Roel Slob is al drie jaar onderweg met zijn catamaran. In Spanje heeft hij deze opgeknapt en is vervolgens naar Griekenland gezeild. Van daaruit ging de tocht door naar Gibraltar en momenteel zit hij in de Caribbean. Op zijn persoonlijke website houdt hij zijn avonturen bij, hier kun je bijvoorbeeld lezen waar hij zich momenteel bevindt. Op Zeilwereld heeft hij vanaf nu een plek om de meer technische kant van zijn verhaal te laten zien. Hierbij deel 8 waarin Roel vertelt hoe hij zijn digitale navigatie heeft ingebouwd.

De digitalisering is niet meer weg te denken uit de samenleving. Dit geldt ook voor onze navigatie apparatuur. Gegevens over wind, koers, snelheid, positie, weer, etc, worden in digitale vorm gezet. Dit betekent dat informatie kan worden verzameld en er mee kan worden gerekend. Zo kan er bijvoorbeeld worden bepaald wat de ideale aan-de-windse-koers is, of de autopilot kan nu zijn koers bepalen aan de hand van de windrichting en deining.

De keuze van apparatuur voor je digitale navigatie heeft vaak alles te maken met de keus voor een fabrikant. Dit komt omdat er een koppeling mogelijk is tussen de verschillende apparaten. Dit wordt zo een netwerk, maar dit netwerk is vaak specifiek voor een fabrikant. Dit betekent dat als je apparatuur naadloos wilt koppelen, je aan die ene fabrikant vast zit.

Nu moet ik eerlijk zeggen dat ik niet zo weg ben van deze koppelingen. Als een dieptemeter kapot gaat, kan dat betekenen dat alle andere apparatuur voor je digitale navigatie plots ook een foutmelding geeft. Ze zijn namelijk allemaal afhankelijk van die ene verbinding. Zo heb ik meerdere keren mijn autopilot niet kunnen gebruiken, omdat er ergens iets niet goed zat en alle apparatuur uitviel. Als single handed sailor is dat niet leuk.

Met WiFi kun je ook diverse  apparaten koppelen en met behulp van een tablet en app krijg je alles op het ene scherm te zien. Je zou kunnen zeggen dat het dure MFD, Multi Functional Display, langzaam overbodig wordt.

De data

Bij het inbouwen van digitale navigatie gaat het allereerst om het verkrijgen van data via de sensoren, zoals diepte, snelheid, wind, positie. Deze sensoren zijn vaak plaatsgebonden en geven via een draad de gegevens door aan een display. De windmeter moet bijvoorbeeld vrij staan en liefst zo hoog mogelijk. Dus deze staat vaak op de top van een mast. Met een draad door de mast komt deze informatie uiteindelijk op een display. Terwijl de dieptemeter juist op de bodem van de romp is gemonteerd en zijn gegevens doorgeeft aan een ander display.

Deze signalen kunnen gecombineerd worden samen met positie, snelheid, etc. en op een enkele kabel worden gezet, zo ontstaat een netwerkkabel.

Er is een organisatie in het leven geroepen door fabrikanten. Dit is de National Marine Electronics Association (NMEA). Deze heeft bepaalde standaarden ingevoerd. Dit betekent dat een apparaat van fabrikant X, kan communiceren met een apparaat van fabrikant Y, mits beide zich aan dezelfde NMEA standaarden houden. Ook de connectoren zijn standaard.

Er zijn op dit moment 2 standaarden binnen NMEA. NMEA0183 en NMEA2000, de laatste ook wel N2K genoemd.

• NMEA0183 kent een aantal snelheden, 4800, 9600, 19200, 38400, en hoger in bits per seconde.
• NMEA2000 kent 1 snelheid (ongeveer 250.000 bits per seconde)

Daarnaast verschillen de NMEA standaarden ook in elektrische eigenschappen. Zo worden in de NMEA0183 standaard meer draden gebruikt dan in de NMEA2000 standaard.

Bij NMEA0183 mag maar 1 apparaat tegelijk zenden in tegenstelling tot NMEA2000. Wel kunnen meerdere apparaten hier naar luisteren. Je hebt daarom een IN en OUT in de NMEA0183 aansluiting. De OUT is de enige zender, maar deze kun je verbinden met meerdere apparaten aan de IN-aansluiting.

Betekent NMEA dat je nu wèl apparaten van verschillende
fabrikanten kunt koppelen?

In principe wel, maar de connectoren van de fabrikanten verschillen en deze zijn erg belangrijk voor de betrouwbaarheid. Bovendien voegen fabrikanten vaak wat extra’s toe aan de data of laten juist wat weg. De apparatuur praat dus wel met elkaar, maar soms mis je wat informatie. Bovendien heeft bijvoorbeeld Simrad een beveiliging toegevoegd. Je kunt niet zomaar een apparaat aan hun netwerk toevoegen. De dealer moet daarvoor wat extra’s doen. En dit is vaak een goed bewaard geheim.

Digitale navigatie via WiFi

Een andere mogelijkheid om je digitale navigatie in te bouwen, is door de data draadloos te versturen. Er zijn simpele apparaatjes te koop die bijvoorbeeld NMEA signalen via WiFi versturen. Een tablet kan dit ontvangen en met de juiste app krijg je deze data ook te zien, zoals GPS, AIS info, snelheid door het water, wind, etc.

Deze data wordt vaak gecombineerd zichtbaar op een digitale kaart. Het grote voordeel is, dat je van die verschillende kabels en connectoren af bent. Zo kan de app van NAVIONICS de GPS gebruiken van je tablet en tegelijk AIS informatie via WiFi ontvangen. Daarnaast is ook data van het internet te combineren. Google Maps, weerkaarten, etc.

Er zijn WiFi modules die zowel NMEA0183 als NMEA2000 aan kunnen.
Bovendien is nu een storing van 1 apparaat niet gelijk desastreus voor de rest. Naast ontvangen  kun je ook NMEA data versturen, dus het draadloos bedienen van je autopilot wordt dan mogelijk. Er zijn zelfs horloges waarop je navigatie informatie kunt zien.

Ik gebruik bijna uitsluitend mijn tablet bij het navigeren. De enige data die ik nog niet digitaal heb is de radar. Mijn oude MFD blijft daarom toch nog even zitten.

Koppelen van al die verschillen

Fabrikanten hebben dus onderling hun verschillen ingebouwd, maar door de tijd zijn ook de standaarden van een fabrikant gewijzigd. Zo heeft Raymarine wel  5 verschillende soorten aansluitingen. Vaak wordt er wel een apparaatje geleverd die voor de overgang van de oude naar de nieuwe standaard zorgt. Ook voor NMEA zijn deze er. Voor de verschillende NMEA snelheden heb je zogenaamde multiplexers. Deze zorgen voor een overgang van de ene naar de andere snelheid.

Goede ervaringen voor digitale navigatie heb ik met de multiplexers ingebouwd in een WiFi module. Deze werken vaak prima met NMEA signalen. Je hebt vele soorten WiFi modules. Allemaal zetten ze een signaal om naar WiFi. Zo heb je Seatalk modules, NMEA0183 modules, etc.
Je zou daarom kunnen denken dat je ook meerdere WiFi modules nodig hebt. Toch zou ik dit niet doen. Zo’n module werkt net zoals de WiFi thuis, je computer of tablet maakt een connectie met maar één punt, thuis is dit je router. Aan boord is dat niet anders, je tablet kan maar één module tegelijk ontvangen.

Probeer daarom alles naar één protocol om te zetten en dat de ether in te sturen. Dus heb je bijvoorbeeld Raymarine Seatalk 1 en 2 met daarnaast nog een paar NMEA apparaten, koop dan een interface die Seatalk naar NMEA omzet. En koop een WiFi module die alle NMEA signalen omzet naar WiFi.

Zelfbouw van dit alles kan ook met bijvoorbeeld een Raspberry Pi  met WiFi module. Maar voor nu voert dat wat te ver.

Klik hier voor de andere handige tips van Roel!