Standard Protocollo NMEA: Cos’è e come funziona
Nel mondo della nautica moderna l’integrazione tra i diversi strumenti elettronici di bordo è essenziale per una navigazione efficiente e sicura. Il National Marine Electronics Association (NMEA) ha sviluppato uno standard di comunicazione chiamato protocollo NMEA, oggi universalmente adottato da produttori di strumentazione marina. In questo articolo approfondiamo cos’è il protocollo NMEA, quali sono le sue versioni principali (0183 e 2000), come funziona e perché è fondamentale per ogni velista tecnico comprendere le sue basi.
Cos’è il protocollo NMEA?
Il protocollo NMEA è uno standard di comunicazione seriale progettato per permettere la trasmissione di dati tra strumenti elettronici marini di diversi produttori. Questi strumenti includono, tra gli altri:
- GPS
- Ecoscandagli
- Stazioni del vento
- Piloti automatici
- AIS (Automatic Identification System)
- Radar
- Chartplotter (inclusi OpenCPN)
L’obiettivo del protocollo è standardizzare il formato dei dati trasmessi, rendendo possibile l’interoperabilità tra dispositivi diversi.
Le due principali versioni: Protocollo NMEA 0183 e NMEA 2000
🔹 NMEA 0183
È la prima versione del protocollo, introdotta negli anni ’80. È ancora molto diffusa su molte imbarcazioni, soprattutto nei sistemi più semplici o meno recenti.
Caratteristiche principali:
- Trasmissione seriale (RS-422 o compatibile RS-232)
- Comunicazione point-to-point (1 trasmettitore → 1 ricevitore)
- Velocità: tipicamente 4800 baud (fino a 38400 per AIS)
- I dati sono in formato ASCII, sotto forma di sentenze testuali, come ad esempio:
$GPGGA,123519,4807.038,N,01131.000,E,1,08,0.9,545.4,M,46.9,M,,*47
Questa sentenza contiene informazioni relative alla posizione GPS, ed è leggibile da software o dispositivi compatibili.
Limiti:
- Capacità di comunicazione limitata
- Nessun supporto per la trasmissione simultanea da più strumenti (serve un multiplexer)
- Cavi dedicati per ogni collegamento
🔹 NMEA 2000 (N2K)
Versione più moderna, nata per superare i limiti di NMEA 0183.
Caratteristiche principali:
- Basato su protocollo CAN-Bus (lo stesso usato nell’automotive)
- Comunicazione multi-master, multi-drop (tutti i dispositivi possono trasmettere e ricevere sulla stessa dorsale)
- Velocità: 250 kbps
- Connettori standardizzati (tipo Micro-C o DeviceNet)
- Alimentazione e dati sullo stesso cavo
- Struttura dati binaria, più compatta ed efficiente
Vantaggi:
- Maggiore affidabilità
- Cablaggio semplificato con backbone e drop cable
- Espandibilità e diagnostica migliorate
- Possibilità di aggiornamenti firmware e configurazioni remote
Quando scegliere NMEA 0183 o NMEA 2000?
| Caratteristica | NMEA 0183 | NMEA 2000 |
|---|---|---|
| Tipo di comunicazione | Punto a punto | Rete condivisa |
| Facilità di installazione | Media (richiede multiplexer) | Alta (cavo dorsale + tee) |
| Compatibilità | Ampia su strumenti datati | Ampia sui dispositivi nuovi |
| Larghezza di banda | Bassa | Alta |
| Diagnostica e gestione | Limitata | Avanzata |
Per chi ha una barca con strumentazione moderna o intende aggiornare l’elettronica, NMEA 2000 è la scelta consigliata. Tuttavia, per retrofitting o integrazione con strumenti datati, NMEA 0183 rimane utile e spesso necessario.
Conversione e interoperabilità
Spesso su imbarcazioni reali si trovano dispositivi che parlano entrambi i protocolli. In questi casi si usano:
- Gateway NMEA 0183 ↔ NMEA 2000 (es. Actisense NGW-1)
- Multiplexer NMEA 0183, per aggregare più flussi seriali
- Bridge e adattatori USB, per connessione con PC o tablet
Link
- National Marine Electronics Association https://www.nmea.org/
