NMEA 2000 nedir ve NMEA 2000 protokolünün iletişim kalitesini nasıl değerlendirilir?

Ürün ayrıntıları için tıklayın

Tanımlama
NMEA 2000, Ulusal Deniz Elektronik Derneği (NMEA-National Marine Electronics Association) tarafından geliştirilen gemilerle deniz elektronikleri arasındaki iletişim için standart bir protokoldür.Daha verimli ve esnek bir iletişim standardı sağlamak için önceki NMEA 0183 protokolüne dayanıyorModern Deniz Elektronik ekipmanlarının giderek daha karmaşık fonksiyonel ve veri değişimi gereksinimlerine uyum sağlamak.
Protokol mimarisi
NMEA 2000, Controller Area Network (CAN) otobüs teknolojisine dayanmaktadır.Deniz uygulamalarında, güvenilir, yüksek hızlı bir ağ bağlantısı sağlar. Ağ topolojisi doğrusal bir otobüs, bir ağaç yapısı veya her ikisinin bir kombinasyonu olabilir.Bu esneklik, ekipmanların ağa kolayca erişmesini ve farklı gemi düzenlerine ve ekipman sayısına adapte olmasını sağlar..

Örneğin, küçük bir yatta, GPS navigatörleri, derinlik ölçerleri ve motor izleme cihazları basitçe CAN otobüsüne doğrusal bir şekilde bağlanabilir; Büyük ticaret gemilerinde,Çok sayıda sensörü birbirine bağlamak için daha karmaşık bir ağaç biçiminde ağ inşa edilebilir, navigasyon ekipmanları, iletişim ekipmanları vb.

Veri iletim özellikleri
Yüksek hız:NMEA 2000'in 250 kbps'ye kadar veri aktarım hızı vardır, NMEA 0183 protokolüne göre büyük bir iyileşme (maksimum baud hızı 4800bps).Bu, büyük miktarda navigasyon verisinin hızlı bir şekilde aktarılmasına izin verir., örneğin geminin konumu, hızı, yönü, derinliği, hava durumu bilgileri ve çeşitli ekipmanların durum bilgileri.NMEA 2000 protokolü aracılığıyla hızla güncellenmiş konum ve hız verileri navigasyon ekipmanları ve otomatik pilot ekipmanları arasında zamanında iletilebilir., navigasyonun doğruluğunu sağlar.

Çoklu cihaz iletişim:Aynı anda iletişim kurmak için birden fazla cihazı destekler. NMEA 2000 ağında, birkaç farklı üreticiden cihazlar bağlanabilir,Bu cihazlar NMEA 2000 standardına uygun olduğu süreceBunun nedeni, protokolün veri biçimleri ve iletişim için tekil kurallar belirlemesidir. Örneğin, gemi sahipleri farklı marka GPS, radar, sonar ve otomatik pilot ekipmanlarından seçim yapabilirler.Hepsi NMEA 2000 ağı aracılığıyla veri değiştirebilir ve birlikte çalışabilirler..
Veri biçimi özelliği

NMEA 2000 protokolü, verilerin biçimi konusunda sıkı düzenlemelere sahiptir.Her biri PGN-Parameter Grup Numarası olarak adlandırılan benzersiz bir tanımlayıcıya sahiptir.. PGN, bir mesajın türünü ve içeriğini tanımlar ve 0'dan 65535'e kadar değişir. Örneğin, PGN 129025, uzunluk, enlem, yükseklik vb.PGN 129026 Geminin hız bilgisini gösterirCihaz, PGN'ye dayalı olarak alınan verileri tanıyabilir ve işleyebilir, bu da doğru veri paylaşımını ve etkileşimini sağlar.
Uygulama alanı

Denizcilik ve otomatik pilot:Deniz navigasyonunda NMEA 2000 protokolü, GPS navigatörlerinin elektronik harita ekranları gibi gemideki diğer cihazlara doğru konum, hız, yön ve diğer bilgileri aktarmalarını sağlar.Otomatik pilot ve benzeri.Otomatik pilot otomatik navigasyon elde etmek için önceden ayarlanmış rota ve elektronik harita ile birleştirilen bu bilgiye göre geminin rotasını ve hızını otomatik olarak ayarlayabilir.Mesela, gemi denizdeyken, navigatör geminin gerçek zamanlı konumunu NMEA 2000 protokolü aracılığıyla otomatik pilota gönderir.ve otomatik pilot otomatik olarak dümen kontrol eder geminin bu bilgiye göre açısı ve önceden ayarlanmış rota ile karşılaştırır, böylece gemi doğru rotada yolculuk eder.

NMEA 2000 protokolünün iletişim kalitesini nasıl değerlendirilir?

Veri iletimi doğruluğu
Konum bilgisi doğrulama:Deniz uygulamaları için konum bilgileri (boyun ve enlem) en kritik verilerden biridir.Bu, NMEA 2000 uyumlu birçok navigasyon cihazından sağlanan konum bilgilerini karşılaştırarak belirlenebilir.Eğer görüntüledikleri konum verileri makul bir hata aralığı içinde ise (genellikle birkaç metre ile onlarca metre arasında),ekipman doğruluğuna ve çevresel faktörlere bağlı olarak)Örneğin, bir liman gibi açık ve iyi işaretlenmiş bir ortamda, iki cihaz tarafından görüntülenen geminin konumunun hatası 10 metreden azdır.Konum verilerini iletirken protokolün iletişiminin iyi bir kaliteye sahip olduğunu gösterir.

Hız ve rota veri doğrulama:Gemi sabit bir şekilde yelken açtığında, farklı ekipmanlardan (gemi üzerindeki radar, günlük,vb..) eşleşmeli.Hız verileri belirli bir aralıktan daha fazla farklılık gösterirse (örneğin geminin normal hız dalgalanma aralığının %10'undan daha fazla) veya yön verileri önemli ölçüde farklılık gösterirse (değerleri 5-10 dereceyi aşarsa), iletişim kalitesi ile ilgili bir sorunu gösterebilir.

Veri aktarımı bütünlüğü
Mesaj bütünlüğü kontrolü: NMEA 2000 protokolünün her bir mesajının mesaj başlığı, parametreler grubu numarası (PGN), veri alanları ve mesaj kuyruğu da dahil olmak üzere sabit bir biçimi ve içeriği vardır.Alınan mesajın tamam olup olmadığını kontrol etmek için profesyonel bir ağ izleme aracı veya cihazın teşhis fonksiyonunu kullanabilirsinizÖrneğin, gemi derinliği bilgisi içeren bir mesajda (PGN 129029) veri alanının bazı kısımları eksikse (örneğin derinlik değerinin önemli sayısal kısmı),Veri iletimi eksik ve iletişim kalitesi kötü.

Veri kaybı oranının değerlendirilmesi: Uzun bir veri aktarımı dönemi boyunca veri kaybının istatistikleri.Bazı gelişmiş ağ izleme ekipmanları veya yazılımları, kayıp verilerin sayısını ve kayıp verilerin miktarını kaydedebilirGenel olarak, veri kaybı oranı belirli bir eşiğin altında olmalıdır, örneğin, normal navigasyonda, veri kaybı oranı %1'i aşarsa, ekipmanın normal kullanımı etkilenebilir.ve iletişim kalitesinin daha fazla kontrol edilmesi gerekiyor.

Veri aktarım hızı ve gerçek zamanlı
Hız testi:NMEA 2000 ağının veri aktarım hızını ölçmek için profesyonel ağ test ekipmanları kullanmak.cihaz performansı ve ağ yükü gibi faktörler nedeniyle bu maksimum seviyeye ulaşamayabilirÖrneğin, orta büyüklükte bir deniz elektronik ekipman ağında (GPS, radar, motor izleme ve diğer ekipmanlar dahil),Veri iletim hızı, çeşitli verilerin (gerçek zamanlı konum), hız, ekipman durumu vb.) zamanında iletilebilir.

Gerçek zamanlı algılama:Verilerin zaman içinde güncellendiğini gözlemleyin. Örneğin, bir geminin konum verileri için, gemi yüksek hızlarda (örneğin 15-20 düğüm) hareket ettiğinde,konum bilgileri, navigasyon ekipmanlarının ve otomatik pilot ekipmanlarının en son bilgilere göre çalışmasını sağlamak için her birkaç saniyede bir (genellikle 1-5 saniye) güncellenmelidir.Veri güncelleme gecikmesi, normal güncelleme süresinin iki katından daha fazla, yeterli iletişim hızı veya ağ tıkanıklığından kaynaklanabilir.iletişim kalitesini etkileyecek.

Ağ istikrarı ve müdahale karşıtı yeteneği
Ağ bağlantısı istikrarı:Aygıt arasındaki ağ bağlantılarının sık sık kesildiğini kontrol edin. Aygıtın bağlantı göstergesi veya ağ yönetim yazılımı aracılığıyla bağlantı durumunu kontrol edebilirsiniz.Normal navigasyon sırasında, cihazlar arasındaki bağlantılar sık sık kesilirse (örneğin, saatte 3 ila 5 defadan fazla), bu ağ donanım hatasından (kabel hasarı,gevşek arayüzler) veya elektrikli müdahale, zayıf ağ istikrarını gösterir.