Aggiornare l’elettronica: la rete NMEA2000

Uno degli elementi che invecchiano più rapidamente in una imbarcazione è l’elettronica, poiché i progressi tecnologici e lo stesso design variano di continuo.

A seconda dell’epoca di costruzione o dell’ultimo refitting, la nostra imbarcazione può quindi avere un’elettronica:

– stand alone, ossia costituita apparati vari indipendenti (plotter, ecoscandaglio, radar, autopilota, AIS, Vhf, controlli motori e vari), non collegati tra di loro, spesso di marche e design differenti, che occupano molto spazio, essendo spesso da appoggio. Ovviamente, forniscono dati parziali rispetto a quanto disponibile oggi. E’ una condizione tipica delle imbarcazioni fino agli anni ‘80 .

– interfacciata NMEA183. In tal caso parliamo di apparati elettronici già più evoluti che possono dialogare tra loro in modo semplice, condividendo vari dati principali attraverso un semplice cavetto a doppino. Ovviamente molti dati, quali segnali radar o telecamere, viaggiano su ulteriori e differenti cavi. Tale sistema, oramai in disuso, è stato utilizzato negli anni ‘90 e nei primi anni 2000.

– interfacciata NMEA2000. È il sistema ormai standard tra tutti i costruttori di elettronica: consente il dialogo non solo tra l’elettronica di bordo di recente generazione ma anche con ulteriori apparecchiature quali motori, dissalatori, caricabatterie, impianto elettrico ecc.

A tale tipo di interfaccia e in parallelo ad essa troviamo anche reti con segnali che viaggiano su cavi differenti e simili a quelli della rete terrestre dei pc (ma che hanno connessioni differenti) e che consentono un flusso di dati non solo numerici ma anche di altro tipo (ad esempio video o radar) da mostrare sugli stessi plotter multifunzione. Tali sistemi spesso dispongono anche di collegamenti wi-fi o bluetooth.

La composizione basilare di una rete NMEA2000 è semplice: uno speciale cavo di segnale che dispone di una serie di spinotti (stagni) che vanno collegati ai vari apparati che trasmettono segnali digitali, un altro cavo che va collegato all’alimentazione di bordo (12 V CC) e due terminali all’inizio e alla fine dello stesso. Questo è quello che normalmente troviamo nei cosiddetti kit base in commercio. Tale rete ci permette di condividere tutti i segnali digitali disponibili e di eseguire facilmente gli eventuali ampliamenti successivi.

Partendo da questa nozione possiamo stabilire come procedere per aggiornare la nostra elettronica, cioè mantenendola, se compatibile, o sostituendola. Infatti, gli apparati che abbiamo denominato stand alone non hanno uscite NMEA2000 e quindi non sono utilizzabili e andrebbero sostituiti. Per gli apparati di generazione successiva troviamo generalmente l’uscita in NMEA183 che in alcuni casi potremmo anche convertire in NMEA2000 attraverso appositi convertitori reperibili anche su Internet, tuttavia, considerando la probabile obsolescenza dell’apparato e il costo del convertitore, può essere sconsigliabile procedere in tal modo, risultando più vantaggioso sostituire il tutto. Si tenga conto, peraltro, che spesso taluni apparati come i radar (che hanno una durata limitata) non hanno un segnale condivisibile con tali sistemi.

Ma andiamo per ordine. Abbiamo detto che se già possediamo una strumentazione con interfaccia NMEA2000, possiamo aggiornarla e ampliarla in modo abbastanza semplice facendola dialogare con altri apparati già presenti a bordo anche se non hanno un’uscita in NMEA2000.

Vediamo come fare. Se abbiamo una serie di apparecchiature che inviano segnali non digitali ma analogici, quali indicatori di livello, indicatori flaps o trasmissioni, strumentazioni “classiche” di motori, angolo di barra eccetera, grazie ai convertitori è possibile trasformare tali segnali in digitali e indirizzarli all’apposita stringa NMEA2000 che li identifica e raffigura sul nostro plotter multifunzione.

Ecco che, se armati di pazienza e di con un po’ di nozioni tecniche, possiamo trasformare un cruscotto totalmente analogico in uno digitale e avanzato, dunque in linea con la tecnologia disponibile. Ovviamente dobbiamo avere un plotter multifunzione, ossia tale da poter rappresentare le classiche funzioni di cartografia, ma anche radar, ecoscandaglio, dati motore, livelli, telecamere, comandi stereo, autopilota ecc., al fine di creare una rete NMEA2000 che andrà dimensionata in base a quanti apparati vogliamo collegare, sia digitali sia analogici.

Per trasformare il cuore dei dati di una plancia – che sono i motori – in dati digitali, abbiamo bisogno di un convertitore e indicizzatore di segnale. Sul mercato ne esistono diversi che comunque possiamo dividere in tre categorie principali:
a. convertitori da analogico a digitale preindirizzati;
b. convertitori da analogico a digitale programmabili.

A questi, nel caso siano installati motori elettronici che non hanno un’uscita nmea2000, dobbiamo aggiungere una terza categoria:
c. convertitori da digitale (con protocollo differente) a digitale NMEA2000.

Quelli della prima tipologia a) per motori meccanici o altri sensori standard sono i più semplici da installare. Infatti, una volta verificati i tipi di sensori da voler vedere sul plotter (capendo la tipologia ed il segnale di uscita, che può essere generalmente in Ohm o in Volt) acquistiamo questa “scatoletta” dove andremo a collegare un semplice cavo derivato dal o dai sensori interessati sull’entrata già preprogrammata per quel sensore.

Ad esempio, se abbiamo un sensore di pressione dell’olio (su motori tradizionali e non elettronici) che lavora trasmettendo un segnale variabile tra 10-184 Ohm (che corrispondono a 0-10 bar), lo colleghiamo a questa centralina che lo convertirà in una stringa Nmea2000, la quale verrà visualizzata sul plotter multifunzione come pressione olio motore. Ovviamente, nel caso di due motori dovrà essere visualizzato e connesso un sensore per ciascun motore. Un po’ più complicata è la visualizzazione del numero di giri, il cui segnale verrà preso generalmente dal connettore “W” dell’alternatore e collegato al nostro apparato che però dovrà essere tarato in base alle indicazioni del costruttore.

La stessa procedura del sensore olio sarà seguita per indicatori livello, trim, flaps o altri strumenti analogici.
Nel caso ci servisse un solo segnale – ad esempio il livello carburante – ci sono anche convertitori singoli reindirizzati e settabili di costo molto più contenuto.

Relativamente alla tipologia b), sebbene i collegamenti vengano effettuati nello stesso modo, è necessario disporre di un ulteriore apparato per programmare e associare – attraverso un pc e un apposito software – il tipo di sensore con l’indicatore che si vuole mostrare sul plotter multifunzione. Un grande vantaggio che hanno tali convertitori è che si può anche tarare via pc la scala e quindi l’indicatore in base ai dati reali (per esempio l’effettivo livello carburante in base ai litri reali).

Infine abbiamo l’ultima categoria c) di convertitori da digitale (con protocollo differente) a digitale NMEA2000 che possiamo utilizzare per visualizzare essenzialmente tutti i dati motore dotati di elettroniche non direttamente leggibili dalla rete NMEA2000 o dati provenienti da sensori con protocollo NMEA183 ancora perfettamente operativi. Tali dispositivi sono di facile installazione in quanto generalmente hanno bisogno solamente di uno spinotto adattatore che si monta sul cavo che v ai display motore esistenti o sulla spina di collegamento della centralina motore a uno strumento di verifica.