opportunamente selezionate sul plotter.
È importante anche che le etichette dei fili non siano universali. Un produttore usa TX+ e TX-, un altro Talker+ e Talker-, e con dispositivi più vecchi ci sono colori diversi o un filo negativo comune. Collegare seguendo solo i colori, senza documentazione tecnica e misure, non è una procedura affidabile.
NMEA 2000 per sistemi più integrati dell’imbarcazione
NMEA 2000 è particolarmente pratico quando più sistemi devono condividere gli stessi dati. Posizione, rotta, profondità, velocità, direzione e intensità del vento, dati motore, livelli dei serbatoi, stato batterie, ricarica, consumo e allarmi possono essere disponibili su display compatibili, plotter o moduli di monitoraggio.
Per armatori o equipaggio il vantaggio non è solo il maggior numero di dati sullo schermo. Un sistema ben configurato permette a più dispositivi di utilizzare la stessa fonte dati verificata. Ad esempio, la posizione GPS può servire plotter, AIS, stazione VHF con funzione DSC e sistema di monitoraggio dell’imbarcazione senza numerosi collegamenti seriali separati.
Tuttavia, NMEA 2000 non è una soluzione che si riduce a collegare pochi cavi di fabbrica. La rete deve avere due resistori di terminazione, uno a ogni estremità del backbone. L’alimentazione viene portata nel punto previsto, con appropriato fusibile e sezione del conduttore. Le lunghezze della rete principale e dei cavi di collegamento devono rimanere entro i limiti specificati e il consumo di ogni dispositivo deve essere considerato nel progetto.
Se l’alimentazione è portata nel punto sbagliato, manca il terminatore o la rete è estesa con connettori improvvisati, le conseguenze non sono sempre immediate. Il sistema può funzionare occasionalmente, poi perdere dati con l’accensione di più dispositivi o mostrare errori difficili da riprodurre. Questi guasti sono i più costosi da diagnosticare durante la stagione.
La compatibilità non è sempre completa
NMEA 2000 definisce il metodo di comunicazione, ma non garantisce che ogni dispositivo mostri o elabori ogni dato sulla rete. I produttori possono supportare diversi messaggi PGN e alcuni dispositivi ricevano solo certi dati senza però poterli inoltrare o usare per funzioni automatizzate.
Questo è particolarmente importante per piloti automatici, radar, gateway motore, sistemi di monitoraggio batterie e controllo digitale dell’imbarcazione. Prima dell’acquisto bisogna verificare non solo se il dispositivo ha una porta NMEA 2000, ma quali messaggi invia e riceve, se supporta le istanze motore o serbatoi necessarie e se si integra correttamente con plotter e strumenti esistenti.
NMEA 0183 o NMEA 2000 su imbarcazione esistente
La risposta dipende dallo stato della vostra installazione, non da quale standard è più recente. Se il sistema NMEA 0183 esistente collega in modo affidabile diversi dispositivi chiave e non avete pianificato una espansione significativa, la manutenzione mirata o un corretto rinnovo delle connessioni può essere una decisione ragionevole.
Se prevedete monitoraggio batterie, ricarica solare, più schermi di navigazione, integrazione motore, pilota automatico avanzato, serbatoi digitali o monitoraggio remoto, NMEA 2000 in genere offre una base più ordinata per uno sviluppo successivo. Questo vale soprattutto per rifacimenti di imbarcazioni in cui si aprono pannelli, si posano nuovi cavi o si modifica l’impianto elettrico principale.
In molti casi la soluzione corretta è ibrida. Il dispositivo più vecchio resta in uso tramite connessione NMEA 0183, mentre il resto del nuovo sistema è costruito sulla rete NMEA 2000. Il convertitore tra i due standard traduce quindi solo i dati realmente necessari. Questo approccio può estendere la vita utile dell’attrezzatura esistente, ma deve essere progettato in modo da non creare fonti duplicate di GPS, rotta o profondità sulla rete.
Cosa controllare prima di installare e integrare
Prima di selezionare l’equipaggiamento è necessario fare un inventario di tutti i dispositivi esistenti, i modelli, le interfacce disponibili e le funzioni reali a bordo. È ugualmente importante definire quali dati il sistema deve scambiare: posizione GPS, target AIS, rotta, dati vento, profondità, stato energia, dati motore o allarmi.
Segue un controllo dell’installazione fisica. Si verificano percorsi dei cavi esistenti, stato dei connettori, possibilità di separare linee segnale e alimentazione, disponibilità alimentazione e protezione da umidità, vibrazioni e carichi meccanici. Un dispositivo di qualità installato male, con cavo senza scarico trazione, collegamento dietro pannello umido o bus non identificato, rende difficile la manutenzione e riduce l’affidabilità.
Nel caso della rete deve essere definita anche la gerarchia delle fonti dati. Se il GPS invia contemporaneamente dati a plotter, AIS e VHF, i dispositivi possono mostrare posizioni diverse o allarmi inutili. Se ci sono più fonti di rotta, il pilota automatico deve usare quella prevista per il suo funzionamento. La configurazione dopo il collegamento non è un dettaglio finale ma parte integrante dell’avvio del sistema.
Verifica professionale riduce il rischio di modifiche costose
Una integrazione di elettronica marina di qualità include il controllo dello stato attuale, verifica tecnica di compatibilità, progettazione dei collegamenti e alimentazione, installazione, configurazione e verifica del funzionamento in condizioni reali. Dopo l’avvio è necessario confermare il trasferimento dei dati chiave su ogni dispositivo, il funzionamento degli allarmi e il comportamento del sistema dopo lo spegnimento e riaccensione dell’alimentazione.
Da UnLucky consideriamo la rete parte dell’intera imbarcazione, non un gruppo isolato di connettori. Navigazione, impianto elettrico, batterie, caricabatterie, sistemi solari e monitoraggio consumi spesso condividono dati e dipendono da una corretta distribuzione dell’alimentazione. Per questo la raccomandazione si può dare soltanto dopo un’analisi dell’installazione e del piano di utilizzo.
Se pianificate un refit, la sostituzione delle apparecchiature di navigazione o la risoluzione di problemi di comunicazione tra dispositivi esistenti, inviate una richiesta con elenco apparecchiature, foto delle connessioni e una breve descrizione del risultato desiderato. L’architettura di rete correttamente scelta non è visibile quando tutto funziona, ma proprio allora dimostra il suo valore. Because Luck Has Nothing to Do With It.