NMEA 2000-Gateways

NMEA 2000-Gateways dienen als wichtige Schnittstellentools, die die Kommunikation zwischen Schiffsgeräten mit unterschiedlichen Protokollen und Netzwerkformaten ermöglichen. Sie bieten die Infrastruktur für eine umfassende Systemintegration, sodass Navigationssysteme, Motorsteuerungen, Autopilotsysteme, Kraftstoffsensoren und andere Bordelektronikgeräte innerhalb des NMEA 2000-Protokolls nahtlos zusammenarbeiten können.

Das NMEA 2000-Protokoll verstehen

Das NMEA 2000-Protokoll ist ein Standard für Schiffsdatennetzwerke, der auf der CAN-Bus-Technologie basiert und für den Datenaustausch zwischen elektronischen Systemen an Bord von Schiffen optimiert ist. Es ermöglicht mehreren Geräten die Übertragung und den Empfang von Daten über ein einziges Backbone-Kabel, was die Effizienz verbessert, die Komplexität der Verkabelung reduziert und die Datenkonsistenz zwischen den Systemen gewährleistet. Geräte, die NMEA 2000 nicht nativ unterstützen, benötigen Gateways, um im Netzwerk zu kommunizieren.

Welche Funktion haben NMEA 2000-Gateways?

Gateways fungieren als Übersetzer zwischen verschiedenen Datenprotokollen. Beispielsweise kann ein Gateway die NMEA 0183-Ausgabe eines GPS-Geräts in NMEA 2000 umwandeln, damit sie von einem modernen Multifunktionsdisplay (MFD) verwendet werden kann.

WGX-1 NMEA 2000 Gateway von Actisense

Gateways können auch J1939-Motordaten, Modbus-Industriesignale oder USB-Eingaben in das NMEA 2000-Format konvertieren. Dies ermöglicht eine vollständige Überwachung und Integration der Schiffsdaten, unabhängig vom ursprünglichen Datenformat.

Wi-Fi-, Bluetooth- und Ethernet-Gateway-Modelle werden immer häufiger eingesetzt und ermöglichen die Fernüberwachung, Diagnose und Datenübertragung auf mobile Geräte oder cloudbasierte Systeme. Dies unterstützt Anwendungen wie Flottenmanagement, Kraftstoffüberwachung, Batteriestatusverfolgung und Echtzeit-Navigationsinformationen.

Arten von NMEA 2000-Gateways

Es gibt verschiedene Arten von NMEA 2000-Gateways, die jeweils für bestimmte Verbindungs- und Datenkonvertierungsanforderungen ausgelegt sind:

• NMEA 0183-zu-NMEA 2000-Gateways: Diese Geräte gehören zu den gängigsten und ermöglichen die Konvertierung zwischen älteren Instrumenten und modernen Systemen.
• USB-Gateways: Werden häufig verwendet, um einen PC mit einem NMEA 2000-Netzwerk zu verbinden, in der Regel für softwarebasierte Überwachungs- oder Diagnosezwecke.
• Wi-Fi- und Bluetooth-Gateways: Ermöglichen die drahtlose Übertragung von Schiffsdaten an Tablets, Telefone und Cloud-Anwendungen.
• Ethernet-Gateways: Unterstützen Datenübertragungen mit hoher Bandbreite und Netzwerkredundanz.
• J1939-zu-NMEA-2000-Gateways: Ermöglichen die Integration von Daten aus Schiffsmotoren und fahrzeugbasierten Datensystemen in die Schiffselektronik.

Viele Gateways sind vielseitig einsetzbar und verfügen möglicherweise über mehrere Schnittstellenoptionen für erhöhte Flexibilität.
Anwendungen in der Schiffselektronik
NMEA 2000-Gateways sind in einer Vielzahl von maritimen Bereichen und Anwendungen unverzichtbar. Im Freizeitbootbereich unterstützen sie die Integration von Autopilotsystemen, GPS/Kartenplottern und Sonargeräten.

NGX-1 NMEA 2000-Gateway von Actisense

Im kommerziellen Schiffsbetrieb unterstützen Gateways umfassende Schiffsüberwachungssysteme und ermöglichen die Echtzeitverfolgung von Kraftstoffverbrauch, Batterieleistung, Motorparametern und Navigationsrouten.

Gateways werden auch in wissenschaftlichen und ozeanografischen Anwendungen eingesetzt, um spezielle Sensoren oder Instrumente mit NMEA 2000-fähigen Datenloggern und Displays zu verbinden. Dank ihrer Fähigkeit, mehrere Kommunikationsmethoden zu unterstützen – darunter Ethernet, USB, Bluetooth und Wi-Fi – lassen sie sich an individuelle Schifffahrtslösungen anpassen.

Bemerkenswerte Funktionen des NMEA 2000-Gateways

Moderne Gateways verfügen häufig über erweiterte Funktionen wie Datenfilterung, Pufferung und Signalisolierung, die eine zuverlässige und sichere Datenübertragung gewährleisten. Einige Modelle unterstützen die multidirektionale Datenkonvertierung, sodass Daten sowohl zwischen NMEA 2000 als auch zwischen externen Geräten in beide Richtungen übertragen werden können.

Gateways sind in der Regel kompakt und für die Marineumgebung robust ausgelegt. Es sind Modelle als Inline-Steckverbinder, DIN-Schienenhalterungen oder integrierte Module in größeren Marinesystemen erhältlich. Viele sind Plug-and-Play-fähig, was die Installation vereinfacht und Ausfallzeiten minimiert.

Überlegungen zur Installation und zum Netzwerk

Die erfolgreiche Integration eines Gateways hängt vom Layout und der Konfiguration des NMEA 2000-Netzwerks des Schiffes ab, das auch als NMEA-Backbone bezeichnet wird. Gateways sollten gemäß den NMEA 2000-Standards mit geeigneten Abschlusswiderständen und Stromquellen installiert werden. Bei der Netzwerkplanung sollte auf eine ausreichende Bandbreite geachtet und etwaige Spannungsabfälle berücksichtigt werden, die die Leistung beeinträchtigen könnten, insbesondere bei der Integration von Geräten mit hoher Datenrate wie AIS- oder Radarsystemen.

Die Auswahl eines Gateways, das dem Kommunikationstyp des angeschlossenen Geräts entspricht – wie USB, Ethernet oder Wi-Fi – ist entscheidend für einen konsistenten und genauen Datenaustausch.

Zusammenfassung der NMEA 2000-Gateways

NMEA 2000-Gateways sind grundlegende Werkzeuge für die Integration von Schiffselektronik und ermöglichen die Kommunikation zwischen Geräten, die mit unterschiedlichen Protokollen und physikalischen Schnittstellen arbeiten. Von der Verbesserung der Schiffsüberwachung und des Kraftstoffmanagements bis hin zur Integration älterer Navigationssysteme und der Unterstützung der drahtlosen Datenübertragung bieten Gateways die Anpassungsfähigkeit und Konnektivität, die für moderne maritime Systeme erforderlich sind. Ob für Marineanwendungen, Handelsflotten oder ozeanografische Forschung – das richtige NMEA 2000-Gateway vereinfacht das Netzwerkdesign und gewährleistet einen nahtlosen Datenfluss zwischen den Bordsystemen.

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