NMEA 0183-Multiplexer für die Datenintegration in der Schiffselektronik

NMEA 0183-Multiplexer wurden ursprünglich entwickelt, um serielle Daten aus verschiedenen Bordsystemen zu konsolidieren. Sie optimieren die Verwaltung von Sensorausgaben wie GPS, AIS, Sonar, Echoloten und Windmessgeräten und leiten diese Informationen an Displays, Autopiloten und andere Steuereinheiten weiter.

Was ist ein Multiplexer?

NMEA 0183 Multiplexer für Schiffselektronik von Actisense

Ein Multiplexer ist ein Gerät, das mehrere Eingangssignale zu einem einzigen Ausgang zusammenfasst, sodass verschiedene Datenquellen über eine gemeinsame Verbindung kommunizieren können. In der Schiffselektronik konsolidiert ein NMEA 0183-Multiplexer die Eingaben mehrerer NMEA 0183-Geräte und stellt sicher, dass alle Informationen ohne Datenkonflikte oder -verluste ihr Ziel erreichen. Dies ist besonders nützlich in Systemen mit begrenzten Datenanschlüssen oder wenn mehrere Instrumente Daten an einen zentralen Prozessor oder Kartenplotter senden müssen.

Beispielsweise kann ein Schiff einen GPS-Empfänger, ein Echolot und einen AIS-Transponder verwenden, die alle NMEA 0183-Daten ausgeben. Ein NMEA 0183-Multiplexer sammelt diese einzelnen Datenströme, filtert und priorisiert die Nachrichten und überträgt sie über einen einzigen seriellen Ausgang an einen Autopiloten oder ein Multifunktionsdisplay. Dadurch entfallen die Komplexität und das Risiko einer unabhängigen Verkabelung jedes einzelnen Geräts.

Funktionalität und Typen von NMEA 0183-Multiplexern

NMEA 0183-Multiplexer sind in verschiedenen Konfigurationen erhältlich, je nach der Anzahl der erforderlichen Dateneingänge und -ausgänge. Grundmodelle unterstützen in der Regel 2 bis 4 Eingangskanäle, während fortgeschrittenere Multiplexer bis zu 8 oder mehr Kanäle verarbeiten können. Viele Modelle verfügen mittlerweile über bidirektionale Anschlüsse, die sowohl den Datenempfang als auch die Datenübertragung (TX/RX) ermöglichen und so eine interaktive Kommunikation zwischen den Systemen ermöglichen.

Zu den wichtigsten Merkmalen gehören häufig:

• Baudratensteuerung für Kompatibilität mit verschiedenen Geräten
• Konfigurierbare Datenfilter zum Ausschluss unnötiger NMEA-Sätze
• Elektrische Isolierung zum Schutz angeschlossener Geräte
• WLAN- oder Ethernet-Fähigkeiten für die drahtlose Datenübertragung
• Unterstützung für mehrere Ausgabeformate oder Konvertierung zu NMEA 2000

Ein beliebtes Beispiel ist ein serieller NMEA 0183-Multiplexer-Hub mit 4 Eingangskanälen, konfigurierbarer Filterung und einem bidirektionalen Ausgang. Einige Varianten bieten NMEA 0183-WLAN-Multiplexer, die den Fernzugriff auf Gerätedaten auf Tablets oder Smartphones über spezielle Apps oder Webschnittstellen ermöglichen. Diese sind besonders nützlich für Freizeitsegler und Vermessungsteams, die mobile Einsätze durchführen.
Übergang von NMEA 0183 zu NMEA 2000
Während NMEA 0183 nach wie vor weit verbreitet ist, insbesondere in älteren Systemen und auf kleineren Schiffen, stellt die Schifffahrtsindustrie nach und nach auf NMEA 2000 um – ein schnelleres, robusteres und Plug-and-Play-fähiges Protokoll. Der Übergang erfolgt jedoch nicht immer sofort oder vollständig. Viele Schiffe betreiben Hybridnetzwerke, in denen sowohl NMEA 0183- als auch NMEA 2000-Geräte nebeneinander existieren. In diesen Situationen übernehmen NMEA 0183-Multiplexer eine Brückenfunktion.

Bestimmte Multiplexer-Modelle unterstützen nun die Datenkonvertierung, sodass NMEA 0183-Daten übersetzt und an NMEA 2000-Backbones weitergeleitet werden können. Beispielsweise kann ein NMEA 0183-zu-NMEA 2000-Multiplexer GPS- und AIS-Daten im 0183-Format aufnehmen und sie in einem 2000-Netzwerk für neuere Instrumente verfügbar machen. Auf diese Weise können Schiffe ältere Geräte beibehalten und gleichzeitig schrittweise NMEA 2000-kompatible Systeme einführen.

Die Fähigkeit, verschiedene Datenquellen zu integrieren, ist besonders wichtig in Anwendungen wie:

• Kommerzielle Fischereifahrzeuge, die Fangdaten, Navigations- und Sonardaten integrieren
• Ozeanografische Forschungsschiffe, die eine synchronisierte Sensordatenerfassung erfordern
• Unbemannte Oberflächenfahrzeuge (USVs), die mehrere Sensortypen für die autonome Navigation verwenden

In solchen Fällen stellen Datenauswahlfunktionen und Nachrichtenfilterung sicher, dass nur die relevantesten NMEA-Nachrichten an kritische Steuerungssysteme weitergeleitet werden.

Anwendungen und Vorteile von NMEA 0183-Multiplexern

NMEA 0183-Multiplexer werden in einem breiten Spektrum von maritimen Bereichen eingesetzt, darunter Handelsschifffahrt, wissenschaftliche Forschung und Verteidigung. Ihr Hauptvorteil ist die effiziente Datenverwaltung, die den Echtzeit-Austausch von Informationen zwischen Geräten ermöglicht, ohne die Kommunikationskanäle zu überlasten.

Der Einsatz von Multiplexern trägt auch dazu bei, die Elektronikausstattung eines Schiffes zukunftssicher zu machen. Durch die Vereinfachung der Datenweiterleitung und die Verbesserung der Kompatibilität zwischen älteren und neueren Geräten reduzieren sie die Notwendigkeit einer vollständigen Systemüberholung bei der Aufrüstung ausgewählter Komponenten.

Trotz der Weiterentwicklung der Schiffselektronik bleiben NMEA 0183-Multiplexer ein grundlegendes Werkzeug, um die Interoperabilität zwischen verschiedenen Bordsystemen sicherzustellen. Von der einfachen Datenkonsolidierung bis hin zur komplexen Signalfilterung und NMEA 2000-Konvertierung bieten diese Geräte eine zuverlässige, anpassungsfähige Lösung für die Verwaltung von Schiffs-Sensordaten.

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