Vorab ein paar wichtige Hinweise die sie unbedingt beachten sollten.
Abb.: B&G Zeuss mit NMEA2000 Verbindungstechnik (SVB)
Bussysteme Übersicht
Im Marinebereich werden eine Vielzahl an verschiedenen Bussystemen zur Datenübertragung zwischen Sensoren und Anzeigegeräten eingesetzt. Die Bussysteme verwenden je nach Hersteller eine unterschiedliche Hardwarebasis. Oft sind die Systeme untereinander nicht kompatibel und benötigen spezielle Umsetzer oder Gateways für einen Datenaustausch zwischen den Bussystemen. Viele Hersteller verwenden als Hardware-Layer für Ihre Bussysteme CAN, da die differenzielle Datenübertragung sehr robust ist. Das bedeutet aber nicht, dass auf höherer Protokollebene auch das CAN-Protokoll benutzt wird. Einfachere Systeme verwenden langsame serielle Protokolle, die nicht an die Leistungsfähigkeit des CAN-Protokolls wie bei NMEA2000 heranreichen.
Die nachfolgende Übersicht zeigt die am häufigsten eingesetzten Bussysteme.
| Bussystem | Hardwarebasis | Geschwindigkeit | Übertragungstechnik | Netzstruktur | NMEA2000 Kompatibilität |
OpenSource Projekte verfügbar |
Anschlusstechnik |
| NMEA0183 | RS232, RS422, RS485, TTL 3.3V, TTL 5V, Ethernet, WiFi |
4800…115200 Baud, 8N1 |
NMEA0183 Sentences |
Punkt zu Punkt / Punkt zu Multipunkt |
nein* |
ja |
nicht spezifiziert |
| NMEA2000 | CAN | 250 Kbit |
NMEA2000 Telegramme | Busstruktur | – |
ja | M12, 5polig, A-kodiert |
| OneNet |
Ethernet |
100 MBit/1 GBit | OneNet Telegramme |
Busstruktur |
nein* |
nein | Proprietäre Anschlusstechnik, RJ45 |
| SeaTalk | Seriell proprietär | 9600 Baud, 9N1 | Proprietäres Binär-Protokoll | Busstruktur | nein |
ja | 3-polig, proprietäre Anschlusstechnik |
| SeaTalk NG | CAN | 250 kBit | NMEA2000 Telegramme | Busstruktur | eingeschränkt |
indirekt über NMEA2000 |
5-polig, proprietäre Anschlusstechnik |
| SimNet |
CAN |
250 kBit |
NMEA2000 Telegramme | Busstruktur | eingeschränkt |
indirekt über NMEA2000 |
5-polig, proprietäre Anschlusstechnik |
| RayNet |
Ethernet |
100 MBit/1 GBit |
OneNet proprietär |
Busstruktur |
nein* |
nein | RJ45, Proprietäre Anschlusstechnik |
| Fastnet |
CAN |
28800 Baud, 8O2 |
Proprietäres Protokoll |
Busstruktur |
nein |
nein |
Proprietäre Anschlusstechnik |
| Micronet | Wireless 868 MHz | 80 kBit | Proprietäres Binär-Protokoll | Punkt zu Punkt | nein |
ja |
Wireless |
| C-Net 2000 | CAN | 19200 Baud, 8N1 ? | Proprietäres CAN-Protokoll | Busstruktur | nein |
nein |
2-polig, Klemmkontakte |
| CANet | CAN | 250 kBit | Proprietäres Binär-Protokoll | Busstruktur | nein |
nein |
2-polig, Klemmkontakte |
| Topline |
Seriell proprietär | 38400 Baud, 8N1 |
Proprietäres Binär-Protokoll | Busstruktur | nein |
nein |
5-polig, proprietäre Anschlusstechnik |
| PBus |
CAN |
19200 Baud, 8N1 ? |
Proprietäres Protokoll |
Busstruktur |
nein |
nein |
M12, 5polig, A-kodiert |
| J1939 | CAN | 250 kBit | KFZ CAN-Protokoll | Busstruktur | nein |
Ja | 6-polig und 4-Polig, KFZ Anschlusstechnik |
| SignalK |
RS232, RS422, RS485, CAN, I2C, 1Wire, Ethernet, WiFi |
4,8kBit…1 GBit |
Open Source Protokoll, JSON |
Busstruktur |
ja |
ja | nicht spezifiziert |
| SeaSmart |
RS232, RS422, RS485, CAN, Ethernet, WiFi | 4,8kBit…1 GBit | Proprietäres Protokoll, unterstützt NMEA0183 und NMEA2000 |
Busstruktur | ja |
ja |
nicht spezifiziert |
| Ethernet |
CAT5 |
10 MBit…10 GBit |
TCP, UDP, HTTP etc. |
Busstruktur |
nein* | ja | RJ45, LWL |
| WiFi |
802.11bgn, 802.11ac |
1Mbit…300 MBit |
TCP, UDP, HTTP etc. |
Busstruktur |
nein* | ja | Wireless |
* NMEA2000 kann getunnelt in anderen Protokollen übertragen werden, ist aber nicht direkt dazu kompatibel
Hersteller-Übersicht
| Hersteller | Verwendete Bussysteme | Bemerkungen |
| B&G | NMEA0183, NMEA2000, Fastnet, Ethernet |
Teilweise proprietäre Anschlusstechnik |
| Cetrek | NMEA0183, NMEA2000, C-Net 2000 |
|
| Digital Marine Gauges |
SeaSmart, NMEA0183, NMEA2000, Ethernet |
|
| Furuno | NMEA0183, NMEA2000, Ethernet |
|
| Garmin | NMEA0183, NMEA2000, CANet |
|
| Lowrance | NMEA0183, NMEA2000 | |
| NASA/Clipper | NMEA0183 | Nur Windsensor, TTL5V, erfordert Adapter |
| NKE |
Topline, NMEA0183, NMEA2000, Ethernet |
Proprietäre Anschlusstechnik |
| Open Marine |
SignalK, NMEA0183, NMEA2000, SeaTalk, SeaSmart, Micronet, J1939, Ethernet |
|
| Philippi |
PBus |
M12 Anschlusstechnik ist nicht zu NMEA2000 kompatibel, obwohl die selben Stecker benutzt werden. |
| Raymarine | SeaTalk, SeaTalk NG, Micronet, RayNet, NMEA0183, NMEA2000 |
Proprietäre Anschlusstechnik |
| Simrad | SimNet, NMEA0183, NMEA2000, Ethernet |
Proprietäre Anschlusstechnik |
| Yanmar | J1939 | |
| Volvo Penta | J1939 |
Konvertierbarkeit der Busdaten
Die Informationen verschiedener Bussysteme lassen sich untereinander in gewissen Grenzen austauschen. Dazu werden Adapter oder Gateways benötigt. Adapter sind passiv und dienen zur Anpassung der Anschlusstechnik. Raymarine verfolgt mit SeaTalk NG einen proprietären Ansatz in der Anschlusstechnik, obwohl die Bus-Daten NMEA2000 Daten sind. Der große Vorteil dieser Anschlusstechnik liegt in der eindeutigen Zuordnung unterschiedlicher Bussysteme durch farblich gekennzeichnete Stecker. Dadurch lassen sich Fehler bei der Installation vermeiden. Der Nachteil sind teure Installationstechnik und Inkompatibilitäten zu NMEA2000, die durch spezielle Adapter behoben werden.
Sollen Daten unterschiedlicher Protokolle ausgetauscht werden, so ist grundsätzlich ein Gateway notwendig. Das Gateway in Form eines Mikrocontrollers übersetzt dann die Protokolle. Oft ist es so, dass nicht alle Datensätze eines Protokolls in das andere Protokoll übersetzt werden können. Das liegt hauptsächlich daran, dass einige Protokolle nicht den kompletten Datensatz anderer Protokolle beinhalten. So hat z.B. NMEA0183 weniger Datensätze als NMEA2000, das deutlich umfangreicher ist. Einige Gateways sind auf ganz bestimmte Anwendungssituationen spezialisiert und konvertieren nur eine Teilmenge der Datensätze. Um böse Überraschungen zu vermeiden, informieren Sie sich vor dem Kauf eines Gateways welche Datensätze zwischen den Protokollen konvertiert werden können. Manchmal ist es notwendig zwei Gateways hintereinander zu benutzen, da einige Protokolle nicht direkt übersetzt werden können. Man muss dann den Umweg über ein Zwischenprotokoll nehmen.
Die nachfolgende Tabelle zeigt die Konvertierbarkeit zwischen den unterschiedlichen Bussystemen.
Tab.: Konvertierbarkeit zwischen Bussystemen