Electrónica. Interfaces NMEA.

La idea clásica de instrumentos de funcionamiento a bordo independiente, ha quedado obsoleta y actualmente existen muchos equipos náuticos electrónicos que ofrecen más de una funcionalidad compartiendo en tiempo real sensores a su vez con otros equipos: pilotos, compases, GPS, sondas, correderas, anemómetros, etc.

En el momento presente no solo comparten información, sino que lo hacen de modo inalámbrico a través de wifi ó bluetooth.

 

Red NMEA 2000

Red NMEA 2000 en yate a motor

Historia.

En el Salón Náutico de Londres de 1984, las empresas B&G y HP presentaron sus primeros modelos de Hercules 290 y el ordenador HP-9816. Por primera vez se permitía interconectar los pilotos automáticos a otros equipos de navegación (de aquella LORAN y DECCA), compases, sondas, correderas, anemómetros, etc.

La utilidad inicial fue sumando peso específico al poder conectar el piloto automático al GPS para que dirija la embarcación hacia unos waypoints.

Conexiones NMEA 2000

Conexiones NMEA 2000

Lenguaje común.

Para que dos equipos puedan comunicarse, además de establecer una conexión física, denominada en ingeniería de sistemas “interface”, deben usar un lenguaje común.

Desde los inicios de la estandarización de las conexiones entre equipos, ha habido numerosas propuestas de interface náuticas: N+I (utilizado entre compases y pilotos), serie BCD (rumbos), serie de diez bits (compás), sistema Sperry (compases giroscópicos), RS 232-C (ordenadores e impresoras), etc.

Red NMEA 2000-02

Interfaces NMEA.

La tendencia ha sido buscar una uniformidad de interconexión de equipos.

La NMEA, National Marine Electronics Association, que es un grupo de fabricantes americanos de equipos electrónicos navales, ha propuesto unas interfaces de uso universal.

Desde sus inicios, han ido evolucionando para adaptarse a la progresiva evolución tecnológica: NMEA 0180, NMEA 0182, NMEA 0183 y NMEA 2000.

La diferencia fundamental de estos estándares es la información transmitida y los canales usados.

La información se transmite por señales binarias de ceros y unos, a una tensión fija (12 V en el caso de NMEA 2000), pero la principal diferencia es la velocidad medida en baudios ó bits por segundos.  La velocidad de transmisión deberá ser mayor en aquella información que varía con mayor celeridad.

1 baudio es un elemento transmitido por segundo. Así el NMEA 0180 y NMEA 0182 trabajaban a 1.200 baudios, pero la versión más avanzada de NMEA 0183 lo hace a 38.400 bits por segundo, que se utiliza para la transmisión de datos AIS y otras aplicaciones de mayor ancho de banda.

Mensaje NMEA GPS

Mensaje NMEA GPS

Aplicaciones náuticas.

Los estándares NMEA 0180 y NMEA 0182 se usaban para rumbos y distancias (especialmente indicado para los autopilotos) y para pilotos y plotters, respectivamente.

Hoy en día son los NMEA 0183 y el NMEA 2000 los que lideran los estándares: El NMEA 0183 puede transmitir más de 100 informaciones distintas a la vez y en un canal común. La ventaja reside en que cada instrumento selecciona la información que le interesa y omite el resto.

De este modo se asegura que cualquier desarrollador de equipos pueda tener definida una interface de conexión con el resto del barco y aprovechar la información que facilitan otros sensores.

NMEA 0183 tiene dos versiones, la versión GP en la que la longitud y la latitud se proporcionan con una precisión de milésimas de minuto y la versión LC con precisión de centésimas de minuto.

Conexión de dispositivos NMEA 0183 y red de NMEA 2000

Conexión de dispositivos NMEA 0183 y red de NMEA 2000

NMEA 2000.

El estándar NMEA 2000 surge ante la necesidad de definir un canal que admita TODOS los formatos anteriores en un BUS de datos.

Para ello se formó un grupo multidisciplinar con presencia de la Organización de Estandarización Internacional (ISO), la Comisión Internacional Electrotécnica (IEC) y la Organización Marítima Internacional (IMO).

El estándar permite mandar información de estado, datos y dar órdenes a otro equipo compatible, por un mismo canal.

Su uso extendido genera una auténtica red bidireccional (emisión y recepción) de datos en serie sin necesidad de una unidad controladora central de la red.

Sistema Touch TZ de Furuno

Sistema Touch TZ de Furuno

El futuro.

Debido a la tendencia en la sociedad del uso de dispositivos electrónicos sin cable, está arrancando un verdadero boom para desarrollar una red de datos inalámbrica para conectar tabletas y teléfonos que previamente han cargado cartografía actualizable desde internet.

El desarrollo del protocolo de código abierto HTML SEASMART, permite a fabricantes como Raymarine, Garmin, Furuno y Navico trabajar ya con aplicaciones WiFi que permiten a dispositivos móviles el acceso a equipos NMEA 0183 y red de datos NMEA 2000, ya no solo en el mismo barco, sino poder acceder a los datos en remoto a través de internet.

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