NMEA OneNet® : Ein neuer Standard für High-End-Kommunikation

20 Jahre nach NMEA 2000 und mehr als 40 Jahre nach NMEA0183, OneNet® ist der NMEA-Standard der dritten Generation für die Anbindung und Vernetzung von Meeresdaten.

In Entwicklung seit 2010 von NMEA-Mitgliedern (¹), und am Ende des Jahres veröffentlicht 2021, Der OneNet-Standard basiert auf dem IP-Internetprotokoll (²) Version 6 (IPv6-Schnittstelle) und läuft über IEEE-Ethernet-LAN 802.3. Dieser neue Standard soll die drei NMEA-Datenstandards – OneNet, NMEA 2000, NMEA0183 – in einem einzigen lokalen Netzwerk (LAN).

Das Konzept

Von Anfang an, NMEA OneNet wurde entwickelt, um die Fähigkeiten des NMEA zu ergänzen und zu erweitern 2000, nicht zu ersetzen, Hinzufügen seiner Vorteile zu einem NMEA-Netzwerk 2000 bestehend. Alle OneNet-Anwendungsprotokolle, wie z.B. PGN-Nachrichten (⁴), sind für die Verwendung des Standard-IPv6-Netzwerkprotokolls vorgesehen. Auf diese Weise kann OneNet mit anderen Protokollen und Diensten koexistieren, die parallel im selben Netzwerk ausgeführt werden, einschließlich anderer Schiffsnormen wie IEC 61162-450 (³). Der Standard spezifiziert auch die Mechanismen für die Verbindung von OneNet-Netzwerken, NMEA-Netzwerke 2000 und andere Netzwerke über dedizierte Gateways. Was NMEA betrifft 2000, Alle OneNet-Produkte müssen vom Hersteller zertifiziert und von der NMEA verifiziert werden.

Die Vorteile der Architektur

• Mit einer Reihe von Übertragungsgeschwindigkeiten der 10 Mbit/s bis 10 Gbit/s Ethernet ist ca. 400 zu 40.000 mal schneller als NMEA 2000. Auf diese Weise kann OneNet Anwendungen mit hoher Bandbreite wie den Datentransport unterstützen Radar, Video & Sonar.
• Zulassen einer viel größeren Anzahl potenzieller Geräte (Adressen), OneNet ermöglicht es, größere und komplexere Netzwerke zu erstellen, als mit der Beschränkung auf 252 NMEA-Adressen 2000.
• Dank Power over Ethernet (Poe), Jedes OneNet-Gerät kann separat mit Strom versorgt werden, bis zu 25,5 Watt direkt vom Ethernet-Switch, was eine größere Stromversorgung mit sich bringt.
• Ethernet ist eine allgegenwärtige Technologie, die überall eingesetzt wird, Sowohl in Privathaushalten als auch im industriellen Umfeld, und daher angemessen. Viele Hersteller von Schiffselektronik nutzen bereits Ethernet-Netzwerke, wie Furuno.
• Darüber hinaus gibt es bei OneNet keine Begrenzung für die Anzahl der PGNs (⁴). Während NMEA 2000 ist begrenzt auf 411 Standard & PGNs 512 Proprietäre PGNs, OneNet hat kein signifikantes PGN-Limit.

Kompatibilität

NMEA OneNet ist so konzipiert, dass es nahtlos mit NMEA zusammenarbeitet 2000 (Identische Datenmeldungen) und mit NMEA 0183 über ein Gateway (Datennachrichten, die konvertiert werden müssen). Das NMEA-Netzwerkverbindungsdiagramm unten zeigt, wie die verschiedenen Gateways miteinander verbunden sind : OneNet-Gateway zu NMEA 0183, OneNet-Gateway zu NMEA 2000, NMEA-Gateway 2000 NMEA 0183. Gateways senken die Kosten für Netzwerk-Upgrades erheblich, da vorhandene Geräte nicht mehr ausgetauscht werden müssen.

➀ Ethernet-Hub (2) OneNet-zu-NMEA-Gateway 2000 (3) NMEA-Wi-Fi-Gateway 2000 (4) NMEA-Gateway 0183 NMEA 2000

Das obige Diagramm zeigt nur die Architektur des Systems. Die gezeigten Gateways dienen nur zur Veranschaulichung. Sie sollten OneNet-zertifiziert sein, um sich wirklich in das Netzwerk integrieren zu können.

Sicherheit

NMEA OneNet hat Sicherheit von Anfang an zu einer Priorität gemacht. Es verwendet ein Sicherheitsmodell, bei dem der Benutzer ein Netzwerk erstellt OneNet Secure Network und fügt dann OneNet-Anwendungen zu diesem Netzwerk hinzu, indem ein Prozess namens "Pairing" verwendet wird, um ein robustes, sicheres Datennetzwerk zu erstellen.

Jede OneNet-Anwendung (Ausführen auf einem physischen Gerät) muss die NMEA-Zertifizierungstool-Tests erfolgreich bestehen, um ein Zertifikat zu erhalten, das in einem sicheren OneNet-Netzwerk verwendet werden kann. Wenn das physische Gerät, z. B. ein Tablet oder Mobiltelefon, ist nicht NMEA OneNet zertifiziert, Die darauf ausgeführte OneNet-Anwendung muss NMEA-zertifiziert sein, um einem sicheren OneNet-Netzwerk beizutreten und auf die darin enthaltenen Daten zugreifen zu können. Das OneNet-Netzwerk kann jedoch möglicherweise in einem offenen Zustand belassen werden (Unsicher) die Verwendung von nicht zertifizierten Geräten zu erlauben, wenn der Benutzer dies wünscht.

Schließlich

In Zukunft wird diese neue Norm sicherlich nur noch für "Luxusyachten" gelten, d.h. große Einheiten mit vielen Instrumenten, Sensoren und Peripherie aller Art : Hohe Offshore-Rennyachten, Charter-Einheiten, Luxusyachten. Der Standard NMEA 2000 hat 15 Jahre, die auf Sportbooten angenommen werden, die weniger als 20 m, Angefangen bei den größten und jetzt von den kleinsten Einheiten, zwischen 25 und 50 Füße. Es wird noch viele Jahre dauern, bis sich der OneNet-Standard durchsetzt.

J'ai, für meinen Teil, eine Frage zur Verwendung eines Ethernet-Netzwerks : Es ist die Verkabelung. Während Ethernet-Kabel sehr billig geworden sind, dank eines riesigen Produktionsvolumens seit Jahrzehnten, in Bezug auf NMEA-Kabel 2000 Besonders teuer, Sie haben eine Schwachstelle. Sogar in einer gepanzerten Version, was ihnen eine hervorragende Robustheit verleiht, die gängigen RJ45-Steckverbinder sind in der maritimen Umgebung leider sehr korrosionsgefährdet. Ich sehe nicht, wie wir die perfekte Wasserdichtigkeit wie den NMEA-Stecker sicherstellen können 2000 Liefert. Bis heute, Ich konnte keine Informationen von der NMEA über das finden, was ich für das "schwache Glied" im System halte.

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(¹)Anzeigen Glossar
(²) Internetprotokoll : Universelles Internet-Kommunikationsprotokoll
(³) AFNOR Internationaler Standard
(⁴) PGN : Parameter Group Numbers NMEA-spezifische Meldungen 2000
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