ในเรือที่ทันสมัยการประสานงานที่มีประสิทธิภาพของการนำทางพลังงานความปลอดภัยและระบบอื่น ๆ นั้นแยกออกจากเครือข่ายการสื่อสารที่เชื่อถือได้ NMEA 2000 (National Marine Electronics Association 2000 Standard) เป็น "เครือข่ายประสาทอัจฉริยะ" ที่ออกแบบมาเพื่อจุดประสงค์นี้ ช่วยให้อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์บนเรือสามารถส่งข้อมูลได้อย่างรวดเร็วและแม่นยำเหมือนกับสัญญาณประสาทของมนุษย์สร้าง "สมองดิจิตอล" สำหรับเรือ
จากประเพณีสู่นวัตกรรม: ภูมิหลังการเกิดของ NMEA 2000
อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ทางทะเลในช่วงต้น (เช่น GPS, โซนาร์, เซ็นเซอร์เครื่องยนต์) มักจะใช้การสื่อสารโปรโตคอล NMEA 0183 แต่ข้อ จำกัด ของมันชัดเจน: มันรองรับการส่งผ่านทางเดียวแบบจุดต่อจุดเท่านั้นและการเดินสายนั้นซับซ้อนและไม่มีประสิทธิภาพ ด้วยความต้องการที่เพิ่มขึ้นสำหรับหน่วยข่าวกรองของเรือ NMEA 2000 เข้ามาเป็นเช่นนั้น มันขึ้นอยู่กับเทคโนโลยี CAN BUS (เครือข่ายพื้นที่คอนโทรลเลอร์) ที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในสนามอุตสาหกรรมโดยมีการต่อต้านการแทรกแซงสูงและประสิทธิภาพแบบเรียลไทม์และสามารถรองรับอุปกรณ์ได้มากถึง 50 อุปกรณ์ในการเข้าถึงเครือข่ายในเวลาเดียวกันโดยมีอัตราสูงถึง 250 Kbps ซึ่งเปลี่ยนโหมดการโต้ตอบของระบบอิเล็กทรอนิกส์
เทคโนโลยีหลัก: จะบรรลุ "สายเคเบิลเชื่อมต่อระหว่างกัน" ได้อย่างไร?
เครือข่าย NMEA 2000 ใช้โครงสร้างบัสเชิงเส้นอย่างง่ายและอุปกรณ์ทั้งหมดเชื่อมต่อเป็นซีรีส์ผ่านสายเคเบิลแกน 5- สายเคเบิลนี้ไม่เพียงส่งข้อมูล แต่ยังให้พลังแก่อุปกรณ์ (รองรับ 9-16 V DC) ลดภาระการเดินสายอย่างมาก ต้องติดตั้งตัวต้านทานเทอร์มินัล120Ωที่ปลายทั้งสองด้านของเครือข่ายเพื่อดูดซับการสะท้อนสัญญาณและตรวจสอบให้แน่ใจว่ามีการสื่อสารที่มั่นคง เมื่ออุปกรณ์เชื่อมต่อเพียงใช้ตัวเชื่อมต่อ T-type "Plug and Play" ระบบจะระบุประเภทอุปกรณ์โดยอัตโนมัติและกำหนดที่อยู่ ตัวอย่างเช่น GPS จะออกอากาศข้อมูลตำแหน่งอย่างแข็งขัน Sonar จะส่งข้อมูลความลึกของน้ำและแดชบอร์ดจะสมัครรับพารามิเตอร์ที่ต้องการโดยอัตโนมัติ การออกแบบนี้ทำให้ง่ายต่อการขยายอุปกรณ์ (เช่นการเพิ่มระบบต่อต้านการชน AIS ในภายหลัง)
ฟังก์ชั่นและแอปพลิเคชัน: จากความปลอดภัยการนำทางไปจนถึงการขับขี่อัจฉริยะ
บนเรือประมงชาวประมงสามารถดูการกระจายของปลาที่ตรวจพบโดยโซนาร์เส้นทางที่วางแผนโดย GPS การใช้เชื้อเพลิงและความเร็วของเครื่องยนต์และแม้แต่ข้อมูลการเตือนภัยของการสะสมน้ำในห้องโดยสารผ่านหน้าจอแสดงผล ระบบ Autopilot ของเรือยอชท์สุดหรูสามารถปรับมุมหางเสือโดยอัตโนมัติเพื่อรักษาหลักสูตรตามความเร็วลมการไหลของน้ำและข้อมูลตำแหน่ง NMEA 2000 ยังรองรับการเชื่อมโยงหลายหน้าจอ จอแสดงผลในห้องนักบินห้องโดยสารและ Flybridge สามารถแบ่งปันแหล่งข้อมูลเดียวกันเพื่อให้ลูกเรือสามารถเข้าใจสถานะทั่วโลกในสถานที่ต่าง ๆ ที่สำคัญกว่านั้นสามารถตรวจสอบข้อมูลความปลอดภัยเช่นแรงดันน้ำมันแรงดันไฟฟ้าแบตเตอรี่เซ็นเซอร์ดับเพลิง ฯลฯ ในเวลาจริงทริกเกอร์สัญญาณเตือนในเวลาและกลายเป็น "ผู้พิทักษ์" ของความปลอดภัยของเรือ
ความแตกต่างจาก NMEA แบบดั้งเดิม 0183
1. เมื่อเทียบกับรุ่นก่อน NMEA 2000 มีข้อได้เปรียบที่สำคัญ:
- ประสิทธิภาพที่ดีขึ้น: 0183 รองรับการสื่อสารทางเดียวเท่านั้นและสามารถส่งข้อมูลของอุปกรณ์ทีละตัวเท่านั้นในขณะที่ 2000 อนุญาตให้ออกอากาศสองทางของอุปกรณ์หลายตัวและอัตราการอัปเดตข้อมูลที่เร็วขึ้น
- ค่าใช้จ่ายที่ลดลง: 0183 ต้องใช้สายไฟแยกต่างหากสำหรับแต่ละอุปกรณ์ 2000 ต้องใช้สายเคเบิลลำตัวเดียวเท่านั้นและต้นทุนการติดตั้งจะถูกบันทึกไว้มากกว่า 60%
- ความเข้ากันได้ที่เพิ่มขึ้น: ผ่านตัวแปลงเครือข่าย NMEA 2000 เข้ากันได้กับอุปกรณ์ 0183 เก่าเพื่อปกป้องการลงทุนที่มีอยู่ของผู้ใช้
Premier Cable's NMEA 2000 T ตัวเชื่อมต่อบรรจุภัณฑ์
2. เคล็ดลับการปรับใช้: หลีกเลี่ยง "กับดักสัญญาณ"
แม้ว่า NMEA 2000 นั้นง่ายในการออกแบบ แต่การปรับใช้จริงยังคงต้องให้ความสนใจกับสิ่งต่อไปนี้:
- ขีดจำกัดความยาวของสายเคเบิลทั้งหมด: ส่วนลำตัวเดียวไม่ควรเกิน 100 เมตร นานเกินไปจะทำให้เกิดการลดทอนสัญญาณ
- การปรับสมดุลการโหลดพลังงาน: การใช้พลังงานทั้งหมดของอุปกรณ์ทั้งหมดไม่เกินขีดความสามารถของแหล่งจ่ายไฟเครือข่าย (โดยปกติ 3-8 a);
- การต่อสายดินและต่อต้านการแทรกแซง: เครือข่ายเรือทั้งหมดสามารถต่อสายดินได้ที่จุดเดียวเพื่อหลีกเลี่ยงการก่อตัวของลูปปัจจุบันและการแนะนำเสียงรบกวน
ในฐานะที่เป็นรากฐานที่สำคัญของระบบอิเล็กทรอนิกส์เรือสมัยใหม่ NMEA 2000 กำลังขับเคลื่อนการนำทางไปสู่ยุคแห่งความฉลาด จาก 10, 000- TON เรือบรรทุกสินค้าไปยังเรือใบสันทนาการชุดมาตรฐาน "Internet Internet of Things" ชุดนี้ได้ขจัดอุปสรรคในการสื่อสารระหว่างอุปกรณ์ให้โซลูชั่นดิจิตอลที่ปลอดภัยและมีประสิทธิภาพมากขึ้นสำหรับการสำรวจมหาสมุทรของมนุษย์
