NMEA 2000 uitgelegd voor zeilers

NMEA 2000 is gebouwd op CAN-bus, dezelfde bustechniek als in auto's, en werkt met 250 kbit/s.

Anders dan bij zijn voorganger NMEA 0183 kan elk apparaat op het netwerk zowel zenden als ontvangen. Elk bericht heeft een PGN (Parameter Group Number) dat aangeeft wat voor gegevens erin zitten: positie, koers, diepte, wind, enzovoort.

Alle apparaten hangen aan één doorlopende kabel, de backbone. Elk apparaat zit daar met een T-stuk en een korte aftakkabel (drop cable) op. Apparaten lus je niet door, dus je kunt er één loskoppelen zonder dat de rest uitvalt.

Aan elk uiteinde van de backbone zit een terminator (afsluitweerstand) van 120 Ω: precies twee, nooit meer of minder.

De kabel zelf heeft vijf aders. Twee voor de voeding: NET-S (+12 V, rood) en NET-C (0 V, zwart). Twee voor de data: NET-H (wit) en NET-L (blauw), het CAN-high- en CAN-low-paar. De vijfde is de blanke afscherming.

• Aftakkabels: maximaal 6 m per stuk, en alle aftakkabels samen maximaal 78 m.
• Backbone: tot 100 m met standaard Micro-kabel, tot 250 m met dikke Mini-kabel.
• Maximaal 50 apparaten op één netwerk.
• Micro-kabel heeft ronde 5-polige M12-stekkers, vaak Micro-C genoemd; dikke Mini-kabel heeft een grotere stekker.

De backbone voert ook de 12 V-voeding naar de apparaten. Die komt op één punt binnen, via een voedings-T-stuk. Op een kleine boot kan dat aan een uiteinde van de backbone; bij een groter netwerk zet je het voedings-T-stuk in het midden, zodat de stroom zich naar twee kanten verdeelt en het spanningsverlies klein blijft.

Op het typeplaatje of in de handleiding van elk apparaat staat het stroomverbruik als LEN (Load Equivalency Number). Tel ze op en vergelijk het totaal met de limiet in de documentatie van je kabel en voedings-T-stuk, en beveilig de voeding met een passende zekering of automaat.

Veel netwerkproblemen komen door de terminators. Zet de voeding van het netwerk uit en meet de weerstand tussen de twee data-aders, NET-H en NET-L:

• Ongeveer 60 Ω: goed. Twee terminators van 120 Ω parallel geven 60 Ω.
• Ongeveer 120 Ω: er ontbreekt een terminator.
• Ongeveer 40 Ω: er is er één te veel, vaak een apparaat met een ingebouwde terminator.

Op een gemiddeld zeilbootnetwerk zit al veel bruikbare data. De meest voorkomende, met hun PGN-nummers:

• Positie (129025), en grondkoers en grondsnelheid, COG en SOG (129026)
• Kompaskoers (127250)
• Waterdiepte (128267)
• Snelheid door het water, de log (128259)
• Wind, schijnbare of ware wind (130306)
• Afhankelijk van je instrumenten: AIS, motor- en accugegevens, en meer

Oudere instrumenten gebruiken vaak nog NMEA 0183: een seriële verbinding waarbij één apparaat zendt en de andere luisteren, meestal met 4800 baud. Het wordt langzaam vervangen, maar zit nog op veel boten.

Een gateway vertaalt tussen NMEA 0183 en NMEA 2000, zodat oudere instrumenten hun gegevens kunnen delen met een NMEA 2000-netwerk zonder dat je alles hoeft te vervangen.

Signal K is een open-source datastandaard en server voor bootgegevens, gebouwd op gewone webtechniek. Het verzamelt de gegevens van de systemen aan boord, ook NMEA 2000 via een gateway of interface, en geeft ze door aan apps op tablet of telefoon, logboeken en dashboards.

Een wifi-gateway zit op de backbone en stuurt de netwerkdata via wifi naar telefoon, tablet of laptop, vaak ook omgezet naar NMEA 0183 zodat navigatie-apps er iets mee kunnen. Sommige modellen bewaren alles ook op een geheugenkaart: een datalogger.