NMEA 2000

NMEA 2000

NMEA 2000은 NMEA2k 또는 N2K로 약칭되고 IEC 61162-3으로 표준화된 플러그 앤 플레이 통신 표준으로 선박과 보트 내에서 해양 센서와 디스플레이 장치를 연결하는 데 사용됩니다.통신은 초당 250킬로비트로 실행되며, 모든 센서가 NMEA 2000 프로토콜과 호환되는 디스플레이 장치 또는 기타 장치와 통신할 수 있습니다.

세부 사항

NMEA 2000은 도로 차량 및 연료 엔진에 사용되는 Controller Area Network("CAN 버스")와 전기적으로 호환됩니다.상위 수준의 프로토콜 형식은 해양 환경에 대한 특정 메시지와 함께 SAE J1939에 기초한다.Raymarine SeaTalk 2, RaymarineNG SeaTalk, Simrad Simnet 및 Furuno CAN은 NMEA 2000의 브랜드 변경 구현이지만, 표준 DeviceNet 5핀 A 코드 M12 나사 커넥터와는 다른 물리 커넥터를 사용할 수 있습니다.이러한 커넥터는 모두 전기 호환성이 있어 직접 연결할 수 있습니다.

이 프로토콜은 보트 위에 전자 기기 네트워크(특히 해양 기기)를 구축하는 데 사용됩니다.NMEA 2000 표준을 충족하는 다양한 계측기가 백본이라고 하는 하나의 중앙 케이블에 연결됩니다.백본은 각 계측기에 전원을 공급하고 네트워크에 있는 모든 계측기 간에 데이터를 릴레이합니다.이것에 의해, 1개의 디스플레이 유닛에 다양한 종류의 정보를 표시할 수 있습니다.또한 데이터를 공유하기 때문에 계측기가 함께 작동할 수 있습니다.NMEA 2000은, 다른 메이커의 디바이스끼리 통신할 수 있도록 「플러그 앤 플레이」를 목적으로 하고 있습니다.

네트워크에 포함할 해양 전자 장치의 예로는 GPS 수신기, 오토 파일럿, 관악기, 심도 측정기, 내비게이션 기기, 엔진 기기 및 항해도 측정기가 있습니다.예를 들어, 네트워크 내 기기 간의 상호 연결을 통해 GPS 수신기는 자동 조종 장치가 조종하는 경로를 수정할 수 있습니다.

역사

NMEA 2000 표준은 미국 국립해양전자협회(NMEA)에 의해 정의되고 관리되고 있다.NMEA는 표준에 관한 일부 정보를 공개하고 있지만, 표준에 대한 저작권을 주장하고 있기 때문에 전체 내용은 공개되지 않습니다.예를 들어 NMEA는 존재하는 메시지와 포함된 필드를 공개하지만 이러한 필드에 포함된 값을 해석하는 방법은 공개하지 않습니다.그러나 애호가들은 이러한 PGN [1]정의를 발견하는 데 서서히 진전을 보이고 있다.

기능

NMEA 2000은 원래 자동차 산업용으로 개발된 CAN(Controller Area Network) 기술을 사용하여 디바이스를 연결합니다.NMEA 2000은 SAE J1939 고급 프로토콜을 기반으로 하지만 자체 [2][3]메시지를 정의합니다.NMEA 2000 디바이스와 J1939 디바이스를 같은 물리 [4]네트워크상에 공존시킬 수 있습니다.

NMEA 2000(IEC 61162-3)은 NMEA 0183(IEC 61162-1) 시리얼 데이터 버스 [5]표준의 후속으로 간주할 수 있습니다.데이터 레이트가 현저하게 높아집니다(250k비트/초, NMEA 0183의 경우 4800비트/초).NMEA 0183에서 사용되는 ASCII 시리얼 통신 프로토콜과 달리 콤팩트 바이너리 메시지 형식을 사용합니다.또 하나의 개선점은 NMEA 2000이 규율된 멀티토커, 멀티리스너 데이터 네트워크를 지원하는 반면 NMEA 0183은 싱글토커, 멀티리스너(심플렉스) 시리얼 통신 프로토콜을 필요로 한다는 점입니다.

네트워크 구축

NMEA 2000 네트워크는 기반이 되는 SAE J1939 네트워크와 마찬가지로 버스 토폴로지를 중심으로 구성되며 버스의 양 끝에1개의 120Ω 종단 저항이 필요합니다(저항은 병렬이므로 올바르게 종단된 버스의 총 저항은 60Ω이어야 합니다).버스로부터의 장치의 최대 거리는 6미터입니다.최대 백본케이블 길이는 Mini 케이블백본의 경우 250m(820피트) 또는 Micro 케이블백본의 경우 100m(328피트)입니다.

일반적인 NMEA 2000 네트워크 설치

케이블 연결 및 상호 연결

NMEA 2000 네트워크에서의 사용을 NMEA에 의해 승인된 케이블 표준은 Open DeviceNet Vendors Association에 의해 제어되는 DeviceNet 케이블 표준뿐입니다.이러한 케이블 시스템에는 "NMEA 2000 Approved"라는 라벨이 부착되어 있습니다.DeviceNet 표준은 "NMEA 2000"[2][3] 호환성이 있는 다른 케이블링 솔루션에서는 반드시 충족되지 않는 차폐 수준, 도체 크기, 내후성 및 유연성을 정의합니다.

DeviceNet/NMEA 2000 표준에는 2가지 크기의 케이블이 정의되어 있습니다.2가지 사이즈 중 큰 사이즈는 "미니" 케이블(또는 "두꺼운" 케이블)로 표시되며 최대 8암페어의 전원 전류를 흘릴 수 있습니다.두 가지 크기 중 작은 것은 IEC 61076-2-101에 규정된 M12 5핀 배럴 커넥터를 사용하여 "마이크로" (또는 "얇은") 케이블로 표시되며 최대 3암페어의 전원 전류를 전달하는 것으로 정격이 되어 있습니다.

미니 케이블은 주로 대형 선박(일반적으로 길이가 20m 이상)의 네트워크용 "백본"(또는 "트렁크")으로 사용되며, 마이크로 케이블은 네트워크 백본과 개별 구성 요소 간의 연결에 사용됩니다.소형 선박의 네트워크는 대부분 마이크로 케이블과 커넥터로만 구성됩니다.

NMEA 2000 네트워크는 NMEA 0183 네트워크와 전기적으로 호환되지 않기 때문에 다른 유형의 네트워크상의 디바이스 간에 메시지를 송신하려면 인터페이스 디바이스가 필요합니다.NMEA 2000 메시지를 PC에서 수신 또는 송신하는 경우에도 어댑터가 필요합니다.

NMEA-2000 케이블 연결 컴포넌트 포함.전원 T

메시지 형식 및 파라미터 그룹 번호(PGN)

SAE J1939 프로토콜에 따라 NMEA 2000 메시지는 헤더와 (일반적으로) 8바이트의 데이터로 구성된 패킷으로 전송됩니다.메시지 헤더에는 송신 디바이스, 메시지의 송신지 디바이스(모든 디바이스일 수 있음), 메시지priority 및 PGN(Parameter Group Number)을 지정합니다.PGN은 어떤 메시지가 전송되는지, 그리고 메시지에 [2]포함된 데이터 필드의 값을 결정하기 위해 데이터 바이트를 해석하는 방법을 나타냅니다.

디바이스 인증

디바이스는 NMEA가 감독하는 인증 프로세스를 거칩니다.인증 프로세스가 완료되면 "NMEA 2000 Certified" 로고를 표시할 수 있습니다.인증 프로세스는 데이터 콘텐츠를 보증하지 않으며, 이는 제조사의 책임입니다.다만, 인증 프로세스에 의해서, 다른 제조원의 제품이 호환성이 있는 방법으로 데이터를 교환해,[6] 네트워크상에서 공존할 수 있게 됩니다.

NMEA 2000 및 자체 네트워크

Simrad, Raymarine, Stowe 및 BEP를 포함한 여러 제조업체는 NMEA 2000과 호환되거나 유사한 자체 네트워크를 보유하고 있습니다.Simrad's는 SimNet, Raymarine's는 SeaTalk NG, Stowe's는 Dataline 2000, BEPs는 CZone이라고 불립니다.SimNet이나 Sheetalk NG 등의 일부는 표준 NMEA 2000 네트워크이지만 비표준 커넥터와 케이블을 사용합니다.어댑터는 표준 NMEA 2000 커넥터로 변환할 수 있습니다.또한 사용자가 커넥터를 분리하여 직접 [7]연결할 수도 있습니다.

상표

NMEA 2000은 전미해양전자협회 등록상표입니다.「NMEA 2000 Certified」가 아닌 디바이스는, NMEA 2000 의 상표를 광고에 법적으로 사용할 수 없습니다.

제조원

NMEA 2000 인증제품의 [8]제조를 목적으로 NMEA에 등록한 기업은 다음과 같습니다.

참고 항목

관련 기준

NMEA 2000을 이용한 안전기준

[13]

레퍼런스

  1. ^ "Canboat". 28 September 2021.
  2. ^ a b c "NMEA 2000® explained white paper" (PDF). Retrieved 2021-05-24.
  3. ^ a b c "Maretron NMEA 2000®Network Installation Guide" (PDF). Retrieved 2021-05-24.
  4. ^ Bartlett Tim. Power & Motoryacht (ed.). "A Breakdown of Protocol: how boats' systems converse". Power & Motoryacht January 2012 issue. Retrieved 2015-09-25.
  5. ^ boatprojects.blogspot.com, ed. (4 December 2012). "Beginners guide to Nmea 2000, Nmea 0183, and bridging". Retrieved 2015-09-25.
  6. ^ "NMEA 2000® Certification Process Overview and License Agreement" (PDF). Retrieved 2017-06-23.
  7. ^ N2K, 케이블 혼합은 큰 문제가 되지 않는다, Panbo, 2008년2월
  8. ^ "NMEA registration list" (PDF). Retrieved 2015-02-04.
  9. ^ Actisense 웹사이트
  10. ^ "NMEA 2000® Brad® Micro-Change® (M12) and Brad® Mini-Change® Cables and Connectors". Retrieved 2013-11-30.
  11. ^ "Hemisphere GNSS Marine Products". Retrieved 2015-01-26.
  12. ^ "Warwick Control Technologies Marine Kit". Retrieved 2018-04-27.
  13. ^ "NMEA 2000/0183 Bi-directional Gateway + WiFi". Quark-elec NMEA 2000/0183 Bi-directional Gateway.

외부 링크