Dies ist der erste Teil unserer Artikelserie zum Thema NMEA. Eine Übersicht zu allen Artikeln findest du auf unserer Übersichtsseite zum Thema.
Die Abkürzung NMEA steht für National Marine Electronics Association und bezeichnet ein Konsortium aus Firmen, die sich Ende der 50er Jahre zusammen getan haben, um Standards für Elektronik an Bord zu entwickeln. Unter anderem gehören dazu auch Protokolle, mit denen Geräte unterschiedlicher Hersteller Daten austauschen können.
Der Vorgänger: NMEA0183
Für den Datenaustausch zwischen Geräten wurde zunächst in den 80er Jahren der NMEA0180-Standard eingeführt und später zum NMEA0183-Standard erweitert.
Mittels NMEA0183 konnten dezidierte Sender die im Standard spezifizierten Daten an dezidierte Empfänger weiterleiten. Dabei sind je nach Umfang der Daten unterschiedliche Übertragungsgeschwindigkeiten vorgesehen.
NMEA0183 verbreitete sich schnell, vor allem, weil es die Kommunikation zwischen Geräten unterschiedlicher Hersteller ermöglichte. Im Laufe der Jahre traten jedoch immer mehr Nachteile beim NMEA0183-Standard zu Tage:
Nachteile von NMEA0183
Um diese Nachteile zu umgehen und das System bereit für größere Datenaufkommen zu machen, wie sie z.B. von AIS-Empfängern geliefert werden, wurde im Jahr 2000 ein neuer Standard eingeführt: NMEA2000.
Der aktuelle Standard: NMEA2000
NMEA2000 basiert auf dem im Automobilbereich verwendeten CAN-Bus. Es ermöglicht eine "echte" Netzwerkfunktionalität mit Datenaustausch zwischen mehreren Geräten und bietet somit neben einer hohen Zuverlässigkeit noch weitere Vorteile:
Vorteile von NMEA2000
Zertifizierung von Geräten
Geräte, die offiziell von der NMEA zertifiziert wurden, dürfen mit dem Label "NMEA2000 certified" verkauft werden. Eine vollständige Liste aller solcher Produkte findet sich hier: Produkte mit NMEA2000-Zertifizierung.
Es gibt jedoch auch viele weitere Produkte, die als "NMEA2000-konform" oder ähnlich beschrieben werden. Hier ist nicht garantiert, dass die Produkte den Standard in vollem Umfang erfüllen. Im Zweifel sollte man sich vor dem Kauf informieren, ob das Produkt auch hält, was es verspricht.
Was NMEA2000 nicht kann
Auch wenn die Datenraten deutlich höher sind als bei NMEA0183, so ist die Kapazität des Netzwerks doch begrenzt. Darum können über ein NMEA2000-Netzwerk nur Text-Pakete übertragen werden, für Bilddaten reicht die Kapazität nicht.
Das bedeutet, dass für spezielle, datenintensive Anwendungen, wie z.B. (3D-)Sonarbilder, Radarechos und Bilder von (Unterwasser-)Kameras, andere Übertragungswege herhalten müssen. Im Falle von Sonarbildern laufen die Daten häufig über herstellerspezifische Kabel, die den Geber direkt mit dem Plotter verbinden. Bei Radarbildern oder Kameras kommt in der Regel herkömmliche Netzwerk- oder WLAN-Technik zum Einsatz. WLAN hat zudem den Vorteil, dass man die Daten mit entsprechenden Apps direkt auf einem Tablet oder dem Smartphone anzeigen kann. Allerdings können solche Systeme auch anfällig für Störungen sein und sie sind in den meisten Fällen nicht kompatibel zwischen verschiedenen Herstellern.
Was bringt die Zukunft?
Aktuell befindet sich mit NMEA OneNet ein neuer Standard, basierend auf einem IPv6-LAN-Netzwerk, in der Entwicklung. Über ein solches zertifiziertes und standardisiertes Ethernet an Bord können auch extrem große Datenmengen sicher übertragen werden.
Allerdings wird es wohl noch eine Weile dauern, bis Geräte mit diesem Standard in breiter Masse verfügbar sein werden.
Da sich NMEA2000 für geringe bis mittlere Datenaufkommen als weit verbreiteter Standard etabliert hat, kann aber davon ausgegangen werden, dass man bei Verwendung von NMEA2000-Geräten zumindest für die mittelfristige Zukunft gerüstet ist.
Im nächsten Teil unseres Themenbereichs NMEA geht es um den grundlegenden Aufbau eines NMEA2000-Netzwerks.