Dispositivos de rede NMEA 2000

O que é NMEA 2000?

NMEA 2000 é um padrão de comunicação desenvolvido pela National Marine Electronics Association e projetado para conectar sensores e equipamentos eletrónicos a bordo de embarcações marítimas.

NMEA 2000 é um protocolo padrão aberto que facilita o compartilhamento de dados entre dispositivos eletrónicos marítimos através de um único cabo. É uma evolução do padrão NMEA 0183, mas oferece taxas de transferência de dados mais rápidas, maior compatibilidade de dispositivos e recursos de rede mais robustos.

O sistema opera em uma rede de área de controlador (barramento CAN), um link de comunicação de dois fios projetado para suportar as condições adversas encontradas em ambientes marítimos. O NMEA 2000 suporta fluxo de dados bidirecional, permitindo uma comunicação eficiente entre vários dispositivos na rede, como GPS, sonar, piloto automático, radar e sistemas de monitoramento do motor.

Principais características do protocolo NMEA 2000

Bloco de rede NMEA 2000 QNB-1 da Actisense

Baseado no padrão elétrico CAN (Controller Area Network) Bus, mas com adaptações específicas para ambientes marítimos e náuticos, o NMEA 2000 permite que uma ampla variedade de dispositivos de diferentes fabricantes se comuniquem e troquem dados entre si. Os dispositivos certificados para compatibilidade com NMEA 2000 podem ser combinados para criar um sistema eletrônico marítimo abrangente e totalmente integrado, incluindo dispositivos como:

• Instrumentos como sensores de vento e clima, bússolas, sondas de profundidade, localizadores de peixes, sonares e radares
• Sistemas de navegação e comunicações, como recetores GPS e GNSS, transponders AIS (Sistema de Identificação Automática) e rádios VHF
• Plotadores de cartas e visores multifuncionais
• Sistemas de monitorização, medidores, sensores de nível e medidores de fluxo em motores e tanques de combustível

Vantagens do NMEA 2000 em relação ao NMEA 0183
O NMEA 2000 oferece várias vantagens em relação ao padrão anterior, o NMEA 0183. A mudança mais significativa é que todos os dispositivos em uma rede NMEA 2000 podem enviar e receber dados simultaneamente. O NMEA 0183 oferecia uma capacidade de comunicação muito mais restrita, permitindo que apenas um dispositivo transmitisse por vez, enquanto todos os outros escutavam.

O NMEA 2000 também oferece velocidades de transferência de dados mais rápidas, de até 250 kbps, em comparação com o máximo de 38,4 kbps do NMEA 0183. Ele pode suportar um número maior de dispositivos na rede e também usa protocolos de comunicação mais robustos com correção de erros.

Arquitetura de rede NMEA 2000

Gateway NMEA 2000 W2K-1 da Actisense

A rede NMEA 2000 segue uma arquitetura simples e escalável, frequentemente descrita como uma «espinha dorsal» com «linhas de derivação». A espinha dorsal é a linha de dados principal, que percorre todo o comprimento do barco, enquanto as linhas de derivação conectam dispositivos individuais à espinha dorsal.

• Cabo backbone: O backbone é o núcleo da rede, geralmente composto por um cabo blindado de par trançado que reduz a interferência do ruído elétrico. Ele fornece a infraestrutura de rede para distribuição de dados e energia.
• Linhas de derivação: As linhas de derivação são cabos mais curtos que conectam dispositivos como recetores GPS, localizadores de peixes e sistemas de monitorização do motor à espinha dorsal. Estes cabos permitem flexibilidade na colocação dos dispositivos na embarcação.
• Terminadores: Ambas as extremidades da espinha dorsal NMEA 2000 devem ser terminadas com resistências para garantir o desempenho adequado da rede. Sem a terminação adequada, a rede pode sofrer perda de dados ou falhas de comunicação.

Gateways NMEA 2000

Os dispositivos NMEA 0183 não são nativamente compatíveis com redes NMEA 2000 e vice-versa, mas ainda assim podem ser conectados por meio de um gateway NMEA 2000 que realiza conversão bidirecional de dados.

Os gateways NMEA 2000 permitem a integração com dispositivos NMEA 0183 mais antigos ou outros sistemas que utilizam protocolos de comunicação diferentes. Estes gateways convertem dados entre diferentes padrões, garantindo a compatibilidade com versões anteriores e preparando a rede para o futuro.

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