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Dispositivos de red NMEA 0183
Los dispositivos de red NMEA 0183 forman parte integral de los sistemas marinos modernos y permiten una comunicación eficaz entre una serie de equipos de a bordo de las embarcaciones, como sensores, ayudas a la navegación y sistemas de control.
A pesar de la aparición de nuevas normas como NMEA 2000, el protocolo NMEA 0183 sigue estando muy extendido en la tecnología marítima, sobre todo en sistemas heredados y aplicaciones específicas en las que su sencillez y fiabilidad son ventajosas. Garantiza un intercambio de datos sin fisuras entre una amplia variedad de dispositivos, como receptores GNSS, pilotos automáticos de embarcaciones, sensores meteorológicos, sistemas de sonar y unidades de radar.
Ventajas de NMEA 0183
NMEA 0183 ofrece varias ventajas que lo hacen muy adecuado para satisfacer requisitos particulares dentro de las aplicaciones de tecnología marina.
Rentabilidad
La sencillez del protocolo hace que su implantación y mantenimiento sean asequibles. Los requisitos mínimos de hardware y las normas bien documentadas reducen los costes de desarrollo y funcionamiento.
Facilidad de integración
Su sistema de mensajería basado en texto es fácil de interpretar y depurar, lo que permite a ingenieros y técnicos integrar y solucionar problemas en los sistemas con el mínimo esfuerzo.
Compatibilidad
Al ser un protocolo estandarizado, NMEA 0183 permite que los equipos de distintos fabricantes se comuniquen de forma eficaz, lo que garantiza la interoperabilidad y reduce los problemas de compatibilidad.
Limitaciones de NMEA 0183
Aunque NMEA 0183 tiene una larga historia como solución fiable para el intercambio de datos marinos, no está exento de limitaciones. Entre ellas se incluyen:
Multiplexor NMEA 0183 de Actisense
Ancho de banda limitado
La velocidad máxima de transferencia de datos del protocolo de 4800 bps restringe la cantidad y la velocidad de la información que se puede transmitir. Esto puede ser un cuello de botella en los sistemas que requieren alta velocidad o el intercambio de datos de gran volumen.
Arquitectura monotransmisor
La arquitectura NMEA 0183 requiere que todas las salidas de los dispositivos estén continuamente activadas, lo que significa que debe utilizarse un multiplexor NMEA 0183 para conectar varios dispositivos al bus. Esto a su vez significa que sólo un dispositivo puede emitir a la vez, para evitar que varios dispositivos “hablen” unos sobre otros y los datos se corrompan o se pierdan.
Requisitos de alimentación
Cada dispositivo de una red NMEA 0183 requiere su propia fuente de alimentación, lo que supone un mayor esfuerzo de cableado e instalación.
Escalabilidad
Añadir nuevos dispositivos a una red NMEA 0183 puede resultar complicado, ya que la arquitectura no admite la funcionalidad plug-and-play.
Transición a NMEA 2000
Las limitaciones de NMEA 0183 llevaron al desarrollo de NMEA 2000, un protocolo más avanzado diseñado para responder a las necesidades cambiantes del sector náutico. NMEA 2000 ofrece mejoras significativas y proporciona una solución a todas las limitaciones comentadas anteriormente.
- Mayor velocidad de transmisión de datos: Con una velocidad de transferencia de hasta 250 kilobits por segundo (kbps), NMEA 2000 da cabida a aplicaciones más complejas y con mayor volumen de datos.
- Comunicación bidireccional: Los dispositivos pueden enviar y recibir datos simultáneamente, lo que mejora la eficacia y capacidad de respuesta de la red.
- Cableado simplificado: Los dispositivos de una red NMEA 2000 pueden alimentarse directamente de la red, lo que reduce la complejidad del cableado.
- Funcionalidad Plug and Play: La arquitectura del protocolo permite añadir y quitar dispositivos fácilmente sin necesidad de una configuración exhaustiva.
A pesar de estas ventajas, NMEA 0183 sigue utilizándose ampliamente, sobre todo en sistemas heredados y aplicaciones en las que su sencillez y rentabilidad son suficientes.
Compatibilidad entre estándares NMEA
NMEA 0183 y NMEA 2000 no son compatibles de forma nativa, ya que funcionan en marcos físicos y lógicos diferentes. Sin embargo, se pueden crear redes híbridas utilizando pasarelas que facilitan la conversión bidireccional de datos entre los dos estándares. Estas pasarelas NMEA 0183 y NMEA 2000 permiten la integración de dispositivos NMEA 0183 en sistemas modernos, preservando las inversiones en equipos existentes a la vez que se aprovechan las capacidades de NMEA 2000.
Aplicaciones de NMEA 0183 en sistemas marinos
El estándar NMEA 0183 es utilizado por una amplia variedad de dispositivos y equipos a través de una gama de aplicaciones marinas, offshore y oceanográficas, incluyendo:
Sistemas de navegación
Los receptores GNSS utilizan NMEA 0183 para transmitir datos de posición precisos a trazadores de cartas, pilotos automáticos y otras ayudas a la navegación, garantizando un funcionamiento seguro y preciso de las embarcaciones.
Monitorización medioambiental
Los sensores meteorológicos y los instrumentos oceanográficos utilizan este protocolo para transmitir a los sistemas de a bordo datos en tiempo real sobre la velocidad del viento, la temperatura y el estado del mar.
Integración del sonar y el radar
NMEA 0183 facilita la comunicación de la profundidad, la detección de objetivos y otra información crítica de las unidades de sonar y radar a los sistemas de visualización y registro.
Sistemas AIS
Los sistemas de identificación automática (AIS) utilizan sentencias NMEA 0183 para compartir información sobre embarcaciones, lo que mejora la seguridad y la gestión del tráfico en vías navegables muy transitadas.
Retos y soluciones del sistema NMEA 0183
Aunque la sencillez de la norma NMEA 0183 reduce el tiempo y los costes de desarrollo, la arquitectura de un solo interlocutor y el ancho de banda limitado pueden resultar restrictivos en sistemas complejos. Los diseñadores e integradores de sistemas suelen emplear multiplexores y búferes para gestionar estas limitaciones y garantizar una comunicación fiable en redes multidispositivo.
Además, se han desarrollado soluciones de software para optimizar el análisis sintáctico de datos NMEA 0183. Estas herramientas permiten a los usuarios filtrar y procesar frases específicas, reduciendo la carga de los dispositivos receptores y mejorando el rendimiento general del sistema.
El futuro de NMEA 0183 en la tecnología marina
Aunque el sector náutico sigue evolucionando y adoptando nuevas tecnologías y estándares, NMEA 0183 sigue siendo una herramienta valiosa para aplicaciones específicas.
Su compatibilidad con sistemas heredados y su sencilla implementación lo hacen ideal para muchas aplicaciones y requisitos más sencillos. Sin embargo, a medida que aumenta la demanda de mayores velocidades de transmisión de datos y funcionalidad integrada, NMEA 0183 se complementa cada vez más con NMEA 2000 y otros protocolos avanzados.
En las redes híbridas, NMEA 0183 sirve de puente entre las tecnologías más antiguas y las más recientes, garantizando una comunicación sin fisuras en toda una gama de sistemas, y es probable que siga siendo una opción viable durante algún tiempo.
