NMEA OneNet® : un nouveau standard de communication haut de gamme

20 ans après NMEA 2000 et plus de 40 ans après NMEA0183, OneNet® est la norme NMEA de troisième génération pour l’interfaçage et la mise en réseau des données marines.

En développement depuis 2010 par les membres de la NMEA (¹), et publié fin 2021, le standard OneNet est basé sur le protocole internet IP (²) version 6 (IPv6) et fonctionne sur le réseau local Ethernet IEEE 802.3. Ce nouveau standard a pour vocation de combiner les trois normes des données NMEA — OneNet, NMEA 2000, NMEA0183 — sur un unique réseau local (LAN).

Le concept

Dès sa création, NMEA OneNet a été conçu pour compléter et étendre les capacités du NMEA 2000, et non pour le remplacer, en ajoutant ses avantages à un réseau NMEA 2000 existant. Tous les protocoles d’application OneNet, tels que les messages PGN (⁴), sont prévus pour utiliser le protocole réseau IPv6 standard. Cela permet à OneNet de coexister avec d’autres protocoles et services qui fonctionnent en parallèle sur le même réseau, y compris d’autres normes maritimes telles que IEC 61162-450 (³). La norme spécifie également les mécanismes pour connecter les réseaux OneNet, les réseaux NMEA 2000 et d’autres réseaux au moyen de passerelles dédiées. Comme pour NMEA 2000, tous les produits OneNet devront être certifiés par le fabricant et vérifiés par la NMEA.

Les avantages de l’architecture

• Avec une gamme de vitesses de transfert de 10 Mbit/s à 10 Gbit/s Ethernet est environ 400 à 40.000 fois plus rapide que NMEA 2000. OneNet permet ainsi d’assurer la prise en charge d’applications à large bande passante telles que le transport des données radar, vidéo et sonar.
• Autorisant un nombre beaucoup plus important de périphériques potentiels (adresses), OneNet permet de créer des réseaux plus vastes et plus complexes qu’avec la limitation à 252 adresses de NMEA 2000.
• Grâce à l’alimentation par Ethernet (PoE), chaque périphérique OneNet peut être alimenté séparément jusqu’à 25,5 watts directement à partir du commutateur Ethernet, ce qui apporte une plus grande puissance d’alimentation électrique.
• Ethernet est une technologie omniprésente utilisée partout, chez les particuliers comme dans les environnements industriels, et donc bien appropriée. De nombreux fabricants d’électronique de marine utilisent déjà les réseaux Ethernet, comme Furuno.
• De plus OneNet n’a aucune limite du nombre de PGNs (⁴). Alors que NMEA 2000 est limité à 411 PGNs standard et à 512 PGNs propriétaires, OneNet n’a pas de limite PGN significative.

Compatibilité

NMEA OneNet est conçu pour fonctionner de manière transparente avec NMEA 2000 (les messages de données étant identiques) et avec NMEA 0183 par l’intermédiaire d’une passerelle (les messages de données nécessitant une conversion). Le diagramme d’interconnexion du réseau NMEA ci-dessous montre comment les différentes passerelles se connectent : Passerelle OneNet vers NMEA 0183, Passerelle OneNet vers NMEA 2000, passerelle NMEA 2000 vers NMEA 0183. Les passerelles permettent de réduire considérablement les coûts de mise à niveau du réseau en éliminant la nécessité de remplacer les périphériques existants.

➀ Hub Ethernet ② Passerelle OneNet vers NMEA 2000 ③ Passerelle Wi-Fi NMEA 2000 ④ Passerelle NMEA 0183 vers NMEA 2000

Le schéma ci-dessus ne présente que l’architecture du système. Les passerelles représentées sont uniquement illustratives. Elles devraient être certifiées OneNet pour s’intégrer réellement au réseau.

Sécurité

NMEA OneNet a fait de la sécurité une priorité dès l’origine de son développement. Il utilise un modèle de sécurité dans lequel l’utilisateur crée un réseau OneNet Secure Network et ajoute ensuite des applications OneNet à ce réseau en utilisant un processus appelé « pairing » pour créer un réseau de données sécurisé robuste.

Chaque application OneNet (fonctionnant sur un appareil physique) doit passer avec succès les tests de l’outil de certification NMEA afin d’obtenir un certificat qui peut être utilisé dans un réseau OneNet sécurisé. Si l’appareil physique, tel qu’une tablette ou un téléphone portable, n’est pas certifié NMEA OneNet, l’application OneNet qui s’y exécute doit être certifiée NMEA pour pouvoir rejoindre un réseau OneNet sécurisé et accéder aux données qu’il contient. Cependant le réseau OneNet peut éventuellement être laissé dans un état ouvert (non sécurisé) pour permettre l’utilisation d’appareils non certifiés si l’utilisateur le souhaite.

Pour conclure

Ce nouveau standard ne va certainement concerner dans l’avenir que la « grande plaisance », c’est-à-dire des unités de grande taille dotées de nombreux instruments, capteurs et périphériques de toutes sortes : grands voiliers de course au large, unités de charter, yachts de luxe. Le standard NMEA 2000 a mis 15 ans à être adopté sur les bateaux de plaisance inférieurs à 20 mètres, en commençant par les plus grands pour se retrouver aujourd’hui sur les plus petites unités, entre 25 et 50 pieds. Il faudra encore bien des années pour voir le standard OneNet se répandre.

J’ai, pour ma part, une interrogation concernant l’utilisation de réseau Ethernet : c’est le câblage. Si les câbles Ethernet sont devenus très bon marché, grâce à un énorme volume de fabrication depuis des décennies, au regard des câbles NMEA 2000 particulièrement onéreux, ils comportent un point faible. Même en version blindée qui leur confère une excellente robustesse, la connectique RJ45 courante reste malheureusement très exposée à la corrosion en milieu marin. Je ne vois pas comment on pourra en assurer l’étanchéité parfaite telle que la connectique NMEA 2000 procure. A ce jour, je n’ai pas trouvé d’information de la NMEA sur ce qui me semble être le « maillon faible » du système.

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(¹)Voir le Glossaire
(²) Internet Protocol : protocole universel de communication par internet
(³) Norme internationale AFNOR
(⁴) PGN : Parameter Group Numbers messages spécifiques des données NMEA 2000
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