คำอธิบายโปรโตคอล NMEA 2000: เครือข่ายทางทะเลแบ่งปันข้อมูลกันอย่างไร

ลองเดินไปตามท่าเทียบเรือในท่าจอดเรือสมัยใหม่ดูสิ คุณจะพบเรือที่แสดงข้อมูลเครื่องยนต์บนเครื่องพล็อตแผนที่ ระบบควบคุมการเดินเรืออัตโนมัติอ่านค่าจากเซ็นเซอร์ลม และแบตเตอรี่รายงานสถานะการชาร์จไปยังจอแสดงผลที่ห้องควบคุม ทั้งหมดนี้ผ่านสายเคเบิลเพียงเส้นเดียวที่วิ่งผ่านตัวเรือ เทคโนโลยีที่อยู่เบื้องหลังการบูรณาการนี้คือ NMEA 2000® โปรโตคอลการสื่อสารที่กลายเป็นภาษาทั่วไปของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ทางทะเล

คู่มือนี้อธิบายวิธีการทำงานของโปรโตคอล NMEA 2000 อย่างละเอียด: เครือข่ายที่ใช้งาน ระบบส่งข้อความที่ใช้ วิธีที่อุปกรณ์ต่างๆ เข้าร่วมเครือข่าย และสิ่งที่จำเป็นสำหรับระบบแบตเตอรี่ลิเธียมที่จะเข้าร่วม ไม่ว่าคุณจะวางแผนปรับปรุงอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์หรือกำหนดข้อกำหนดด้านการสื่อสารสำหรับโครงการแบตเตอรี่ OEM การทำความเข้าใจโปรโตคอลเป็นขั้นตอนแรกสู่ระบบที่ทุกอย่างสามารถสื่อสารกันได้

NMEA 2000 คืออะไร?

NMEA 2000 เป็นโปรโตคอลการสื่อสารมาตรฐานที่ช่วยให้อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ทางทะเล เช่น จอแสดงผล เซ็นเซอร์ เครื่องยนต์ และระบบแบตเตอรี่ สามารถแบ่งปันข้อมูลผ่านเครือข่ายเดียวได้ โปรโตคอลนี้พัฒนาโดยสมาคมอิเล็กทรอนิกส์ทางทะเลแห่งชาติ (National Marine Electronics Association) สร้างขึ้นบนเทคโนโลยี CAN bus (Controller Area Network) และช่วยให้อุปกรณ์จากผู้ผลิตต่างกันสามารถแลกเปลี่ยนข้อมูลได้โดยไม่ต้องเดินสายไฟเพิ่มเติมระหว่างอุปกรณ์แต่ละคู่

NMEA 2000® เป็นเครื่องหมายการค้าจดทะเบียนของสมาคมอิเล็กทรอนิกส์ทางทะเลแห่งชาติ (NMEA) ซึ่งเป็นองค์กรในสหรัฐอเมริกาที่พัฒนาและดูแลรักษามาตรฐานอิเล็กทรอนิกส์ทางทะเล โปรโตคอลนี้กำหนดเครือข่ายต้นทุนต่ำแบบสองทิศทาง หลายตัวส่ง หลายตัวรับ: อุปกรณ์ที่ได้รับการรับรองใด ๆ ก็สามารถส่งและรับข้อมูลได้ เครือข่ายจะกำหนดค่าตัวเอง และไม่มีตัวควบคุมส่วนกลางที่ทุกอย่างต้องพึ่งพา

ประเด็นสุดท้ายนี้สำคัญกว่าที่คิด บนเครือข่าย NMEA 2000 หากอุปกรณ์ตัวใดตัวหนึ่งล้มเหลว อุปกรณ์ที่เหลือก็ยังคงสื่อสารกันได้ต่อไป ลองเปรียบเทียบกับระบบสายแบบจุดต่อจุดแบบเก่า ที่มักจะมีอุปกรณ์เพียงตัวเดียวอยู่ตรงกลางของห่วงโซ่ข้อมูล และเมื่ออุปกรณ์นั้นล้มเหลว อุปกรณ์ทุกตัวที่ต้องพึ่งพาข้อมูลจากอุปกรณ์นั้นก็จะใช้งานไม่ได้

ในทางปฏิบัติ เจ้าของเรือและผู้สร้างเรือใช้ NMEA 2000 เพื่อส่งข้อมูลการนำทาง พารามิเตอร์เครื่องยนต์ ระดับน้ำมันในถัง ข้อมูลจากเซ็นเซอร์สิ่งแวดล้อม และข้อมูลแบตเตอรี่ (ซึ่งนับวันยิ่งเพิ่มมากขึ้น) ไปยังโครงข่ายหลักเดียวกัน ซึ่งสามารถมองเห็นได้จากจอแสดงผลที่รองรับบนเรือทุกเครื่อง

NMEA 2000 เทียบกับ NMEA 0183: มีอะไรเปลี่ยนแปลงบ้าง

ก่อนยุค NMEA 2000 อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ทางทะเลใช้โปรโตคอลแบบอนุกรม NMEA 0183 ซึ่งเริ่มใช้ในต้นทศวรรษ 1980 ปัจจุบันเรือหลายลำยังคงใช้ NMEA 0183 อยู่ และการเข้าใจความแตกต่างนี้จะช่วยอธิบายว่าทำไมอุตสาหกรรมจึงเปลี่ยนไปใช้โปรโตคอลอื่น

NMEA 0183 เป็นโปรโตคอลอนุกรมแบบจุดต่อจุด อุปกรณ์หนึ่งตัว — "ตัวส่ง" — ส่งข้อความ ASCII ด้วยความเร็ว 4,800 บอด (ภายหลังได้เพิ่มรุ่นความเร็วสูง 38,400 บอด ซึ่งส่วนใหญ่ใช้สำหรับข้อมูลการติดตามเรือ AIS) ไปยัง "ตัวรับ" หนึ่งตัวหรือมากกว่านั้น ตัวรับสามารถรับข้อมูลจากตัวส่งได้เพียงตัวเดียวเท่านั้น ดังนั้นการเชื่อมต่ออุปกรณ์หลายตัวจึงหมายถึงการใช้มัลติเพล็กเซอร์ บัฟเฟอร์ และแผนผังการเดินสายที่ซับซ้อนขึ้นทุกครั้งที่มีการเพิ่มอุปกรณ์

NMEA 2000 ได้เข้ามาแทนที่รูปแบบนั้นด้วยเครือข่ายที่แท้จริง:

คุณสมบัติ	NMEA 0183	NMEA 2000
สถาปัตยกรรม	การสื่อสารแบบจุดต่อจุด จากผู้พูดคนเดียวไปยังผู้ฟัง	เครือข่ายแบบหลายจุดเชื่อมต่อ อุปกรณ์ทุกเครื่องสามารถสื่อสารและรับฟังกันได้
ชั้นกายภาพ	อนุกรม (การส่งสัญญาณแบบ RS-422/RS-232)	CAN bus, สายคู่บิดเกลียวแบบดิฟเฟอเรนเชียล
ความเร็ว	4,800 บอด (รุ่นความเร็วสูง 38,400 บอด)	250 กิโลบิต/วินาที
รูปแบบข้อมูล	ประโยคข้อความ ASCII (สูงสุด 82 ตัวอักษร)	เฟรมไบนารีขนาดกะทัดรัด
มาตรฐานสากล	IEC 61162-1	IEC 61162-3
การเพิ่มอุปกรณ์	เดินสายไฟใหม่ อาจต้องใช้มัลติเพล็กเซอร์	หย่อนสายเคเบิลลงไปยังโครงข่ายหลัก
พฤติกรรมความล้มเหลว	ความล้มเหลวของผู้พูดทำให้ห่วงโซ่ขาด	เครือข่ายยังคงทำงานต่อไปได้แม้ไม่มีโหนดที่ล้มเหลว

มาตรฐานทั้งสองไม่สามารถใช้งานร่วมกันได้ อุปกรณ์ NMEA 0183 ไม่สามารถเชื่อมต่อกับเครือข่าย NMEA 2000 ได้โดยตรง การติดตั้งแบบผสมผสานจำเป็นต้องใช้อุปกรณ์เกตเวย์ที่แปลงสัญญาณระหว่างสองมาตรฐานนี้ สำหรับการสร้างใหม่และการปรับปรุงใหม่ NMEA 2000 เป็นตัวเลือกเริ่มต้น ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมระบบแบตเตอรี่ที่ออกแบบมาสำหรับการใช้งานทางทะเลจึงจำเป็นต้องใช้มาตรฐานนี้มากขึ้นเรื่อยๆ

วิธีการทำงานของโปรโตคอล: CAN Bus และ PGNs

โดยพื้นฐานแล้ว NMEA 2000 สร้างขึ้นบน Controller Area Network (CAN) ซึ่งเป็นเทคโนโลยีบัสแบบเดียวกันที่ได้รับการพิสูจน์แล้วในระบบยานยนต์และอุตสาหกรรมมานานหลายทศวรรษ โดยทำงานที่ความเร็ว 250 กิโลบิต/วินาที สิ่งที่ NMEA 2000 เพิ่มเข้ามาเหนือ CAN ดั้งเดิมคือเลเยอร์แอปพลิเคชันมาตรฐานที่ได้รับอิทธิพลอย่างมากจาก SAE J1939 (ตระกูลโปรโตคอลการสื่อสารที่ใช้ในรถบรรทุกและยานพาหนะขนาดใหญ่): คำศัพท์ร่วมกันที่บอกอุปกรณ์ทุกชิ้นว่าไบต์บนสายไฟหมายถึงอะไร

คำศัพท์เหล่านั้นถูกจัดเรียงเป็นหมายเลขกลุ่มพารามิเตอร์ (PGNs)แต่ละ PGN คือประเภทข้อความที่กำหนดไว้: PGN หนึ่งบรรจุตำแหน่ง GPS อีก PGN หนึ่งบรรจุรอบเครื่องยนต์ และอีก PGN หนึ่งบรรจุความลึกของน้ำ ข้อความจะถูกส่งผ่านเฟรม CAN โดยใช้ตัวระบุ 29 บิตและฟิลด์ข้อมูล 8 ไบต์ ข้อความขนาดใหญ่จะถูกแบ่งออกเป็นหลายเฟรมและประกอบใหม่โดยตัวรับ เนื่องจากอุปกรณ์ที่ได้รับการรับรองทุกชิ้นตีความ PGN ในลักษณะเดียวกัน จอแสดงผล Garmin จึงสามารถอ่านข้อมูลจากเกตเวย์เครื่องยนต์ Yamaha และเซ็นเซอร์ถังน้ำของบริษัทอื่นได้โดยไม่ต้องให้ผู้ผลิตเหล่านั้นประสานงานกัน

สำหรับระบบแบตเตอรี่ กลุ่ม PGN เฉพาะกลุ่มหนึ่งจะเป็นผู้ทำหน้าที่นี้:

• PGN 127508 – สถานะแบตเตอรี่: แรงดัน กระแส และอุณหภูมิ สำหรับแบตเตอรี่ก้อนหนึ่ง
• PGN 127506 – สถานะโดยละเอียดของ DC: สถานะการชาร์จ สถานะสุขภาพ และเวลาที่เหลืออยู่
• PGN 127513 – สถานะการกำหนดค่าแบตเตอรี่ข้อมูลเกี่ยวกับแรงดันไฟฟ้าที่ระบุ องค์ประกอบทางเคมี และความจุ

สัญญาณเตือนและสภาวะเตือนภัยจะถูกส่งแยกกัน ผ่านระบบส่งข้อความแจ้งเตือนมาตรฐานของเครือข่าย (PGN 126983) ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมความผิดพลาดของแบตเตอรี่จึงกลายเป็นสัญญาณเตือนที่มองเห็นและได้ยินได้ที่แผงควบคุม แทนที่จะเป็นสัญญาณเตือนเงียบๆ ภายในชุดแบตเตอรี่

เมื่อระบบจัดการแบตเตอรี่ (BMS) หรือเกตเวย์แบตเตอรี่ส่ง PGN เหล่านี้ไปยังเครือข่าย จอแสดงผลใดๆ บนเรือที่รองรับ PGN เหล่านี้จะสามารถแสดงแรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่ กระแสไฟฟ้า และสถานะการชาร์จได้ โดยไม่ต้องเพิ่มหน้าจอตรวจสอบแบตเตอรี่แยกต่างหากที่แผงควบคุม แบตเตอรี่แต่ละก้อนจะได้รับหมายเลขประจำตัว ซึ่งเป็นวิธีที่เครือข่ายใช้ในการแยกแยะแบตเตอรี่สำหรับใช้งานภายในเรือออกจากแบตเตอรี่สตาร์ท และแสดงผลแยกกัน

ชั้น PGN นี้เป็นจุดที่อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ของแบตเตอรี่ลิเธียมมาบรรจบกับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ทางทะเล และเป็นจุดที่โครงการบูรณาการจะประสบความสำเร็จหรือหยุดชะงัก ระบบจัดการแบตเตอรี่ (BMS) ที่วัดทุกอย่างแต่ไม่ส่งข้อมูลใดๆ จะเก็บข้อมูลที่แม่นยำไว้ในที่ที่ไม่มีใครมองเห็น ในขณะที่ BMS ที่นำ PGN ของแบตเตอรี่มาใช้งาน จะทำให้ข้อมูลนั้นเป็นส่วนหนึ่งของเรือ

สถาปัตยกรรมเครือข่าย NMEA 2000

ในทางกายภาพ เครือข่าย NMEA 2000 มีโครงสร้างแบบเรียบง่ายและตายตัว ซึ่งความตายตัวนี้เป็นข้อดี เพราะทำให้เครือข่ายสามารถคาดเดาได้

[แผนภาพต้นฉบับอยู่ที่นี่ — แผนผังเครือข่ายแสดงโครงสร้างหลัก ตัวเชื่อมต่อปลายทาง สายเคเบิลแยก และอุปกรณ์ต่างๆ รวมถึงจอแสดงผลแบบมัลติฟังก์ชั่น (MFD) เกตเวย์เครื่องยนต์ เซ็นเซอร์ และแบตเตอรี่ลิเธียมพร้อมระบบจัดการแบตเตอรี่ (BMS) ข้อความอธิบายภาพ: "แผนภาพเครือข่าย NMEA 2000 พร้อมระบบแบตเตอรี่ที่เชื่อมต่อผ่านสายเคเบิลแยก"]

เครือข่ายนี้สร้างขึ้นจากองค์ประกอบสี่อย่าง:

กระดูกสันหลังสายเคเบิลหลักนี้วิ่งผ่านตัวเรือ อุปกรณ์ทุกชิ้นเชื่อมต่อกับสายเคเบิลนี้ ไม่มีอุปกรณ์ใดเชื่อมต่อโดยตรงกับอุปกรณ์อื่น

ตัวต้านทานปลายสายปิดปลายทั้งสองด้านของสายหลัก การส่งสัญญาณ CAN bus จำเป็นต้องมีการต่อตัวต้านทานปลายสายที่ปลายแต่ละด้านเพื่อป้องกันการสะท้อนของสัญญาณ — การขาดตัวต้านทานปลายสายหรือการมีตัวต้านทานปลายสายซ้ำซ้อนเป็นสาเหตุทั่วไปที่ทำให้เครือข่ายทำงานผิดปกติ

สายเคเบิลดรอปเชื่อมต่ออุปกรณ์แต่ละตัวเข้ากับโครงข่ายหลักผ่านตัวเชื่อมต่อรูปตัว T มาตรฐานกำหนดความยาวสูงสุดสำหรับทั้งโครงข่ายหลักและจุดเชื่อมต่อแต่ละจุด ซึ่งจะช่วยรักษาจังหวะการส่งสัญญาณให้อยู่ในข้อกำหนดเมื่อเครือข่ายขยายตัว

พลังงานเครือข่ายกระแสไฟฟ้าจะถูกส่งผ่านโครงข่ายหลักโดยตรง สายเคเบิล NMEA 2000 จะมีแหล่งจ่ายไฟของตัวเองสำหรับอินเทอร์เฟซเครือข่ายของอุปกรณ์ที่เชื่อมต่อ แยกต่างหากจากโหลด DC หลักของเรือ

อุปกรณ์เหล่านี้ใช้ขั้วต่อ 5 พินมาตรฐาน (โดยทั่วไปคือ Micro-C) บนสายเคเบิลแบบบิดเกลียวหุ้มฉนวน โดยใช้การส่งสัญญาณแบบดิฟเฟอเรนเชียลเพื่อป้องกันสัญญาณรบกวน ซึ่งเป็นข้อได้เปรียบที่สำคัญในสภาพแวดล้อมที่มีเครื่องกำเนิดไฟฟ้า เครื่องแปลงกระแสไฟฟ้า และเครื่องส่งสัญญาณวิทยุจำนวนมาก

สำหรับการติดตั้งแบตเตอรี่ สถาปัตยกรรมนี้มีผลกระทบในทางปฏิบัติอย่างหนึ่งที่ควรวางแผนไว้ตั้งแต่เนิ่นๆ คือ อินเทอร์เฟซการสื่อสารของชุดแบตเตอรี่จำเป็นต้องมีเส้นทางสายเคเบิลเชื่อมต่อไปยังโครงข่ายหลัก และเครือข่ายที่มีชุดแบตเตอรี่หลายชุดจำเป็นต้องกำหนดค่าหมายเลขอินสแตนซ์เพื่อให้แต่ละชุดปรากฏเป็นแหล่งที่มาที่แตกต่างกันบนหน้าจอแสดงผล

อุปกรณ์ใดบ้างที่เชื่อมต่อกับเครือข่าย NMEA 2000

ปัจจุบันอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ทางทะเลเกือบทุกประเภทมาพร้อมกับการเชื่อมต่อ NMEA 2000:

จอแสดงผลมัลติฟังก์ชัน (MFD)อุปกรณ์ที่ใช้ข้อมูลจากเครือข่าย ได้แก่ เครื่องพล็อตแผนที่และจอแสดงผลเครื่องมือจากแบรนด์อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ทางทะเลชั้นนำ ซึ่งอ่านพิกัด PGN และแสดงผลให้ผู้ควบคุมเรือทราบ ในเรือส่วนใหญ่ จอแสดงผลแบบมัลติฟังก์ชั่น (MFD) คือที่ที่แสดงข้อมูลแบตเตอรี่ในท้ายที่สุด

เกตเวย์เครื่องยนต์แปลงข้อมูลเครื่องยนต์เฉพาะทางให้แสดงผลบนเครือข่าย โดยแสดงรอบเครื่องยนต์ อัตราการไหลของเชื้อเพลิง และสัญญาณเตือนเครื่องยนต์บนหน้าจอเดียวกันกับข้อมูลอื่นๆ

เซ็นเซอร์— ความลึก, ลม, GPS, อุณหภูมิ, ระดับน้ำมันในถัง, อัตราการไหลของเชื้อเพลิง — คือแหล่งข้อมูลที่สร้างข้อมูลให้กับเครือข่าย โดยแต่ละแหล่งข้อมูลจะส่งชุดข้อมูล PGN ของตนเอง

ระบบนักบินอัตโนมัติและวิทยุทั้งสองระบบใช้ข้อมูลการนำทาง และในกรณีของวิทยุ VHF ที่มี DSC (Digital Selective Calling) จะใช้ข้อมูล GPS จากเครือข่ายสำหรับการส่งสัญญาณขอความช่วยเหลือ

อุปกรณ์แบตเตอรี่และพลังงานเป็นหมวดหมู่ที่มีการเติบโตเร็วที่สุด อุปกรณ์ตรวจสอบแบตเตอรี่, ตัวต้านทานแบ่งกระแส, มิเตอร์วัดพลังงาน DC และระบบแบตเตอรี่ลิเธียมที่มีอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ BMS ที่สามารถสื่อสารได้ จะส่งกลุ่ม PGN ของแบตเตอรี่ที่อธิบายไว้ข้างต้น ทำให้จอแสดงผลบนแผงควบคุมกลายเป็นหน้าจอการจัดการพลังงาน วิธีที่จอแสดงผลสำหรับเรืออ่านและตีความข้อมูลแบตเตอรี่ลิเธียมเป็นหัวข้อที่ค่อนข้างซับซ้อน ซึ่งเราจะกล่าวถึงในคู่มือแยกต่างหากวิธีที่อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ทางทะเลอ่านข้อมูลแบตเตอรี่ลิเธียม →

หากคุณกำลังพิจารณาเลือกแบตเตอรี่ลิเธียมสำหรับเรือ ความสามารถในการสื่อสารควรอยู่ในรายการตรวจสอบควบคู่ไปกับความจุและอัตราการคายประจุ — คู่มือการเลือกแบตเตอรี่ลิเธียมสำหรับเรือของเราจะอธิบายวิธีการเปรียบเทียบกับคุณสมบัติอื่นๆคู่มือการเลือกแบตเตอรี่ลิเธียมสำหรับเรือ →

การรับรองและการปฏิบัติตามข้อกำหนด

แง่มุมหนึ่งของ NMEA 2000 ที่ทำให้ผู้ซื้อหลายคนประหลาดใจคือ มันไม่ใช่โปรโตคอลแบบเปิดที่ใช้งานได้ตามใจชอบ NMEA 2000 เป็นมาตรฐานที่ต้องมีใบอนุญาต และผลิตภัณฑ์ทั้งหมดที่อ่านหรือส่งข้อมูล NMEA 2000 จะต้องได้รับการรับรองภายใต้ข้อตกลงใบอนุญาต NMEA 2000 (แหล่งที่มา:เอ็นเอ็มอีเอการทดสอบเพื่อรับรองมาตรฐานสามารถดำเนินการโดยผู้ผลิตโดยใช้เครื่องมือรับรองมาตรฐานของ NMEA หรือโดยบุคคลที่สาม และค่าธรรมเนียมใบอนุญาตมาตรฐานจะแบ่งตามประเภทอุตสาหกรรม

การรับรองมีอยู่ด้วยเหตุผลเชิงปฏิบัติ: คือสิ่งที่ทำให้คำมั่นสัญญาเรื่อง "อุปกรณ์ใดก็ได้ ยี่ห้อใดก็ได้" สามารถใช้งานร่วมกันได้จริง อุปกรณ์ที่ได้รับการรับรองได้แสดงให้เห็นแล้วว่าสามารถส่งข้อความที่จำเป็นได้อย่างถูกต้อง ตอบสนองต่อคำขอการจัดการเครือข่ายได้อย่างเหมาะสม และไม่รบกวนการทำงานของอุปกรณ์อื่นๆ

สำหรับผู้ผลิตอุปกรณ์ดั้งเดิม (OEM) และผู้รวมระบบ นี่มีผลกระทบต่อการวางแผน เมื่อระบบแบตเตอรี่ที่สามารถสื่อสารได้ถูกออกแบบลงในเรือ การรับรองจะเป็นขั้นตอนที่กำหนดไว้ในเส้นทางผลิตภัณฑ์ โดยมีข้อกำหนดการทดสอบฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์ที่บันทึกไว้ ไม่ใช่สิ่งที่คิดถึงในภายหลัง ใครจะเป็นผู้รับรองอะไร และในระดับใดของผลิตภัณฑ์ที่เสร็จสมบูรณ์ เป็นคำถามที่ต้องตัดสินใจตั้งแต่เนิ่นๆ ในโครงการ เราจะอธิบายวิธีการที่ทีม OEM จัดการกับการบูรณาการการสื่อสารและเส้นทางการรับรองในคู่มือการบูรณาการ OEM ของเราวิธีที่ผู้ผลิตอุปกรณ์ดั้งเดิม (OEM) ผสานรวมการสื่อสาร NMEA 2000 →

ระบบ NMEA 2000 และแบตเตอรี่ลิเธียม

แบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟต (LiFePO4) ได้เปลี่ยนโฉมระบบไฟฟ้าในเรือเดินทะเลไปอย่างสิ้นเชิง ไม่ว่าจะเป็นความจุที่ใช้งานได้มากขึ้น การชาร์จที่เร็วขึ้น และด้วยอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับการจัดการแบตเตอรี่ ทำให้สามารถส่งข้อมูลบนเรือได้มากขึ้น แต่ข้อมูลเหล่านั้นจะมีประโยชน์ก็ต่อเมื่อส่งไปถึงผู้ใช้งาน และในเรือที่มีระบบอิเล็กทรอนิกส์เชื่อมต่อกัน เส้นทางที่ตรงที่สุดไปยังผู้ใช้งานก็คือเครือข่าย NMEA 2000

ระบบแบตเตอรี่ลิเธียมเข้าร่วมเครือข่ายผ่านระบบจัดการแบตเตอรี่ (BMS) หรือผ่านเกตเวย์การสื่อสารที่แปลงข้อมูล BMS เป็นรหัส PGN มาตรฐานของแบตเตอรี่ เมื่อเชื่อมต่อกับเครือข่ายแล้ว สถานะการชาร์จจะปรากฏบนเครื่องพล็อตแผนที่ สภาวะแรงดันไฟฟ้าต่ำจะส่งสัญญาณเตือนที่แผงควบคุมแทนที่จะส่งเสียงเงียบๆ ในช่องใส่แบตเตอรี่ และสามารถตรวจสอบแบตเตอรี่หลายชุดพร้อมกันได้ผ่านหมายเลขประจำตัวของแต่ละชุด

สำหรับโครงการแบตเตอรี่แบบสั่งทำพิเศษและแบบ OEM ข้อกำหนดด้านการสื่อสารสมควรได้รับการพิจารณาอย่างเข้มงวดเช่นเดียวกับข้อกำหนดด้านไฟฟ้า คำถามที่กำหนดความสำเร็จของการบูรณาการนั้นมีความเฉพาะเจาะจง เช่น ระบบต้องส่ง PGN ใดบ้าง? เรือจะใช้งานแบตเตอรี่กี่ชุด? โครงการนี้ต้องการการเชื่อมต่อเครือข่ายแบบดั้งเดิมหรือสถาปัตยกรรมเกตเวย์? การรับรองดำเนินการในระดับแบตเตอรี่หรือระดับระบบเรือ?

ทีมวิศวกรรมของ DALY สนับสนุนการบูรณาการการสื่อสาร NMEA 2000 สำหรับโครงการแบตเตอรี่เรือ โดยสามารถปรับโปรโตคอลได้ตามความต้องการของโครงการ หากคุณกำลังวางแผนโครงการแบตเตอรี่ลิเธียมแบบกำหนดเอง โปรดแจ้งประเภทเรือ การกำหนดค่าแบตเตอรี่ และข้อมูลที่จอแสดงผลของคุณต้องแสดงในขั้นตอน RFQ (คำขอใบเสนอราคา) — ทีมวิศวกรรมของเราจะตอบกลับด้วยคำแนะนำเกี่ยวกับรูปแบบการสื่อสารและใบเสนอราคา การกำหนดชุด PGN การกำหนดค่าอินสแตนซ์ และเส้นทางการรับรองตั้งแต่เนิ่นๆ คือความแตกต่างระหว่างการบูรณาการที่ราบรื่นกับการบูรณาการที่ต้องออกแบบใหม่ในระหว่างการทดสอบในทะเล

คำถามที่พบบ่อย

Q1โปรโตคอล NMEA 2000 มีพื้นฐานมาจากอะไร?

NMEA 2000 สร้างขึ้นบนเทคโนโลยีบัส CAN (Controller Area Network) โดยมีเลเยอร์แอปพลิเคชันทางทะเลที่เป็นมาตรฐานซึ่งได้รับอิทธิพลจาก SAE J1939 พื้นฐานของ CAN ให้เครือข่ายทางกายภาพและการจัดการข้อผิดพลาด ในขณะที่เลเยอร์ NMEA 2000 กำหนดความหมายของข้อความต่างๆ

Q2NMEA 2000 เหมือนกับ CAN bus หรือไม่?

ไม่ใช่ครับ CAN bus เป็นเทคโนโลยีเครือข่ายพื้นฐาน ส่วน NMEA 2000 เป็นมาตรฐานโปรโตคอลที่สมบูรณ์แบบซึ่งสร้างขึ้นบนเทคโนโลยีนั้น อุปกรณ์สองชิ้นอาจใช้ CAN เหมือนกัน แต่ก็ยังไม่สามารถเข้าใจกันได้ — คำจำกัดความข้อความ PGN ของ NMEA 2000 คือสิ่งที่สร้างความสามารถในการทำงานร่วมกันระหว่างอุปกรณ์ทางทะเล

Q3NMEA 2000 ทำงานด้วยความเร็วเท่าใด?

NMEA 2000 ทำงานที่ความเร็ว 250 กิโลบิตต่อวินาที ซึ่งเร็วกว่า NMEA 0183 มาตรฐานที่ความเร็ว 4,800 บอด ประมาณห้าสิบเท่า และเร็วพอที่จะส่งข้อมูลการนำทาง เครื่องยนต์ และแบตเตอรี่สำหรับเรือทั่วไปบนโครงข่ายหลักเดียวได้

Q4แบตเตอรี่ลิเธียมสามารถเชื่อมต่อกับเครือข่าย NMEA 2000 ได้หรือไม่?

ใช่ ระบบแบตเตอรี่ลิเธียมเชื่อมต่อกับเครือข่ายผ่าน BMS หรือเกตเวย์ที่ส่งข้อมูล PGN มาตรฐานของแบตเตอรี่ ได้แก่ 127508 (สถานะแบตเตอรี่), 127506 (สถานะโดยละเอียดของกระแสตรง) และ 127513 (สถานะการกำหนดค่าแบตเตอรี่) ทำให้จอแสดงผลที่เข้ากันได้สามารถแสดงแรงดัน กระแส และสถานะการชาร์จได้ วิธีการใช้งาน (อินเทอร์เฟซดั้งเดิมหรือเกตเวย์) จะถูกกำหนดตามแต่ละโครงการ

• อีเมล:dalybms@dalyelec.com

หน้าข้อมูลผลิตภัณฑ์ Smart BMS:https://www.dalybms.com/smart-bms/