Du RS232 au NMEA 2000, optez pour le nouveau bus

Equipements
Lundi 13 juillet 2020 à 6h35

Le NMEA 0183 (National Marine Electronics Association) est un protocole qui a pour objectif de permettre la transmission de données entre des appareils de types voire de marques différentes (sondeur, GPS, anémo-girouette, etc.). Ce bus est encore d’actualité, il équipe la majorité des appareils électroniques mais il a ses limites. Il tend rapidement à être remplacé par le NMEA 2000.

Sur cet écran, on récupère toutes les informations ©Albert Brel
Le NMEA 0183 (National Marine Electronics Association) est un protocole qui a pour objectif de permettre la transmission de données entre des appareils de types voire de marques différentes (sondeur, GPS, anémo-girouette, etc.). Ce bus est encore d’actualité, il équipe la majorité des appareils électroniques mais il a ses limites. Il tend rapidement à être remplacé par le NMEA 2000.

Le NMEA 2000 va très vite rendre obsolète le NMEA 0183 

Le protocole NMEA 2000 a été développé en utilisant comme base le BUS CAN (Controler Area Network). Ce dernier n’est pas nouveau, c’est la référence dans le domaine de l’automobile. Ce bus permet de véhiculer promptement des informations de sécurité (freinage, chocs, ABS, etc…) et d’autres de moindre urgence (contrôle moteur, l’éclairage, électronique). Des données très diverses qui peuvent être transmises à des vitesses qui vont de 5 Kbps à 1Mbps. Dans le nautisme, le NMEA 2000 a été retenu pour plusieurs raisons : rapidité, insensibilité aux parasites, facilité de connections entre les appareils et le nombre (50 maximum sur une distance de 200 m) et pour l’installation qui est des plus simple. On a un câble mère de 4 fils (2 de données, 2 d’alimentation) appelé « backbone » d’une longueur maximum de 200 m qui parcourt l’ensemble du bateau. Sur ce câble, on place des dérivations (connecteurs en T simples ou multiples) sur lesquels viennent se connecter les câbles des appareils (munis de connecteurs). La longueur entre les appareils et le T placé sur le backbone ne doit pas dépassée 6 m. Les appareils sont reliés dans n’importe quel ordre et, si l’on désire en rajouter, il suffit de le connecter sur le connecteur en T et il est pris automatiquement en compte (Plug and Play). Les petits consommateurs sont directement alimentés en 12 volts par le bus, pour les gros (guindeau, propulseur, pilote, etc.) on laisse en place l’alimentation de puissance. Reste un point important à prendre en compte avant l’installation du réseau : quel type de câble ? Il existe trois tailles associées à 3 tailles de prises. En plaisance, on utilise principalement la taille micro, elle permet d’interfacer 50 appareils sur une distance de 100 m et supporte un courant de 4 ampères pour alimenter les appareils. La médium et la mini permettent d’avoir un bus principal (backbone) de 200 m et supportent un courant de 8 ampères, là, on est dans la grande plaisance.

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Principe d'un réseau NMEA 2000

L’alimentation, un point important à prendre en considération

Si nous prenons un câble backbone plaisance taille micro, il peut supporter 4 ampères pour alimenter les appareils qui y sont connectés. Une valeur importante à prendre en considération est l’équivalence de charge LEN (Load Equivalency Number). Cette valeur indique la quantité d’énergie prélevée par l’appareil connecté au bus. Pour normaliser et calculer les consommations totales, la valeur du LEN a été définie de 50 mA. Par exemple, le câble backbone de 4 ampères peut supporter 80 LEN. Ainsi un AIS connecté sur le bus et qui consomme 180 mA a un LEN équivalent à 4 (180/50 = 3.6). La valeur du LEN est toujours arrondie à la valeur supérieure.     

Le NMEA 2000, Ethernet et les interfaces

La majorité des nouveaux appareils (lecteurs de cartes, sondeur, anémo-girouette, etc.), dispose d’une entrée/sortie NMEA 2000. Donc pas de difficultés, on les relie directement sur le backbone. Pour les appareils travaillant en wifi, il suffit d’utiliser un routeur ou une passerelle wifi/NMEA 2000. Pour les appareils ne possédant qu’une sortie NMEA 0183, on trouve des convertisseurs NMEA 0183/NMEA 2000. De même pour les moteurs ne possédant pas de réseau NMEA 2000, il existe des passerelles convertissant les données moteur en NMEA 2000. En résumé, avec ce protocole, il est possible de relier sur un même réseau des appareils et des commandes très différentes. On peut citer en premier l’instrumentation électronique, l’éclairage, le contrôle moteur, des capteurs de température, de pression, etc.

Ethernet pour les signaux rapides

Le réseau haute vitesse Ethernet permet d’interconnecter des appareils tels que le radar. Un switch Ethernet donne la possibilité de créer un réseau à bord et d’y connecter plusieurs combinés pour partager les informations : navigation, radar, NMEA 2000, etc., seules les images du sondeur ne peuvent pas être partagées. L’un des avantages de ce réseau en plus du NMEA 2000 est de pouvoir récupérer l’image radar sur plusieurs écrans. 

NMEA 2000 et les passerelles Wi-Fi

Si votre instrumentation est en réseau NMEA 2000, vous pouvez y insérer une passerelle Wi-Fi/NMEA 2000. On peut ainsi contrôler depuis un smartphone, une tablette ou un ordinateur toutes les données du réseau. On peut également utiliser un routeur Wi-Fi pour connecter des instruments de navigation à des terminaux mobiles et, sans connexion internet, gérer l’instrumentation depuis un navigateur internet.

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Sur cet écran multifonction, on récupère en NMEA2000 toutes les informations des appareils connectés sur le bus NMEA2000

Nos conseils

Sur le marché de l’électronique marine, on trouve, bien souvent en promotion, des appareils seulement équipés d’un interface NMEA0183. Si vous n’envisagez pas d’échanges de données cela ne prête pas à conséquence. Dans le cas contraire, par exemple, rajouter un écran pour récupérer des informations, vous ne le pourrez pas. Un conseil orientez-vous vers les nouvelles générations d’appareils équipés de NMEA 2000. Il faut savoir que beaucoup de bateau sortent avec un réseau NMEA 2000 câblé sur le bateau. Dans ce cas, il vous suffit d’y connecter votre instrumentation, quelle que soit la marque, pour récupérer et échanger les données.

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Nathalie Moreau
Nathalie Moreau
Nathalie Moreau est l'atout voyage et évasion de l'équipe, elle est passionnée de croisières et de destinations nautiques. En charge du planning rédactionnel du site figaronautisme.com et des réseaux sociaux, Nathalie suit de très près l'actualité et rédige chaque jour des news et des articles pour nous dépayser et nous faire rêver aux quatre coins du monde. Avide de découvertes, vous la croiserez sur tous les salons nautiques et de voyages en quête de nouveaux sujets.
Gilles Chiorri
Gilles Chiorri
Associant une formation d’officier C1 de la marine marchande et un MBA d’HEC, Gilles Chiorri a sillonné tous les océans lors de nombreuses courses au large ou records, dont une victoire à la Mini Transat, détenteur du Trophée Jules Verne en 2002 à bord d’Orange, et une 2ème place à La Solitaire du Figaro la même année. Il a ensuite contribué à l’organisation de nombreux évènements, comme la Coupe de l’America, les Extreme Sailing Series et des courses océaniques dont la Route du Rhum et la Solitaire du Figaro (directeur de course), la Volvo Ocean Race (team manager). Sa connaissance du monde maritime et son réseau à l’international lui donnent une bonne compréhension du milieu qui nous passionne. Il collabore avec les équipes de METEO CONSULT et Figaro Nautisme depuis plus de 20 ans.
Sophie Savant Ros
Sophie Savant Ros
Sophie Savant-Ros, architecte de formation et co-fondatrice de METEO CONSULT est entre autres, directrice de l'édition des « Bloc Marine » et du site Figaronautisme.com. Sophie est passionnée de photographie, elle ne se déplace jamais sans son appareil photo et privilégie les photos de paysages marins. Elle a publié deux ouvrages consacrés à l'Ile de Porquerolles et photographie les côtes pour enrichir les « Guides Escales » de Figaro Nautisme.
François Tregouet
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Depuis toujours, François est passionné de voile en général et de multicoques en particulier. En croisière ou en course, de l’Europe à l’Australie, il ne les délaisse que lorsque le règlement l’exige : Mini-transat, Fastnet, Giraglia… Jamais rassasié de nouveautés, il a assisté à la plupart des salons sur les cinq continents. Depuis 2018 il se consacre entièrement à la rédaction et à l’information, notamment pour Figaro Nautisme.
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Albert Brel, parallèlement à une carrière au CNRS, s'est toujours intéressé à l'équipement nautique. Depuis de nombreuses années, il collabore à des revues nautiques européennes dans lesquelles il écrit des articles techniques et rend compte des comparatifs effectués sur les divers équipements. De plus, il est l'auteur de nombreux ouvrages spécialisés qui vont de la cartographie électronique aux bateaux d'occasion et qui décrivent non seulement l'évolution des technologies, mais proposent aussi des solutions pour les mettre en application à bord des bateaux
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Norbert Conchin est originaire de Paris mais très vite il prend le large pour découvrir le monde. Un premier voyage aux Antilles sur un Ketch puis un tour du monde dans la Marine lui donne le goût de la navigation. Il prend le chemin des côtes normandes pour exercer sa passion de la voile et de la régate. Décidé à vivre de sa passion, il travaille à partir de 1996 pour différents supports de la presse nautique avant de collaborer au Figaro Nautisme depuis 2017.
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Après une carrière internationale d’ingénieur, Michel Ulrich navigue maintenant en plaisance sur son Targa 35+ le long de la côte atlantique. Par ailleurs, il ne rate pas une occasion d’embarquer sur des navires de charge, de travail ou de services maritimes. Il nous fait partager des expériences d’expédition maritime hors du commun.
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Eric Mas est l'un des fondateur de METEO CONSULT – La Chaîne Météo. Éminent spécialiste de météo, Eric est également un marin passionné qui a routé les plus grands skippers sur toutes les eaux du globe : VDH lors du premier Vendée Globe, Philippe Jeantot, Jean Maurel, Michel Desjoyeaux, Francis Joyon, et tant d'autres. Actuellement il participe au projet de Lalou Roucayrol sur son multi 50.