Multiplexer NMEA 0183 per l'integrazione dei dati elettronici marini

Sviluppati originariamente per consolidare i dati seriali provenienti da vari sistemi di bordo, i multiplexer NMEA 0183 semplificano la gestione dei segnali provenienti da sensori quali GPS, AIS, sonar, ecoscandagli e strumenti per la misurazione del vento, trasmettendo queste informazioni a display, piloti automatici e altre unità di controllo.

Che cos’è un multiplexer?

Multiplexer NMEA 0183 per elettronica marina di Actisense

Un multiplexer è un dispositivo che combina più segnali di ingresso in un unico segnale di uscita, consentendo a varie fonti di dati di comunicare tramite una connessione condivisa. Nell’elettronica marina, un multiplexer NMEA 0183 consolida gli ingressi provenienti da diversi dispositivi NMEA 0183 e garantisce che tutte le informazioni raggiungano la loro destinazione senza conflitti o perdite di dati. Ciò è particolarmente utile nei sistemi con porte dati limitate o quando più strumenti devono inviare dati a un processore centrale o a un chartplotter.

Ad esempio, un’imbarcazione potrebbe utilizzare un ricevitore GPS, un ecoscandaglio e un transponder AIS, tutti con uscita dati NMEA 0183. Un multiplexer NMEA 0183 raccoglie questi singoli flussi di dati, filtra e assegna una priorità ai messaggi, quindi li trasmette tramite un’unica uscita seriale a un pilota automatico o a un display multifunzione. Ciò elimina la complessità e il rischio di cablare ogni dispositivo in modo indipendente.

Funzionalità e tipi di multiplexer NMEA 0183

I multiplexer NMEA 0183 sono disponibili in varie configurazioni a seconda del numero di ingressi e uscite dati richiesti. I modelli base possono supportare da 2 a 4 canali di ingresso, mentre i multiplexer più avanzati possono gestirne fino a 8 o più. Molti modelli sono ora dotati di porte bidirezionali, che consentono sia la ricezione che la trasmissione di dati (TX/RX), rendendo possibile la comunicazione interattiva tra i sistemi.

Le caratteristiche principali includono spesso:

Controllo della velocità di trasmissione per la compatibilità con diversi dispositivi
• Filtri dati configurabili per escludere frasi NMEA non necessarie
• Isolamento elettrico per proteggere le apparecchiature collegate
• Funzionalità Wi-Fi o Ethernet per il trasferimento wireless dei dati
• Supporto per più formati di output o conversione in NMEA 2000

Un esempio diffuso è un hub multiplexer seriale NMEA 0183 con 4 canali di ingresso, filtraggio configurabile e un’uscita bidirezionale. Alcune varianti offrono multiplexer Wi-Fi NMEA 0183, che consentono l’accesso remoto ai dati degli strumenti su tablet o smartphone tramite app dedicate o interfacce web. Questi sono particolarmente utili per i velisti amatoriali e le squadre di rilevamento che conducono operazioni mobili.

Transizione da NMEA 0183 a NMEA 2000

Sebbene NMEA 0183 rimanga ampiamente utilizzato, in particolare sui sistemi legacy e sulle imbarcazioni più piccole, l’industria nautica sta gradualmente passando a NMEA 2000, un protocollo più veloce, più robusto e plug-and-play. Tuttavia, la transizione non è sempre immediata o completa. Molte imbarcazioni utilizzano reti ibride in cui coesistono dispositivi NMEA 0183 e NMEA 2000. In queste situazioni, i multiplexer NMEA 0183 svolgono un ruolo di ponte.

Alcuni modelli di multiplexer ora supportano la conversione dei dati, consentendo la traduzione dei dati NMEA 0183 e il loro inoltro alle dorsali NMEA 2000. Ad esempio, un multiplexer da NMEA 0183 a NMEA 2000 può acquisire dati GPS e AIS in formato 0183 e renderli disponibili su una rete 2000 per strumenti più recenti. Ciò consente alle imbarcazioni di mantenere i dispositivi legacy adottando gradualmente sistemi compatibili con NMEA 2000.

La capacità di integrare diverse fonti di dati è particolarmente importante in applicazioni quali:

• Pescherecci commerciali che integrano dati sulle catture, navigazione e input sonar
• Navi da ricerca oceanografica che richiedono la registrazione sincronizzata dei dati dei sensori
• Imbarcazioni di superficie senza equipaggio (USV) che utilizzano più tipi di sensori per la navigazione autonoma

In questi casi, le funzioni di selezione dei dati e di filtraggio dei messaggi garantiscono che solo i messaggi NMEA più rilevanti vengano inoltrati ai sistemi di controllo critici.

Applicazioni e vantaggi dei multiplexer NMEA 0183

I multiplexer NMEA 0183 sono utilizzati in un’ampia gamma di settori marittimi, tra cui la navigazione commerciale, la ricerca scientifica e la difesa. Il loro vantaggio principale è l’efficiente gestione dei dati, che consente la condivisione in tempo reale delle informazioni tra i dispositivi senza sovraccaricare i canali di comunicazione.

Multiplexer per dispositivi NMEA 0183 di Actisense

Alcuni casi d’uso specifici includono:

• Invio simultaneo dei dati GPS e di rotta sia al sistema radar che al sistema di pilota automatico
• Invio dei dati AIS e del sensore del vento a un computer di bordo per il software di navigazione
• Collegamento di più ecoscandagli a un unico display Registrazione dei dati ambientali provenienti da vari sensori NMEA per l’analisi post-missione

L’uso dei multiplexer contribuisce anche a rendere la suite elettronica di un’imbarcazione a prova di futuro. Semplificando l’instradamento dei dati e migliorando la compatibilità tra le apparecchiature più vecchie e quelle più recenti, riducono la necessità di revisioni complete del sistema quando si aggiornano componenti selezionati.

Con l’evoluzione dell’elettronica marina, i multiplexer NMEA 0183 rimangono uno strumento fondamentale per garantire l’interoperabilità tra i diversi sistemi di bordo. Dal semplice consolidamento dei dati al complesso filtraggio dei segnali e alla conversione NMEA 2000, questi dispositivi forniscono una soluzione affidabile e adattabile per la gestione dei dati dei sensori marini.

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