Hva er et marint nettverk?

Denne artikkelen ble først publisert på http://www.hooked.no/artikler/hva-er-et-marint-nettverk

Et marint nettverk er rett og slett en sammenkobling av forskjellige varianter elektronikk i en båt. Her skal vi se litt på hva de forskjellige typene nettverk er og gjør på generell basis, og hva de kan gjøre for deg med elektronikk fra Lowrance som eksempel.
 

NMEA

Nautical Marine Electronic Associaction er en organisasjon med flere formål, men ett av de er standardisering. Som mange har erfart er det ikke alltid like greit å få elektroniske duppeditter til å snakke sammen, NMEA jobber for å gjøre det enklere å koble ting sammen.

Et klassisk eksempel er en VHF som skal kobles sammen med en GPS så VHFen kan sende nødsignal med nøyaktig posisjon i signalet. Ideen er veldig enkel og helt genial, hvis båten din er i ferd med å gå ned er neppe det du tenker mest på å finne penn og papir så du kan se på GPSen, notere ned, kalle opp på VHFen og oppgi posisjonen din til nødsentralen eller nærmeste båt. Da er det mye raskere, tryggere og bedre å trykke to ganger på nødknappen på VHFen, så både nødsentralen og nærliggende båter får all info de trenger opp på skjermene sine og kan iverksette tiltak fort som svint.

Men mulighetene for nettverk er uendelig mye større enn dette. Kanskje har du flere skjermer eller displayer ombord allerede? Ett ekkolodd, en kartplotter, motorinstrumenter og diverse annet som skal overvåkes og brukes?

Ledningsbaserte nettverk

NMEA0183

NMEA0183 er alle marine nettverks "mor". Det var her det begynte i 1980, og det er her vi fortsatt er ombord i mange båter. NMEA0183 baserer seg på at data skal flyttes i små doser, med lav hastighet og det skal helst bare være en sender og en mottager i nettverket. Skal man utover det begynner det å bli komplisert, og ikke minst så kommer begrensningene rekende på en fjøl. Men til de helt enkle nettverkene, slik som VHF og GPS som jeg nevnte innledningsvis, er dette et godt alternativ, og standarden er fortsatt i bruk. Ikke minst er det stadig mye elektronikk i salg som BARE støtter NMEA0183, og slik vil det fortsette i flere år fremover.

Eksempel på NMEA0183 GPS/VHF toveis kommunikasjon

NMEA0183 er en nettverksstandard, men uten standard kontakter. Vi snakker altså om løse ledningsender som skal settes sammen, gjerne flere av de og forskjellige produsenter har forskjellige farger på ellers like ledninger. Ledningene er dessuten tynne, og du må holde tungen rett i munnen både da de kobles sammen og når du skal programmere enhetene slik at de forstår hva som skal sendes når og hvor. En typisk enhet med NMEA0183 vil ha fem ledninger;

• To NMEA inn, positiv og negativ
• To NMEA ut, positiv og negativ
• Jord

Lowrance koblingsskjema NMEA0183 GPS/VHF (foto; www.lowrance.com)

Hvis du skal koble to (eller flere) enheter sammen med NMEA0183, så begynner den øvelsen i bruksanvisngen til de to enhetene. Du må sjekke at enhet X sender den typen informasjon du vil til enhet Y, og at enhet Y kan lytte til den informasjonen. Disse "pakkene" med data kalles protokoller, og du må altså sjekke at enhetenes protokoller er kompatible. Så kobler du NMEA0183-kablene sammen, og går inn i menyene til enhetene for å sette opp hvem som skal sende (og hva som skal sendes) og hvem som skal lytte (og hva som skal lyttes til). Er det fler enn to enheter, må du til med et koblingspanel, og noe som bestemmer hvilke data fra hvilke enheter som har prioritet i nettverket.

Det er mulig å få en enhet som bare er kompatibel med NMEA0183 til å inngå i et NMEA2000-nettverk. (Se under for NMEA2000) For det trenger man nødvendigvis en adapter, som omformer NMEA0183-data til data som kan sendes over NMEA2000. Et eksempel er Actisense NGW-1, det finnes også adaptere som gjør det motsatte, altså omdanne NMEA2000-data til NMEA0183 men NGW-1 gjør begge deler og dessuten til en ganske ok pris. Det aller beste er selvfølgelig å passe på at det nye leketøyet man kjøper er kompatibelt med NMEA2000 med en gang. Men har du en eldre enhet som du ikke vil skifte ut, men ønsker NMEA2000-nettverk, så finnes det altså løsninger for det.

NMEA2000 (NMEA2K eller N2K)

På grunn av begrensingene i NMEA0183 kom behovet for et nettverk som takler større mengder data, flere enheter som skal sende og motta samtidig, og alt sammen raskere enn NMEA0183. NMEA2000 kom i 2001, og er på mange måter det NMEA0183 burde vært fra starten. Teknikken baserer seg egentlig på en standard fra bilverdenen som dukket opp omtrent samtidig med NMEA0183, såkalt CAN-teknologi. (Controller Area Network). NMEA2000 sine fordeler er at det er opptill 50 ganger raskere enn NMEA0183, selv kan prioritere hvilke data som skal "først i køen", alle enheter på nettverket kan både sende og motta data uavhengig av hverandre og det ga muligheter for standard kontakter (Plug and Play). Samtidig så forsvinner behovet for utstyr som styrer dataflyten (prioriteringen jeg nevnte under NMEA0183) og du kan ha inntill 50 enheter i ett nettverk. Skal du ha fler enn 50 enheter, begynner ting å bli komplisert igjen, men har du råd til 50 enheter har du helt sikkert råd til profesjonell hjelp også, så den biten hopper vi over her.

En annen viktig forskjell fra NMEA0183 er at NMEA2000 ikke får sin strøm fra enhetene i nettverket, men har egen strømforsyning. Nettverket består dermed at strømforsyning, hovedkabel (backbone), T-koblinger og avstikkere til hver enhet og en terminator i hver ande av nettverket. Terminatorene "stanser" nettverksflyten og er rett og slett resistorer på 120 ohm. Alle disse delene MÅ du ha, og det enkleste og billigst for å starte sitt nettverk er å kjøpe en startpakke som inneholder de essensielle delene. Dette kalles typisk et NMEA2000 starter kit.

NMEA Starter Kit (foto; www.pronav.no)

Den opplagte fordelen med at nettverket har egen strømforsyning er at det kab gjøres lengre rent fysisk enn NMEA0183 som i praksis forutsetter at signalene forsterkes dersom enhetene står langt i fra hverandre. Men vær obs på at strømforsyningen bør kobles via bryter, hvis ikke vil nettverket trekke litt strøm fra batteriet også når båten ikke er i bruk. 3 Ah sikring og sikringsholder medfølger, samt alt du trenger for å koble sammen to enheter. Grovt sett trenger du en T-kobling og en tilslutningskabel per enhet utover de første to.

Det finnes også T-kobling som tar inntill fire tilkoblingskabler, disse er kjekke på steder der enhetene står tett, feks montert under dashbordet.

4-block
 

For min del bruker jeg NMEA2000-nettverket til:

• Vise motordata på Lowrance HDS
• Ekstern GPS-antenne og elektronisk kompass
• Tilkobling til PC

Vi skal ikke utelukke at det kan bli både VHF, stereoanlegg (Fusion) og AIS etterhvert som økonomien tillater det, begge deler data via NMEA2000.

Jeg har tidligere skrevet en artikkel om montering av NMEA2000 i min forrige båt, den artikkelen finner du HER. Et slikt nettverk er på vei opp i den nye båten også, så følg med på bloggen for mer praktisk info.

Den ikke ukjente "Appleffekten" har spredd seg til marin teknologi. Med det menes at en standard ikke nødvendigvis brukes som EN standard, men endres LITT på. Det klassiske eksempelet er å bruke teknologien i NMEA2000, men med sine egne "merkespesifikke" kontakter. Den like klassiske begrunnelsen er gjerne "vi gjør dette fordi våre kontakter er bedre", noe som forsåvidt kan være tilfellet også, men ulempen er at det altså går utover standardiseringen. Heldigvis finnes det ofte adaptere som kan brukes, eller så er forskjellen på kontaktene så små at de med enkle triks kan brukes om hverandre uansett. Her er variasjonene, og måtene å komme rundt de, nær sagt uendelige så jeg skal ikke engang prøve å liste de opp. Men det er greit å være klar over at det kan være fult mulig å feks koble en enhet fra merke X med en enhet fra merke Y via NMEA2000 selv om begge merkene kaller sine NMEA2000-nettverk noe annet. At merke X og Y egentlig kan hete Raymarine (SeaTalk)og Simrad (SimNet) behøver vi ikke å si høyt, poenget er at det finnes adaptere.

NMEA2000 har en praktisk begrensing på datastørrelsen som går over nettverket på 1,785 byte. Det er ikke noe du skal gå rundt å huske på, men det leder oss over til nettverk som håndterer større datamengder enn det, nemlig ethernet.

Ethernet

Ethernet har få eller ingen standarder. Poenget med ethernet er å dele store datamengder mellom enheter, feks radarbilde, ekkoloddbilde og kartbilde. Ethernet kan sammenliknes med bredbånds-internettkabelen på land, med andre ord mye informasjon fort og uten hindringer. Rent teknisk har ethernetvariantene til de forskjellige merkene en hel del til felles, men praktisk kan du bare glemme å få for eksempel Garmin sitt ethernet til å fungere mot Lowrance. Derimot har Lowtance og Simrad samme standard (sikkert fordi de har samme eier) og kan kobles på kryss og tvers mellom disse to.

Lowrance (og Simrad) ethernetkabel

Siden ethernet ikke er standardisert, varierer det endel mellom merkene hva som kan gjøres via ethernet. Lowrance og Simrad er blandt de som har tatt ethernet lengst, og listen er lang:

• Dele ekkoloddgiver, dvs to skjermer deler på en ekkoloddgiver
• Dele radarbilde
• Dele kartinformasjon, dvs du kan ha en Navionicsbrikke og se brikkens kart på flere skjermer
• Dele (noe) GPS-informasjon, hvis du har to Lowrance HDS med ethernet så vil de synkronisere waypoints, både historiske og nye.

For oss sportsfiskere er dette en stor fordel. Hvis du for eksempel ønsker to skjermer kan du fritt velge hvilken skjerm som skal vise hva så lengde de er koblet med ethernet og hvis du legger inn et waypoint på den ene så kommer det automatisk inn på den andre også.

OneNet

OneNet er NMEA sitt svar på ethernet. Knskje ser vi her begynnelsen på at et ekkolodd fra Lowrance kan deles med en kartplotter fra Garmin, radar fra Simrad og vises på en skjerm fra Furuno? OneNet er på ingen måte noe nytt, standardisering av ethernet har vært snakket om like lenge som ethernet har eksistert. Men veien frem til noe som medlemmene av NMEA har kunne bli enige om har vært lang, og de første forsøkene på standard er forventet å lanseres i slutten av 2014. Derfra og frem til det havner i våre båter kan veien bli lang, og siden krystallkulen min er tåkete om dagen skal jeg la være å tippe noe som helst.

Trådløse nettverk

Blåtann (Bluetooth)

Blåtannteknologi kjenner du kanskje fra handsfreeløsningen i bilen din? Blåtann er et trådløst nettverk basert på en radiooverføringsprotokoll og er egnet for overføring av data som ikke er ekstremt tung innenfor personlige nettverk. På land er dette typisk en mobiltelefon, PC eller stereoanlegget i bilen din så du kan snakke i telefonen og ha hendene på rattet i steden for å ta livet av dine medtrafikkanter.

Innenfor vår maritime interesse er blåtann lite utbredt, mye på grunn av begrensingen i nettverket. Men for overføring av enkle data, slik som posisjon har det vært sporadisk brukt. Garmin er i praksis den eneste som bruker dette til noe, og da til overføring av NMEA-data til feks mobile enheter. Litt på siden har du Fusion (stereoanlegg) som bruker blåtann for å få tilgang til MP3-arkivet i for eksempel mobiltelefonen din.

 

WIFI

Wireless fidelity, eller trådløst nettverk som de fleste vil si, kan overføre større datamengder trådløst og er det trådløse svaret på ethernet. Så godt som alle de store produsentene av maritim elektronikk har varianter av WIFI, og hva som kan gjøres over dette nettet øker kraftig.  Som for ethernet er mangelen på standarder merkbar.

I de fleste tilfeller krever WIFI at det er tilkoblet en egen WIFI-modul med ethernet til de enhetene som skal sende og motta over WIFI.

Lowrance GoFree WIFI modul (foto; www.lowrance.com)

Eksempler på bruk:

• Oppdatering av software i diverse enheter rett fra en PC
• Speile skjermer og displayer på smarttelefoner/ nettbrett
• Oppdatere kart via PC/smarttelefon/nettbrett
• Styre enheter via nettbrett 

Bildet under viser skjermbildet fra en Lowrance HDS Touch på ett nettbrett. Jeg har testet dette selv mot både Lowrance og Simrad med IPad og Iphone og begge deler fungerer veldig bra. (GoFree-modulen står på den imaginære ønskelisten min.) Med nettbrett kan man både speile og styre HDSen, med smarttelefon speile den. For sportsfiskere er dette en stor fordel, siden nettbrettet snart finnes i alle husholdninger uansett og nå kan fungere som ekstra skjerm i båten. Skal du sitte på fordekket og vertikalfiske, så tar du med nettbrettet og vips så har du full kontroll på både eventuell fisk under båten, og hvor langt unna du er skumle grunner eller fiskeløse abysser.

Lowrance HDS på nettbrett (foto; www.lowrance.com)

Som for ethernet kan vi også her forvente at mulighetene vil øke betydelig fremover. Lowrance og Simrad bruker åpent script/ kode for sin WIFI-modul, noe som åpner for at omtrent hvem som helst kan lage en "app" for denne. Slike løsninger er undertegnede en stor fan av, de gir mulighet for mye kreativitet. En ting undertegnede er spent på, er når de første (gode) ekkoloddgiverne uten kabel men med WIFI kommer?

Kilder

www.pronav.no
www.lowrance.com
www.panbo.com
www.oceannavigator.com
www.themarineinstallersrant.blogspot.com