RETE NMEA 2000 come costruirla

Come costriure rete NMEA 2000 per la vostra imbarcazione sia a motore che a vela usando anche convertitori e accessori che permetteranno di comporre reti miste fra i vari brand in commercio , Qui troverete le risposte.

E’ doverosa una piccola premessa sulla nascita e lo sviluppo di questo tipo di rete nel campo nautico questo per aiutarvi a comprendere come le diverse reti che si sono sviluppate negli anni potrebbero essere collegate fra loro nel caso vogliate mantenere “vecchi” strumenti ancora funzionanti insieme a nuovi NMEA 2000 (abbreviata anche in NMEA2K o N2K), attualmente in commercio.
Nel 1999 un gruppo di aziende del settore tra le quali Furuno, Navionics, Northstar, Raymarine, Simrad, Trimble, Airmar, JRC, iniziò lo sviluppo di questo protocollo bidirezionale sulla base del già conosciuto CAN ( Controller Area Network ) di derivazione automobilistica SAE J1939.
Solo nel 2004 si cominciano a certificare i primi strumenti con questo nuovo protocollo chiamato NMEA2000.
Oggi il protocollo NMEA2000 è riconosciuto dalla SAE (Society of Automotive Engineers) come standard per la comunicazione dati marina.

Le varie tipologie di reti che troverete nelle vostre imbarcazioni saranno quindi:
TuLe “vecchie” NMEA 0183 che consentono uno scambio dati monodirezionale (punto punto ) , sono ancora usate per il collegamento fra due apparati come ad esempio una antenna GPS Attiva ed un plotter gps cartografico o un plotter gps cartografico e un pilota automatico per trasmettere a questo ultimo la rotta da seguire .

Le reti propietarie come la Seatalk 1 di Raymarine ( una delle più diffuse ) che consentono lo scambio bidirezionale fra i vari strumenti, esse sono state effettivamente una svolta per la diffusione degli strumenti integrati come li conosciamo oggi .
Uno dei connettori piu’ frequenti in questo tipo di reti e’ quello nella foto lo troverete spesso nelle installazioni di imbarcazioni dal 2005 in poi.

Per gli “smanettoni” il pin out lo trovate nella foto successiva.
Qui si vede che questo tipo di rete ( seatalk 1) trasporta sia l’alimentazione che il segnale , la foto riporta la connessione tipica dell’antenna GPS Raystar 125 con la rete seatalk per trasmettere il segnale gps all’interno della rete Reymarine e quindi a tutti gli strumenti collegati ad essa.

Le reti NMEA 2000 che troverete nelle vostre imbarcazioni, pur con cavi e connettori diversi, sono tutte riconducibili allo stesso tipo di struttura hardware e filosofia di installazione .
Non ci dilungheremo sulla teoria della loro realizzazione in quanto per piccole imbarcazioni (fino a 40 Piedi circa) questo aspetto non è rilevante, troverà invece un carattere di grande importanza la dimensione, la qualità dei cavi ed il numero di device (dispositivi) connessi nelle reti di medio grandi imbarcazioni dove questo aspetto è sovente causa di malfunzionamenti e/o perdita di informazioni.
Sentirete parlare quindi spesso nelle varie presentazione, di cavi Drop o Spur e Dorsali o Backbone.
Tratteremo questo tipo di reti più approfonditamente in un’altra sezione del blog ” RETI NMEA 2000 per Grandi impinati”

Composizione di una rete NMEA 2000:

Entriamo ora nel merito come dovrà necessariamente essere costruita una rete NMEA 2000.
Trovate in foto un disegno di primissimo impianto del collegamento fra un GPS e due Display, quindi 3 Device (dispositivi), importante che la rete sia alimentata a 12 Volt (.5), che siano inseriti correttamente i terminatori di carico (.3) e che la lunghezza del cavo Drop (es. 4) fra il Device e il collegameno sulla Dorsale, non sia superiorie ai 6 Mt.
Il cavo sulla Dorsale (.1) può essere lungo anche fino a 50mt.
In base quindi alle diverse tipologie di prodotti, esistono appunto diversi Starter Kit o Kit di avviamento:

Trovate di seguito alcuni schemi di reti con pochi Device, nota importante, che se si dovrà aggiungere in futuro ulteriori Device, lo si dovrà effettuare sempre aggiungendo i connettori a T, oltre ai cavi Drop.

Non sarà MAI POSSIBILE effettuare un collegamento diretto fra due dispostivi,
non funzioneranno mai, come non sarà MAI POSSIBILE costruire una rete
SENZA I TERMINATORI di carico o SENZA ALIMENTAZIONE rigorosamente a 12Volt.

Rete più complessa rispetto alla precedente, come potete notare, sono stati aggiunti altri due Device.
Quindi abbiamo aggiunto dei connettori “T” oltre ai cavi Drop necessari.
Nela caso in cui le distanze fra i Device aggiunti saino superiori a 6mt, si dovranno aggiungere anche altrettanti cavi Backbone necessari al prolungamento della Dorsale.

Quelli che sono chiamati appunto Terminatori di carico che apparenetemente sembrano due banali tappi, al loro interno presentano una resistenza da 120 Ohm, quindi essendo in parallelo alle due estremità della rete, il carico resistivo sarà di 60 Ohm. Infatti un modo per verificare se la rete è stata ben eseguita e’ misurare la resistenza fra i fili di segnale (sovente il blu e il bianco) tramite un mutlimetro digitale e verificare che vi siano 60 Ohm (variabile da 58/62 Ohm ) Questa misura deve essere fatta sempre a linea “spenta” , non alimentata.

Tipologia di cavi nmea2000 :

Nella foto a fianco vedete le tipologie di cavi piu’ comuni esistenti nella gran parte delle
imbarcazioni in commercio. Le prime 4 sono riconducibili al classico standard nmea2000
con differenze minime sulla dimensione interna dei cavi e sulla costruzione dei connettori
Si possono trovare principalmente, ma non solo, nei marchi B&G, SIMRAD, LOWRANCE,
GARMIN , FURUNO .
Le ultime due Sono un esempio di come una rete NMEA 2000 sia stata adattata a livello hardware
al marchio specifico in questo caso vediamo: il classico connettore nero con estremita’ blu della rete Seatalk / NG di Raymarine
(da non confondere con il seatalk 1 visto negli esempi di prima)

Si chiama Seatalk NG ma in effetti e’ un vero e proprio NMEA2000 (non certificato ma vi assicuro altrettanto valido e stabile)
E da ultimo il cavo e “ciabatta di connessione” Simnet che si trova nelle reti piu’ vecchie dei brand Navico come SIMRAD e LOWRANCE.

Le problematiche più comuni nel caso di reti (non convenzionali) fatte con le ultime due tipologie di cavo/connettori sono la compatibilità e la possibilità di connessione di queste alle reti convenzionali
NMEA 2000. L’esempio classico si verifica quando si vuole inserire un nuovo strumento o display con connettore convenzionale ad una di queste reti:

Vediamo i casi piu’ comuni:
Connessione di un AIS , VHF Sensore o Display con presa Standard NMEA 2000, ad una rete SeatalkNG Raymarine, in questo caso si userà un cavo di conversioneda STNG a NMEA2K Femmina cod. A06045. Diversamente se abbiamo un dispositivo Raymarine connettore Spur bianco STNG che dovremo collegare ad una rete N2K esistente, allora valuteremo il cavo A06076.
Trovate di seguito alcuni esempi di convertitore Raymarine STNG/N2K, oltre al pin out:

Come potete vedere, in caso di integrazione di un AIS 700 di Raymarine con porta N2K Maschio, abbiamo appunto utilizzato un cavetto di adattamento cod. A06045.

Abbiamo inserito anche una nota 1 per noi motlo importante, abbiamo appunto parlato in precedenza della vecchia rete Raymarine SeaTalk 1.
Si può notare che nella rete è presente il kit adattatore cod. E22158, necessario appunto all’adattamento di dispostivi in vecchia ST1, in una nuova rete SeaTalkNG.

Altro caso comune si verifica quando si ha il problema analogo trovandosi in barca una rete SIMRAD Simnet
come quella in foto :

In una delle due ciabatte di connessione si colleghera’ neila presa libera il cavo di adattamento 24005729.

Finendo di descrivere i convertitori che vi potranno servire per adattare reti NMEA 2000 ad apparati che hanno solo ingressi o uscite con la classica NMEA 0183, si possono adottare sia il Simrad AT10, che l’Actisense NGW-1: