NMEA 2000 , abreviado como NMEA2k o N2K y estandarizado como IEC 61162-3 , es un estándar de comunicaciones plug-and-play que se utiliza para conectar sensores marinos y unidades de visualización en barcos y embarcaciones. La comunicación funciona a 250 kilobits por segundo y permite que cualquier sensor se comunique con cualquier unidad de visualización u otro dispositivo compatible con los protocolos NMEA 2000.
Desde el punto de vista eléctrico, NMEA 2000 es compatible con la red de área del controlador ("CAN Bus") que se utiliza en vehículos de carretera y motores de combustible. El formato de protocolo de nivel superior se basa en SAE J1939 , con mensajes específicos para el entorno marino. Raymarine SeaTalk 2, Raymarine SeaTalkNG, Simrad Simnet y Furuno CAN son implementaciones de NMEA 2000 con una nueva marca, aunque pueden utilizar conectores físicos diferentes del conector de tornillo M12 con codificación A de 5 pines estandarizado de DeviceNet , todos ellos compatibles desde el punto de vista eléctrico y que se pueden conectar directamente.
El protocolo se utiliza para crear una red de dispositivos electrónicos (principalmente instrumentos marinos) en una embarcación. Varios instrumentos que cumplen con el estándar NMEA 2000 están conectados a un cable central, conocido como red troncal. La red troncal alimenta cada instrumento y transmite datos entre todos los instrumentos de la red. Esto permite que una unidad de visualización muestre muchos tipos diferentes de información. También permite que los instrumentos trabajen juntos, ya que comparten datos. NMEA 2000 está diseñado para ser "plug and play" (conectar y usar) para permitir que los dispositivos fabricados por diferentes fabricantes se comuniquen entre sí.
Entre los dispositivos electrónicos marinos que se pueden incluir en una red se encuentran los receptores GPS , los pilotos automáticos , los instrumentos de viento, las sondas de profundidad, los instrumentos de navegación , los instrumentos de motor y los trazadores de cartas náuticas . La interconectividad entre los instrumentos de la red permite, por ejemplo, que el receptor GPS corrija el rumbo que sigue el piloto automático.
La norma NMEA 2000 fue definida y controlada por la Asociación Nacional de Electrónica Marina (NMEA) con sede en los EE. UU. Aunque la NMEA divulga cierta información sobre la norma, reclama derechos de autor sobre la misma y, por lo tanto, su contenido completo no está disponible públicamente. Por ejemplo, la NMEA publica qué mensajes existen y qué campos contienen, pero no revela cómo interpretar los valores contenidos en esos campos. Sin embargo, los entusiastas están avanzando lentamente en el descubrimiento de estas definiciones PGN. [1]
NMEA 2000 conecta dispositivos mediante la tecnología de red de área de controlador (CAN) desarrollada originalmente para la industria automotriz. NMEA 2000 se basa en el protocolo de alto nivel SAE J1939 , pero define sus propios mensajes. [2] [3] Los dispositivos NMEA 2000 y los dispositivos J1939 pueden coexistir en la misma red física. [4]
NMEA 2000 ( IEC 61162-3) puede considerarse un sucesor del estándar de bus de datos en serie NMEA 0183 (IEC 61162-1). [5] Tiene una velocidad de datos significativamente mayor (250k bits/segundo frente a los 4800 bits/segundo de NMEA 0183). Utiliza un formato de mensaje binario compacto en oposición al protocolo de comunicaciones en serie ASCII utilizado por NMEA 0183. Otra mejora es que NMEA 2000 admite una red de datos disciplinada de múltiples hablantes y múltiples oyentes, mientras que NMEA 0183 requiere un protocolo de comunicaciones en serie de un solo hablante y múltiples oyentes ( símplex ) .
La red NMEA 2000, al igual que la red SAE J1939 en la que se basa, está organizada en torno a una topología de bus y requiere una única resistencia de terminación de 120 Ω en cada extremo del bus. (Las resistencias están en paralelo, por lo que un bus correctamente terminado debe tener una resistencia total de 60 Ω). La distancia máxima para cualquier dispositivo desde el bus es de seis metros. La longitud máxima del cable troncal es de 250 metros (820 pies) con un cable troncal Mini o de 100 metros (328 pies) con un cable troncal Micro [3]
El único estándar de cableado aprobado por la NMEA para su uso con redes NMEA 2000 es el estándar de cableado DeviceNet , que está controlado por la Open DeviceNet Vendors Association . Se permite que dichos sistemas de cableado lleven la etiqueta "Aprobado por NMEA 2000". El estándar DeviceNet define niveles de protección, tamaño del conductor, resistencia a la intemperie y flexibilidad que no necesariamente cumplen otras soluciones de cableado comercializadas como "compatibles con NMEA 2000". [2] [3]
Existen dos tamaños de cableado definidos por el estándar DeviceNet/NMEA 2000. El mayor de los dos tamaños se denomina cable "Mini" (o alternativamente, "Thick") y está diseñado para transportar hasta 8 amperios de corriente de suministro de energía. El menor de los dos tamaños se denomina cable "Micro" (o alternativamente, "Thin") y utiliza el conector cilíndrico M12 de 5 pines especificado en IEC 61076-2-101 y está diseñado para transportar hasta 3 amperios de corriente de suministro de energía.
El minicable se utiliza principalmente como "columna vertebral" (o "troncal") para redes en buques más grandes (normalmente con longitudes de 20 m o más), mientras que el microcable se utiliza para conexiones entre la columna vertebral de la red y los componentes individuales. Las redes en buques más pequeños suelen estar construidas completamente con microcables y conectores.
Una red NMEA 2000 no es eléctricamente compatible con una red NMEA 0183, por lo que se requiere un dispositivo de interfaz para enviar mensajes entre dispositivos de los diferentes tipos de red. También se requiere un adaptador si se van a recibir o transmitir mensajes NMEA 2000 desde un PC.
De acuerdo con el protocolo SAE J1939, los mensajes NMEA 2000 se envían como paquetes que constan de un encabezado seguido de (normalmente) 8 bytes de datos. El encabezado de un mensaje especifica el dispositivo transmisor, el dispositivo al que se envió el mensaje (que puede ser todos los dispositivos), la prioridad del mensaje y el PGN (número de grupo de parámetros). El PGN indica qué mensaje se está enviando y, por lo tanto, cómo deben interpretarse los bytes de datos para determinar los valores de los campos de datos que contiene el mensaje. [2]
Los dispositivos pasan por un proceso de certificación supervisado por la NMEA y se les permite mostrar el logotipo "NMEA 2000 Certified" una vez que han completado el proceso de certificación. El proceso de certificación no garantiza el contenido de los datos, que es responsabilidad de los fabricantes. Sin embargo, el proceso de certificación asegura que los productos de diferentes fabricantes intercambien datos de manera compatible y que puedan coexistir en una red. [6]
Varios fabricantes, incluidos Simrad , Raymarine , Stowe y BRP, tienen sus propias redes patentadas que son compatibles con NMEA 2000 o similares. La de Simrad se llama SimNet , la de Raymarine se llama SeaTalk NG , la de Stowe se llama Dataline 2000 y la de BRP se llama CZone . Algunas de estas, como SimNet y Seatalk NG, son una red NMEA 2000 estándar pero utilizan conectores y cableado no estándar; hay adaptadores disponibles para convertir a conectores NMEA 2000 estándar, o el usuario puede simplemente quitar el conector y hacer una conexión directa. [7]
El término "NMEA 2000" es una marca registrada de la Asociación Nacional de Electrónica Marina. Los dispositivos que no estén "certificados por NMEA 2000" no pueden utilizar legalmente la marca registrada NMEA 2000 en su publicidad.
Las siguientes son algunas de las empresas que se han registrado en la NMEA con el fin de producir productos certificados NMEA 2000: [8]
Normas relacionadas
Normas de seguridad que utilizan NMEA 2000