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Club Nautique de Beau Rivage

Club Nautique de Beau Rivage

Pour mieux connaitre le club nautique de beau rivage à Saint Chamas dans les Bouches du Rhône


Protocole NMEA et Logiciels de Navigation

Publié par Philippe sur 21 Mars 2015, 10:44am

Catégories : #Logiciels

Introduction

Le « protocole » NMEA c’est quoi ?
Le support physique du protocole NMEA 0183
Le protocole NMEA 0183
Uniquement pour les curieux en informatique 3 exemples

 

Le protocole NMEA 2000
Uniquement pour les curieux en informatique quelques liens sur NMEA200
0

Câblage NMEA 0183

Câblage NMEA 2000

 

Comment connecter un ordinateur , un smartphone ou une tablette au réseau NMEA

Connexion d’un ordinateur sur un réseau NMEA 2000 via une interface USB

Connexion d’un ordinateur, smartphone ou tablette sur un réseau NMEA 2000 en wifi

Connexion d’un ordinateur , smartphone ou tablette sur un réseau NMEA 0183, en WIFI ou USB/Série : nécessité de passer par un multiplexeu
r NMEA

Sortie adaptateur série USB pour du NMEA 0183

Cas particulier d’un réseau NMEA 2000 avec l’utilisation d’OpenCPN qui ne comprend que le NMEA 0183

Ou cas particulier d’un périphérique NMEA 0183 que l’on veut brancher sur un réseau NMEA 2000

Paramétrage de la connexion WIFI (pouvant supporter du NMEA 0183 ou du NMEA 2000)

Une alternative si on ne dispose pas d’un boîtier wifi et que l’on veut utiliser une tablette comme répétiteur de cockpit pour OpenCPN se trouvant sur un PC

Une alternative intéressante à un boîtier WIFI si on ne dispose pas encore d’AIS : un AIS WIFI

Attention important les boîtiers wifi branchés sur du NMEA 2000 restituent souvent du NMEA0183 !



Logiciels sur tablette ou smartphone Android utilisant une connexion NMEA / WIFI gratuits ou d’un côut modéré
SeaWi marine
Weather 4D

Logiciels Ipad / Iphone utilisant une connexion NMEA / WIFI gratuits ou d’un côut modéré

Logiciels gratuits utilisant une connexion NMEA USB ou WIFI sur PC ou MAC


Conclusion

 

 

 

 

 

Introduction

Dans le précédent article nous avons vu deux catégories de logiciels. http://www.cnbr13.com/2015/01/les-logiciels-de-navigation-et-meteo.html
Ceux tournés vers la météo et l’exploitation des fichiers gribs pour le routage météo. Comme on l’a vu, leur vocation est essentiellement prédictive, seulement dans un second temps il peut être intéressant d’exploiter ces données en les comparant aux conditions réelles météo rencontrées.Ceux tournés vers la navigation n’exploitant que le GPS (Smartphone ou tablette avec GPS intégré) ou sur PC simple connexion GPS sur un port USB. Une simple connexion GPS peut s’avérer suffisante pour voir la trace de navigation sur une cartographie raster ou vectorielle.

Ces deux catégories de logiciels sont donc autonomes car ils ne nécessitent pas de connexion à nos instruments de bord (anémomètre, sondeur, loch, compas, traceur , AIS) pour leur bon fonctionnement.

Toutefois un logiciel tel que open CPN sur PC ou d’autres logiciels sur Smartphones ou tablettes exploitent et affichent les données issues de nos instruments de bord, ils ne sont donc pas tournés exclusivement vers la météo et le routage ou sur la simple utilisation du GPS, mais aussi vers la restitution et le traitement d’informations en temps réel qui circulent sur tous nos instruments de bord (anémomètre, sondeur, loch, compas, traceur, AIS). On va voir s' ils apportent un réel plus ou si ils ne sont pas là que pour dupliquer ces informations déjà affichées sur nos instruments de bord. (Dans ce cas s'il s’agit d’une simple répétition d’informations déjà présentes à bord on est en droit de se demander leur réelle utilité…)

Un pré requis important : ces logiciels qui restituent et exploitent ces données issus de nos instruments de bord nécessitent une connexion sur le réseau de notre voilier. Pour que les instruments de bord puissent « dialoguer » entre eux et pour que les données qui circulent sur le réseau de notre voilier puissent être « digérées et comprises » par tel ou tel logiciel sur ordinateur ou tablette, l’utilisation d’un protocole standardisé commun à tous les instruments de bord s’impose, il s’agit de la norme NMEA. Il y a deux normes NMEA : une relativement ancienne mais encore beaucoup utilisée le NMEA 0183, une plus récente le NMEA 2000.

On ne va pas s’attacher à l’installation et à configuration complète d’un réseau NMEA sur un voilier, chaque voilier possède déjà son propre réseau NMEA qui fonctionne (ces installations sont diverses, variées et souvent uniques car « customisées » donc très nombreuses) , on va plutôt essayer de dégager les grands principes de fonctionnement des « réseaux » NMEA 0183 et 2000 et voir comment on peut se greffer dessus.

Le but de cet article est donc de comprendre d’abord comment fonctionne un réseau NMEA 0183 et NMEA 2000 dans ses grands principes pour pouvoir ensuite connecter correctement des ordinateurs , des tablettes ou des Smartphones généralement soit via un port USB soit via du WIFI. On fera ensuite un petit panorama des logiciels exploitant les protocoles NMEA 0183 et NMEA 2000 et en conclusion quel est leur réel intérêt.

 

Le « protocole » NMEA c’est quoi ?

En informatique un protocole correspond grossièrement à un ensemble de normes permettant à différents périphériques informatique de dialoguer entre eux en réseau et donc dialoguer ensemble sur la base de même « syntaxe ».
Les Normes de ce protocole sont définies et contrôlées par la National Marine Electronics Association (NMEA), association américaine de fabricants d'appareils électroniques maritimes.

Il faut distinguer deux Normes NMEA :
Une assez ancienne le NMEA 0183 qui a l’avantage d’être « lisible » mais qui est basée sur une communication série assez lente, peu performante et plus complexe à mettre en réseau.
Une plus récente le NMEA 2000 qui n’est pas directement « lisible » mais qui est basée sur un vrai réseau basé sur un « CAN bus » principalement issu de l’industrie des transports, beaucoup plus rapide et simple à installer en réseau car « plug and play ».

Le support physique du protocole NMEA 0183
Le protocole NMEA 0183 s’appuie sur un type de communication très simple : la norme RS 232 liée au fonctionnement d’un port série.
Le port série ou COM vous le connaissez tous sur les vieux PC, il est maintenant souvent remplacé par un port USB qui peut émuler via un driver adapté un port COM


Port Serie DB9 sur un PC:

Le Port COM est un port de communication de type série dont les caractéristiques physiques sont normalisés sous le standard RS-232. En gros, cette norme précise comment chaque caractère ( un octet) est représenté par les variations de tension sur le fil, à quels débits ils peuvent être envoyés, etc. En RS-232 les données circulent dans un seul sens sur le fil : il y a donc deux fils data (un pour chaque sens transmission ou réception). En NMEA 0183 seuls 3 fils sont donc utilisés : Un pour la masse (MNEA - ) , un pour envoyer le signal (MNEA out +), un pour réceptionner le signal (MNEA in +).

Exemple comment est codé un caractère K sur un port série à la norme RS 232

En informatique, chaque caractère est codé sur un octet soit une série de 8 bits.

Oscillogramme de la transmission du caractère K (01001011), avec un bit de départ et un bit d'arrêt ( lecture de droite à gauche )

Pour résumer, une petite synthèse assez ancienne mais claire datant de 2009 sur le port série et le NMEA 0183 : https://www.hisse-et-oh.com/articles/1109-port-com-nmea-etc

 

Le protocole NMEA 0183

Le protocole NMEA 0183 antérieur aux années 2000 est donc un protocole très basique basé sur des séries de caractères codés chacun sur 8 bits pouvant être transmis séquentiellement sur un port série.
Ces séries de caractères constituent des phrases NMEA. Une phrase ou trame NMEA 0183 est « lisible » car elle utilise des caractères alphanumériques (ASCII) chacun codé sur 8 bits.
Il existe plus d’une trentaine de trames NMEA 0183 relatives aux différents types de mesures et instruments présents à bord (anémomètre, sondeur, gps, etc…).
Leur règle de syntaxe est commune :

Chaque trame NMEA 0183 doit commencer par le caractère $ (ou par ! pour l’AIS) suivi du type d’émetteur dont voici les principaux :

AI = AIS

AG = Pilote automatique ( cas général ) ou AP = Pilote automatique ( magnétique)

CC = Ordinateur

CS = Communication par satellite

CV = Radio téléphone VHF

EC = Cartographie électronique et système d'information

EP = Balise de position de détresse

GP = GPS

HC = Compas

II = Instrument intégré

IN = Instrument de navigation intégré

RA =Radar

SD = Sondeur

TR = Système de positionnement

VW = Capteur de vitesse mécanique

ZC = Chronomètre

Les 3 caractères suivants représentent un code mnémonique du type de phrase nmea lié au type d’émetteur suivi d’un ensemble de valeurs relatives à cette mesure séparée par des virgules.

Exemples :

$HCHDG,125.5,,,,*41 : ici HC = source Compas, HDG code du type de phrase, 125.5 : Ici cette seule valeur parle d’elle-même il s’agit d’un cap de 125.5° (il peut y avoir d’autres valeurs optionnelles séparées par des virgules)

$GPGGA,064036.289,4836.5375,N,00740.9373,E,1,04,3.2,200.2,M,,,,0000*0E : ici GP = source GPS, GGA code du type de phrase, autres valeurs séparées par des virgules détaillées ci-dessous.

Chaque phrase NMEA 0183 se termine par un caractère * suivi d’un code à deux caractères qui correspond à un checksum. (Le checksum est basé sur un algorithme très simple qui permet de contrôler la non détérioration de la phrase NMEA)

Le détail de toutes les phrases nmea0183 standard : http://www.catb.org/gpsd/NMEA.html et des exemples : http://home.mira.net/~gnb/gps/nmea.html

Uniquement pour les curieux en informatique 3 exemples:

Exemple1 : Une trame GPS de type GGA. Ce type de trame est très courant car il fait partie de ceux qui sont utilisées pour connaître la position courante du récepteur GPS.

$GPGGA,064036.289,4836.5375,N,00740.9373,E,1,04,3.2,200.2,M,,,,0000*0E

Décomposition :

$GPGGA : Type de trame

064036.289 : Trame envoyée à 06h40m36,289s (heure UTC)

4836.5375,N : Latitude 48,608958° Nord = 48°36'32.25" Nord

00740.9373,E : Longitude 7,682288° Est = 7°40'56.238" Est

1 : Type de positionnement (le 1 est un positionnement GPS)

04 : Nombre de satellites utilisés pour calculer les coordonnées

3.2 : Précision horizontale ou HDOP (Horizontal dilution of precision)

200.2,M : Altitude 200,2, en mètres

,,,,,0000 : D'autres informations peuvent être inscrites dans ces champs

*0E : Somme de contrôle de parité, un simple XOR sur les caractères précédents


Parenthèse sur cette trame GPS GGA (une des plus importantes pour notre sécurité en navigation):

A noter que ce type de trame GGA a été une des première à être utilisée très largement dès l’avènement du GPS avant les années 2000. Cette trame n’est pas utilisée que pour la marine mais elle est utilisée de nombreux instruments incorporant un GPS. Nos Smartphones actuels tous équipés d’un GPS utilisent cette trame-là. Par exemple pour les informaticiens qui développent des programmes sur android il y a une bibliothèque nmea native qui permet de récupérer ce type de trame sur Smartphone ou tablette si elle est équipée d’un GPS.

Quand le GPS est activé cette trame est générée par défaut toutes les secondes. ( On voit donc là que cette trame de quelques caractères activée toutes les secondes ne nécessite pas un réseau très performant et qu’une simple communication sur un port série à 4800 bits / seconde suffit amplement. )

Cette trame résulte du calcul de la réception de signaux satellites émanant d’au minimum 4 satellites (parmi 24) en orbite autour de la terre. Le principe du GPS repose sur un calcul de triangulation dans un espace à trois dimensions basé sur la position de 3 satellites dont on connaît la position et la distance calculée par la durée que met le signal pour arriver sur notre récepteur GPS. La position et la distance du quatrième satellite permettent ensuite de réduire l’imprécision du calcul. Pour plus de détails sur les principes du calcul du GPS voir pour les non matheux une petite histoire qui illustre le principe : https://staff.hti.bfh.ch/cip1/gps/ressources/histoire.html ou pour les plus matheux le principe de calcul : http://www.genie-des-maths.polymtl.ca/exemples/ex-00019/ex1.pdf ouhttp://taupenasbj.free.fr/GPS/howto.html

Pour illustrer les principes du GPS exposés ci-dessus ainsi que les phrases NMEA GPGSA GPGSV liées aux positionnement des satellites GPS que l’on peut trouver ici : http://www.dossiers-techniques.fr/geolocalisation/communication-avec-un-gps-protocole-nmea-0183.html ou http://www.gpspassion.com/forumsen/topic.asp?TOPIC_ID=17661

Voici une représentation graphique de ces données où l’on voit les positions des différents satellites au-dessus de nous. On peut souvent voir ce type de représentation graphique sur nos traceurs GPS ou même sur nos Smartphones avec l’application appropriée :

Ici 11 satellites sont utilisés parmi les 24 en orbite autour de la terre, sur ces 11, 4 satellites sont utilisés pour le calcul GPS de géolocalisation nous donnant notre latitude et longitude.

Exemple 2 : Une trame GPS de type RMB = informations minimales de navigation. Ce type de trame plus spécifique à la navigation est utilisée en conjonction avec le pilote automatique lorsque l’on trace une route sur notre traceur avec des waypoints et que le pilote automatique suit cette succession de waypoints.

Décomposition :

$GPRMB,A,0.66,L,003,004,4917.24,N,12309.57,W,001.3,052.5,000.5,V*20

$GPRMB type de trame

A status A = OK, V = warning

0.66,L Cross-track error (nautical miles, 9.9 max.), steer Left to correct (or R = right)

003 Origin waypoint ID

004 Destination waypoint ID

4917.24,N Destination waypoint latitude 49 deg. 17.24 min. N

12309.57,W Destination waypoint longitude 123 deg. 09.57 min. W

001.3 Range to destination, nautical miles

052.5 True bearing to destination

000.5 Velocity towards destination, knots

V Arrival alarm A = arrived, V = not arrived

*0B Somme de contrôle de parité, un simple XOR sur les caractères précédents


Exemple 3 : Le contrôle du checksum dans un petit programme que j’ai écrit en langage java où l’on utilise un opérateur XOR pour concaténer chaque caractère de la phrase NMEA:

private String getCheckSum(String sentence) {
int checkSum=0;
for(int i = 0; i < sentence.length(); i++) {
checkSum = checkSum ^ (int)sentence.charAt(i);
}
return Integer.toHexString(checkSum);
}

Pour les curieux j’ai également développé un programme java / android qui récupère en WIFI / UDP toutes les trames NMEA et les affiches sur un Smartphone : Lien vers le source en java / android

 

Le protocole NMEA 2000

Le protocole NMEA 2000 plus récent n’est plus basé sur des séries de phrases séquentielles lisibles comme le NMEA 0183 mais est basé sur un format de messages binaires compact et non directement « lisible ». Ce protocole est basé sur la norme SAE J1939 qui est un protocole de communication de haut niveau utilisé sur les bus CAN dans d’autres domaines que le domaine maritime (exemple grosses machines agricoles). Contrairement au NMEA 0183 bâti sur un pseudo réseau pouvant être lent et encombré qui reste simple et archaïque et qui ne garantit pas les pertes de trames, pour le NMEA2000 il s’agit là d’un vrai protocole qui garantit l’intégrité des données liées à un vrai réseau beaucoup plus rapide (50 fois plus rapide)

Dans le protocole NMEA 2000, ce format de messages binaires est envoyé par paquets. Chaque paquet est composé d’une en-tête qui indique l’appareil émetteur, le récepteur concerné (cela peut être tous, dans ce cas valeur=255), le niveau de priorité, et le PGN. Le Parameter Group Number est un nombre de 6 caractères indiquant de quel type de message il s’agit, et donc comment doivent être ensuite interprétées les données correspondantes liées à ce type de message (longueur et emplacement de chaque zone de donnée).

Il est important de noter que de nos jours tous les grands constructeurs utilisent pour la plupart la norme NMEA2000 sur leurs instruments sous diverses appellations : Simrad (SimNet), RayMarine (SeaTalk), Garmin, NKE , B&G etc….
Une petite synthèse rapide de NMEA 2000 http://blog.francis-fustier.fr/nmea-2000-un-standard-reseau-davenir/

Uniquement pour les curieux en informatique quelques liens sur NMEA2000 :

Exemple de structure d’un message PGN 130306 : Wind Data http://tvaira.free.fr/dev/mp/nmea2000.pdf

Comment interpréter une trame NMEA2000 (vous allez voir que cela est beaucoup moins facile et lisible que le NMEA 0183…): http://samsblues.free.fr/NMEA2k.html

Tous les PGN officiels : http://www.nmea.org/Assets/july%202010%20nmea2000_v1-301_app_b_pgn_field_list.pdf

Une synthèse assez complète sur le NMEA2000 (en anglais) http://bitstream24.com/wp-content/uploads/2013/09/NMEA2K_Network_Design_v2.pdf

Si vous êtes intéressés par ces deux protocoles NNEA0183 et NMEA2000 et l’affichage de ces données correspondantes ainsi que leurs spécifications via un logiciel gratuit sur PC vous pouvez aller voir ce lien : http://openskipper.org/openskipperwordpress .

Actisense qui commercialise des passerelles NMEA 0183 / NMEA 2000 propose également des logiciels de ce type : http://www.actisense.com/products/actisense-software/nmeareader-eblreader/nmeareader-features.html

Pour conclure sur les protocoles NMEA 0183 et NMEA 2000 une synthèse en français (principalement NMEA 0183) car MNEA 2000 est un peu plus complexe à décoder….

http://opencpn.shoreline.fr/8_Dossiers_techniques/DT_31_NMEA/DT_31_NMEA.htm



Câblage NMEA 0183
Rappel : Seul 3 fils sont utilisés pour véhiculer des data en NMEA 0183 , un pour la masse, un pour transmettre les données , un pour réceptionner les données.

Exemple 1 de configuration classique entre un GPS / Traceur qui transmet les données GPS de géolocalisation (latitude longitude) à la VHF ASN en NMEA 0183 :

Un fil pour la masse (le MNEA Out - )
un pour transmettre les données (la sortie NMEA out + de votre traceur GPS),
un pour la masse coté récepteur (l’entrée NMEA In - In de votre VHF ASN )
un pour réceptionner les données (l’entrée NMEA + In de votre VHF ASN qui devra récupérer les données Latitude et Longitude transmises par votre GPS)

Schéma 1 :

Dans ce cas tout va bien nous sommes dans un schéma très simple

 

Exemple 2 de configuration classique entre une VHF ASN + un GPS / Traceur + un récepteur AIS tous en NMEA 0183 :

Dans ce cas le GPS transmet toujours les données à la VHF suivant le schéma 1, mais il réceptionne aussi le signal du récepteur AIS qui lui aussi dialogue en nmea 0183.

Le but étant que les cibles AIS soient affichées sur le Traceur GPS

Schéma 2 :

A noter dans ce schéma que l’AIS qui transmet en NMEA 0183 (output fil rouge pour les données ou NMEA + et output fil gris pour la masse NMEA -) doit transmettre ces données beaucoup plus rapidement au traceur/GPS (Fil vert Input NMEA In + et fil blanc MNEA In -). Le Traceur/GPS va donc devoir s’adapter à cette vitesse. Pourquoi une vitesse de transmission des données de 38400bauds est nécessaire à l’AIS à la place du standard de 4800bauds?

Comme on va le voir les données AIS qui correspondent à une liste de navires avec leurs positions respectives, leur route ainsi que leurs caractéristiques respectives sont beaucoup plus fournies et ne peuvent pas passer à une vitesse de 4800b. Une telle vitesse formerait un goulot d’étranglement et ne serait pas suffisante par rapport au flux de données AIS et entrainerait nécessairement des pertes d’informations importantes ou des blocages. Bien entendu dans ce cas le récepteur , ici notre traceur doit avoir la possibilité de fonctionner aussi à cette vitesse-là soit 34800bauds ou bits / seconde. Heureusement le paramétrage de l’entrée NMEA 0183 sur la plupart de traceurs permet de régler cette vitesse et de l’augmenter pour l’adapter à des périphériques qui transmettent à des vitesses plus importantes comme ici l’AIS.

Au delà de ces deux schémas assez classiques d’interconnexion de périphériques en NMEA 0183, il convient de rappeler que vu la nature du protocole NMEA 0183 basée sur la norme RS 232 où il n’y a pas de réseau mais simplement un ensemble de fils qui correspondent chacun à la transmission d’un type de donnée lié à un périphérique particulier, on arrive très vite à des cas où la connexion de plusieurs périphériques en NMEA 0183 devient un vrai capharnaüm qui peut rapidement ressembler à cela :

De plus vu la nature du protocole NMEA 0183 basée sur la norme RS 232 où il n’y a pas de réseau mais simplement un ensemble de fils qui correspondent chacun à la transmission d’un type de donnée lié à un périphérique particulier, chaque fil de transmission reste « spécialisé » et ne peut venir s’additionner à d’autres données.

En d’autres termes les données NMEA 0183 d’un seul instrument peuvent être envoyées sur le même fil à plusieurs autres instruments compatibles NMEA 0183, mais les données NME0A183 de plusieurs instruments ne peuvent pas être réunies sur un même fil et envoyées à un seul instrument.

Exemple qui marche : Un GPS/traceur peut envoyer des données en NMEA 0183 à un ordinateur équipé d’un port COM et de son logiciel de cartographie permettant d’afficher notre position + une VHF ASN qui nécessite des informations de latitude / longitude issue du GPS.

Exemple qui ne marche absolument pas en NMEA 0183 : les données NMEA 0183 d’un GPS/traceur (MNEA + out) + les données NMEA 0183 du sondeur (MNEA + out) + les données NMEA 0183 de l’anémomètre (MNEA + out) transmises et réunies sur le seul fil d’entrée sur un port série sur la broche N° 2 ( NMEA + In ) d’ une port série PC DB9 d’un ordinateur.

Règle simple : En NMEA 0183 on ne peut relier entre eux plusieurs fils véhiculant chacun des données NMEA spécifiques.

Pour résumer voilà ce que l’on peut faire et ne pas faire en nmea 0183 :

Si on veut réaliser un montage correspondant au schéma fig. 3 il est nécessaire d’avoir recours à un multiplexeur NMEA. Le multiplexeur va stocker les phrases NMEA issues des différents instruments en mémoire ou dans ce que l’on appelle un « buffer » et va ensuite les renvoyer correctement aux destinataires.


Pour mieux comprendre cela voir les sources dont je me suis inspiré pour les schémas : http://www.francis-fustier.fr/media/materiel/Multiplexeur.htm et les 6 premières pages issues de ce manuel en français de du multiplexeur ShipModul http://www.shipmodul.com/downloads/manuals/MiniPlex-2Wi_3.17fr.pdf

Voir également en guise de synthèse ces quelques règles d’interconnexion en NMEA 0183 http://blog.francis-fustier.fr/le-cablage-nmea-0183-pas-si-simple/

 

Câblage NMEA 2000

Schéma de principe d’un réseau NMEA 2000 : Une dorsale ou « Backbone » alimentée en 12v avec deux terminaisons de chaque côté sur laquelle vient se greffer l’ensemble des périphériques, là peu importe l’ordre des branchements de chacun des périphériques nous sommes sur un vrai réseau "plug and play".

Le nombre de fils d'un cable NMEA 2000 est de 4: 2 pour l'alimentation ( + - ) , 2 pour les données (réception, émission).

Il s’agit là d’un vrai réseau contrairement au NMEA 0183. Il peut accepter jusqu’à 50 appareils possédant chacun son propre identifiant et adresse sur le réseau lui permettant de communiquer distinctement avec chacun des autres appareils. La vitesse de transfert des données est beaucoup plus élevée et peuvent aller jusqu’à 250 Kb/s.

Quelques exemples de réseau NMEA 2000 :

Les prises mâles et femelles NMEA 2000 ont l’avantage d’être standardisées et on n’a donc pas à se poser de question lors de leurs branchements.

Pour résumer tout cela une synthèse : http://blog.francis-fustier.fr/nmea-2000-un-standard-reseau-davenir/

Contrairement à un réseau NMEA 0183, un réseau NMEA 2000 ne nécessite pas de multiplexage car toutes les informations qui transitent sur la dorsale du réseau sont clairement identifiées chacune. Comme on l’a vu précédemment, cela est lié à la nature du protocole NMEA 2000. Rappel : Chaque paquet NMEA est composé d’une en-tête qui indique l’appareil émetteur, le récepteur concerné (cela peut être tous, dans ce cas valeur=255), le niveau de priorité, et le PGN. Le Parameter Group Number est un nombre de 6 caractères indiquant de quel type de message il s’agit, et donc comment doivent être ensuite interprétées les données correspondantes liées à ce type de message (longueur et emplacement de chaque zone de donnée).

La modularité d’un réseau NMEA 2000 implique donc une reconnaissance automatique des différents périphériques installés et une installation grandement simplifiée.

Par exemple en NMEA 2000 n’importe quel périphérique sur le réseau peut être capable d’identifier tous les autres périphériques présents sur le réseau et les afficher avec un logiciel adapté, cela est impossible en NMEA 0183.

Exemple: sur mon voilier: un traceur garmin sur un réseau nmea2000 affichant tous les autres péripheriques connectés sur ce réseau et un panneau intégrant quelques instruments supplémentaires:

Ici les instruments NMEA2000 sur mon voilier: AC12 : calculateur simrad pour le pilote automatique, RC42 : compas simrad , IS20TW : télécommande simrad, DST200 : loch/sondeur, NMEA 2000 <-> 0183 : gateway actisense, N2NET NMEA 0183 gateway: boitier WIFI NavLink, IS20 : tous les afficheurs simrad, AP24 : écran de contrôle simrad du pilote auto, HDS7m : traceur lawrence , l'AIS étant etaint il ne figure pas là dans la liste des péripheriques NMEA 2000.

Le panneau integre quelques instruments supplémentaires qui viennent tous se greffer sur le réseau NMEA2000 : telecommande pilote, AIS, Passerelle NMEA2000 / 0183 principalement utilisée pour Open CPN sur un PC avec adaptateur serie, Boitier wifi NMEA navlink pour smartphone ou tablette en wifi.

 

 

Comment connecter un ordinateur , un smartphone ou une tablette au réseau NMEA

Connexion d’un ordinateur sur un réseau NMEA 2000 via une interface USB :

Si on veut afficher toutes les informations de navigation sur un ordinateur (loch,position, vent etc…) on peut connecter directement un ordinateur sur un réseau NMEA 2000 via une interface avec une sortie USB sans passer par un multiplexeur. ( En NMEA 0183 Un multiplexeur sera nécessaire si on veut transmettre plusieurs sources d’informations a un ordinateur).

Pour connecter un réseau NMEA 2000 à un Ordinateur le plus simple est d’utiliser une interface MNEA2000 / USB afin de relier l’ordinateur au réseau NMEA 2000

Principale référence (il y en a sûrement d’autres) : http://www.actisense.com/products/nmea-2000/ngt-1/ngt-1.html

La mise en place est très simple il suffit de connecter la prise nmea2000 sur une des prises libres sur du réseau NMEA2000 existant et la prise USB sur un PC.

Attention le protocole de sortie sur le port USB est en NMEA2000 donc à priori non compatible avec OpenCPN, voici la liste des logiciels compatible avec ce produit (au passage cela nous permet d’avoir les références de logiciels souvent payants compatible NMEA 2000: http://www.actisense.com/products/nmea-2000/ngt-1/compatibility-software.html

 

 

Connexion d’un ordinateur, smartphone ou tablette sur un réseau NMEA 2000 en wifi :

Si on veut afficher toutes les informations de navigation sur un ordinateur (loch,position, vent etc…) ou sur un smartphone ou sur une tablette communiquant en wifi avec notre réseau NMEA 2000 on peut connecter directement un boîtier wifi sur un réseau NMEA 2000 à noter que la plupart de ces boitiers WIFI proposent en option une sortie USB qui permet de ne pas utiliser l’interface USB mentionnée au-dessus :

Quelques références : http://www.digitalyachtamerica.com/index.php/en/products/interfacing/nmea-to-wifi-adaptors/product/52-navlink-wireless-nmea2000-server (J’utilise ce boîtier wifi sur mon voilier actuel équipé en SIMRAD SIMNET/NMEA 2000 pour alimenter divers logiciels sur PC, Smartphone et tablette android que l’on va étudier dans un chapitre suivant)

Ou http://www.seasmart.net/marine-wireless-networking-wifi.html (il y a plein d’autres références de boîtiers wifi)

La mise en place est très simple il suffit de connecter la prise nmea2000 du boîtier wifi sur une des prises libres sur du réseau NMEA2000 existant et activer le WIFI de sa tablette ou PC sur le WIFI de ce boîtier.

 

Connexion d’un ordinateur d’un smartphone ou d’une tablette sur un réseau NMEA 0183, en WIFI ou USB/Série : nécessité de passer par un multiplexeur NMEA

Là tout devient un peu plus compliqué que le NMEA 2000 car il y a du multiplexage . Exemple : http://www.shipmodul.com/fr/miniplex-2wi.html
Là aussi il existe d’autres références de produits qui font la même chose. (J’ai utilisé ce boîtier quelques années sur mon ancien voilier un first 30 équipé en NMEA 0183)


On voit que ce multiplexeur peut prendre en entrée 4 sources NMEA 0183 différentes pour les multiplexer sur deux sorties NMEA 0183.
La sortie USB permet de connecter un ordinateur pour principalement administrer les paramètres de chacune des entrées et sorties NMEA (vitesse, etc…)

Exemple sources à multiplexer en entrée (NMEA In):
sur 1a : signal nmea + de l’AIS , 1b –
sur 2a : signal mnea + du GPS , 2b -
sur 3a : signal mnea + de l’anémomètre , 3b –
sur 4a : signal mnea + du sondeur , 4b –

A noter que pour l’entrée 1 pour l’AIS il faudra paramétrer la vitesse de l’entrée à 38400 bits /sec. Le paramétrage de la vitesse de chaque port NMEA se fait avec le logiciel d’administration approprié en connectant un ordinateur à l’interface USB de contrôle.

Sortie en WIFI
Une fois les 4 sources multiplexées (ici par exemple AIS , GPS , anmomètre, sondeur ) toutes ces données seront disponibles en WIFI sur smartphone ou tablette a condition d'établir la connexion WIFI avec ce boîtier multiplexeur wifi. Là rien de compliqué voir un des chapitre suivant : parametrage de la connexion wifi.

 

 

 

Sortie adaptateur série USB pour du NMEA 0183

Sur la sortie NMEA Out1 on peut connecter un PC via une adaptateur série / USB. Les données en sortie du multiplexeur (ici NMEA Out1) alimenteront les données en entrée d’Open CPN qui pourra désormais afficher les cibles AIS (signal 1a multiplexé) , la position du voilier (signal 2a multiplexé, plus besoin de « souris USB GPS ») , le vent réel / apparent (signal 3a multiplexé), la profondeur (signal 4a multiplexé).

Schéma :

Une fois qu’open CPN reçoit et affiche les données NMEA, il peut être intéressant de lui permettre de commander un pilote automatique grâce à ses options de routage.

Pour cela connecter le pilote automatique compatible NMEA 0183 avec son fil en entrée NMEA in + sur la broche 3 de l’adaptateur série et son fil en entrée NMEA in – sur la broche 5 de l’adaptateur série. Un tel montage permet alors au pilote automatique d’exploiter les données de routage en sortie d’open CPN. Il faudra bien entendu paramétrer correctement Open CPN pour que les phrases NMEA relatives au routage ( ici principalement phrases NMEA0183 $GPRMB, $GPRMC ) soient prises en compte en sortie NMEA du port série. Dans ce cas de montage le pilote va donc pouvoir dialoguer avec OpenCPN et suivre la route tracée dans OpenCPN.

Rappel : le paramétrage des ports série dans OpenCPN se font dans le menu Boite à outils / Connexions / Ajouter une connexion :


Ici notre adaptateur série / USB se trouve localisé sur le port COM3. Sachant que l’on multiplexe ici des données AIS + GPS + vent + profondeur il est bien entendu préférable d’augmenter la vitesse du port à une valeur minimum de 38400 baud.

Pour plus de détails sur tous les paramétrages d’Open CPN voir :
http://www.eauxturquoises.fr/b_tutopencpn/tutopencpn.htm ou http://opencpn.shoreline.fr/Tutoriel.htm

 

Cas particulier d’un réseau NMEA 2000 avec l’utilisation d’OpenCPN qui ne comprend que le NMEA 0183

Dans ce cas utiliser une passerelle NMEA 2000 /01883 qui transforme le NMEA 2000 en NMEA 0183.

Exemple d’un tel produit : Le actisence NGW-1 http://www.actisense.com/products/nmea-2000/ngw-1/ngw-1.html

Dans ce cas il suffira de brancher la prise NMEA 2000 sur n’importe quelle prise libre sur la dorsale du réseau NMEA 2000 et de brancher le NMEA+ output à la broche N° 2 de notre adaptateur série/usb et le NMEA – à la broche N° 5 de notre adaptateur série/usb (cf schéma précédent)

Dans ce cas toutes les données NMEA2000 provenant de différentes sources et transformées en NMNEA 0183 sont volumineuses et il faut penser à augmenter la vitesse du port com sur lequel est branché notre interface série/usb à au moins 38400 voir plus si on a un AIS branché sur le réseau NMEA 2000.

 

Ou cas particulier d’un périphérique NMEA 0183 que l’on veut brancher sur un réseau NMEA 2000

Cette passerelle NMEA fonctionne dans les deux sens soit dans le sens conversion NMEA 2000 vers NMEA 0183 soit dans le sens conversion NMEA 0183 vers NMEA 2000. On peut donc utiliser cette passerelle dans l’autre sens pour par brancher sur un réseau NMEA 2000 tout périphérique ne comportant qu’une sortie NMEA 0183. Par exemple dans le cas d’un AIS ne comportant qu’une sortie NMEA 0183, on branchera la sortie NMEA 0183 out + de l’AIS sur l’entrée NMEA 0183 in + de la passerelle et le NMEA 0183 – de l’AIS sur le NMEA 0183 – de la passerelle, et la prise NMEA2000 de la passerelle sur n’importe quelle prise libre sur la dorsale du réseau NMEA 2000.

Lien vers la table de conversion NMEA 2000 / 0183 pour le Actisense NGW-1 : file:///C:/Users/S0071604/Downloads/NGW1ConversionList.pdf



Paramétrage de la connexion WIFI (pouvant supporter du NMEA 0183 ou du NMEA 2000)

Dans ce cas on peut connecter tout logiciel compatible NMEA / WIFI se trouvant sur ordinateur tablette ou smartphone à notre multiplexeur WIFI NMEA 0183 (ici dans notre exemple le ShipModul MiniPlex) ou à notre boîtier WIFI NMEA 2000 (ici dans notre exemple précèdent le Navlink de digital yacht).

Pour du NMEA 0183 en entrée les données à multiplexer et les branchements restent les mêmes que ceux évoqués précédemment. Pour du NMEA 2000 on n’a pas à se poser de questions, s’agissant d’un vrai réseau, il n’y a pas de multiplexage et il suffit de relier notre boîtier WIFI à une des prises libres sur la dorsale du réseau NMEA 2000 (vu dans un schéma précédent avec l’exemple navlink)

 

Exemple d’un paramétrage WIFI / NMEA 0183 sur open CPN, toujours même menu : Boite à outils / Connexions / Ajouter une connexion

Tous les autres logiciels compatibles NMEA /WIFI proposent dans leurs menus une interface similaire avec l’adresse IP et le port à renseigner , bien entendu avant de réaliser ce paramétrage penser à activer le wifi et à connecter votre ordinateur, smartphone ou tablette à votre boîtier WIFI. On verra souvent le choix entre UDP ou TCP. UDP est un protocole plus simple sans accusé de réception de la part du destinataire, ainsi si une donnée est corrompue elle ne peut être réémise par l’émetteur. Dans TCP l’émetteur prévient le destinataire qu’il envoie des données et le récepteur génère un accusé de réception. Si les données transmises sont corrompues l’émetteur peut à nouveau transmettre le paquet de données correspondantes. Pour des paquets NMEA 0183 UDP peut s’avérer largement suffisant et étant plus simple il sera plus léger et donc plus rapide.

Utiliser du WIFI c’est bien pratique et ça évite d’avoir des fils en sortie un peu de partout… et surtout cela ouvre la porte à tous les logiciels sur Smartphone ou tablette qui ne communiquent principalement qu’en WIFI et qui sont souvent d’un prix beaucoup plus abordable que sur Mac ou PC.

 

Une alternative si on ne dispose pas d’un boîtier wifi et que l’on veut utiliser une tablette comme répétiteur de cockpit pour OpenCPN se trouvant sur un PC

Le principe consiste à établir une connexion wifi « had hoc » ou point à point entre le PC la tablette et utiliser un logiciel de type « remote desktop » ou bureau à distance (souvent utilisé pour des prises de main à distance) partagé entre le PC et la tablette.

Une fois la communication établie, ces logiciels permettent d’afficher l’écran du PC sur un autre périphérique distant et de prendre la main sur le PC à partir d’un autre ordinateur ou tablette, là sur l’ipad on prend la main sur OpenCPN qui est installé sur le PC. Voir l’article de Gilles sur le blog du CNBR qui a réalisé cela entre un PC et un Ipad :http://www.cnbr13.com/2014/06/utiliser-une-tablette-ipad-comme-repetiteur-de-cockpit-pour-opencpn.html

Une alternative similaire à tester pour qu’une tablette android puise prendre la main sur un PC équipé d’OpenCP avec l'installation d'un logiciel de bureau à distance TeamViewer: http://www.shoreline.fr/Piloter_PC_par_autre_appareil/index.html

Si l’on veut n’utiliser qu’une tablette, ce type d’installation est toutefois plus consommatrice et complexe à mettre en œuvre qu’une simple installation avec un boîtier wifi répercutant directement les données NMEA sur notre tablette équipé d’un logiciel de navigation affichant ces données NMEA (voir liste de tels logiciels chapitre suivant).


Une alternative intéressante à un boîtier WIFI si on ne dispose pas encore d’AIS : un AIS WIFI

Si on n’a pas d’AIS et qu’un réseau NMEA WIFI à bord ne nous intéresse pas :

Les AIS tendent à se généraliser et les prix baissent donc en conséquence, à mon avis plutôt que d’avoir un simple récepteur AIS (souvent maintenant intégrés dans les VHF) il est préférable de mettre 200€ de plus et avoir un AIS récepteur / émetteur. Pour ma part j’ai ce modèle là EM-TRAK B100 qui me donne entière satisfaction : http://www.discount-marine.com/em-trak-b100-emetteur-recepteur-ais-classe-b souvent proposé à moins de 400€. Cet AIS a en plus la particularité d’intégrer une carte SD qui permet d’enregistrer automatiquement notre trace de navigation en format .kml pour ensuite pouvoir la visualiser par exemple sur google earth ou tout autre logiciel intégrant une cartographie et compatible avec les fichiers .kml (OpenCPN par exemple…)


Si on n’a pas d’AIS et qu’un réseau NMEA WIFI a bord nous intéresse :

Voici une référence intéressante que je n’ai pas testé mais qui semble très complet et ouvert. AIS émetteur / récepteur + boîtier WIFI compatible NMEA 0183 et 2000 :http://blog.francis-fustier.fr/xb-8000-nouveau-transpondeur-ais-wifi-pour-appareils-mobiles/


Son prix relativement élevé de l’ordre de 950€ correspond à peu près au coût total d’un émetteur / récepteur AIS tel que l’EM-TRAK B100 (environ 400€) et d’un boîtier WIFI compatible NMEA 2000 tel que le navlink de digital yacht d’environ 500 € qui à eux deux rempliraient les même fonctions. D’autres marques commercialisent de tels boîtiers par exemple :http://www.easyais.com/en/products/ais-transceivers/

 

Attention important les boîtier wifi branchés sur du NMEA 2000 restituent souvent du NMEA0183 !

De façon générale même si la norme NMEA 2000 repose sur un réseau CAN 50 fois plus rapide et beaucoup plus modulaire et « plug and play » qui permet de connecter plusieurs appareils sur la même dorsale sans trop se poser de question, il n’est pas lisible directement alors que le protocole NMEA 0183 peu performant (initialement communiquant via un port série très lent et ancien) a l’avantage de sa rusticité : une relative simplicité et une certaine lisibilité (basé sur les caractères ASCII) qui le rend ouvert et plus facilement ineffaçable et programmable avec une multitude d’autres logiciels. A ce titre un logiciel tel qu’openCPN comprend le NMEA 0183 mais pas le NMEA2000, il en est de même pour de nombreux autres logiciels que l’on va détailler. Donc la plupart des logiciels comprennent le NMEA 0183 mais pas forcément le NMEA 2000 plus complexe à décoder. Ainsi la plupart des boîtiers WIFI qui sont connectés sur un réseau NMEA 2000 restituent en WIFI du NMEA 0183 et non du NMEA 2000 pour plus de simplicité dans le traitement des données et la programmation des logiciels. Par exemple le boîtier WIFI NMEA 2000 Navlink de Digital yacht connecté sur un réseau NMEA 2000 restitue en WIFI du NMEA 0183 il en est de même pour de nombreuses autres marques.

 


Logiciels sur tablette ou smartphone Android utilisant une connexion NMEA / WIFI gratuits ou d’un coût modéré

https://digitalyacht.files.wordpress.com/2014/12/android-apps-v1_032.pdf Si vous cliquez sur ce lien récent qui a 4 mois vous pouvez cliquer ensuite sur chaque icone de logiciel qui vous renvoie à son lien de téléchargement.
J’ai extrait de cette liste que les logiciels communiquant en WIFI NMEA les autres logiciels tels que Navionics ou Plan2Nav ayant été déjà vus dans un de mes précédents articles.

Quelques remarques concernant cette liste de logiciels android:

Pour l'application SeaPilot la carte de la zone de navigation France détaillée à télécharger est payante (67€) à noter que SeaPilot existe aussi sur PC et Iphone / Ipad voir https://www.seapilot.com/fr/

L'application WinGPS Marine est payante 50€ mais semble assez complète avec possibilité de chargement de cartes raster plus de nombreuses options météo GRIB + NMEA, AIS. Elle mériterait peut être d'être testée.

Les applications Marine Navigation (à ne pas confondre avec Marine Navigator dont j'avais parlé dans mon précédent article) et Mx Mariner n’intègrent pas une cartographie des zones de navigation françaises.

Je me suis focalisé sur une application dans cette liste : SeaWi Marine qui a la particularité d’être gratuite (option payante 5€ pour la totalité des cartes). Cette application SeaWi est assez généraliste et propose des options très intéressantes surtout sur Smartphone.

SeaWi marine

Cette application repose sur une cartographie OpenStreetmap gratuite, cette cartographie affiche avec suffisamment de précision les contours des côtes ainsi que la position des phares et balises par contre elle n’intègre pas d’informations concernant la profondeur. Si cette application est gratuite, pour avoir accès à l’ensemble des carte mondiales openStreetMap il suffit de payer une seule fois 5 €. (Attention dans ce cas activez et payez qu’une seule fois la « premium licence »).

Sa vocation est principalement d’afficher les cibles AIS, ainsi que les principaux instruments de bord et surtout de fournir des alarmes.

On connaît tous les alarmes classiques de mouillage quand notre voilier dépasse un certain périmètre autour du mouillage ou que la profondeur remonte subitement. Tout l’intérêt de cette application est qu’étant reliée à nos instruments de bord en wifi et étant installée sur Smartphone, si on s’absente et qu’on laisse ce Smartphone à bord, elle peut nous alerter par SMS lors d’un problème de mouillage en notre absence. Il suffit pour cela de paramétrer le N° de téléphone sur lequel doivent partir les SMS d’alerte. Cette fonction d’alerte est là un réel plus d’une application sur Smartphone.

 

Manuel de SeaWi marine : http://www.seawimarine.net/Files/SeaWiUsersV036-01_08_02.pdf

Cette application est donc très complète et quasiment gratuite, elle communique en wifi aussi bien en NMEA 0183 que NMEA 2000 et elle est donc ouverte à tout type de boîtier WIFI installé à bord. Même si elle repose sur une cartographie openstreetmap, sa fonction n’est pas d’afficher une belle cartographie mais d’aller à l’essentiel et de posséder un nombre important d’alarmes paramétrables. La fonction d’alarme SMS est là un véritable plus !

De nombreux autres logiciels gratuits reliés en WIFI à nos instruments de bord permettent d’afficher uniquement les cibles AIS hors cartographie.
Généralement ils se contentent d’afficher une vue avec notre voilier au centre et les cibles ais autour avec leurs distances respectives.

Exemple EasyAIS : https://play.google.com/store/apps/details?id=com.stentec.easyAIS mais il vaut mieux, disposer d’un logiciel un peu plus complet avec des fonctions de cartographie , d’affichage de données nmea et d’alarmes comme sait le faire WeaWi. Qui peut le plus peut le moins…


Weather 4D

Dans les dernières versions Android, Weather 4D offre des options d’affichage de traces et de suivi de notre route. Il permet donc d’afficher la position du voilier sur la cartographie des grib en activant le gps, mais en allant dans le menu paramètres généraux / navigation on peut aussi connecter wheather 4D en wifi à nos instruments de navigation, dans ce cas il est donc inutile d’activer le gps, et weather 4D utilisera alors la position gps issue de nos instruments de bord. Si la version Android propose bientôt un module de routage (comme cela est le cas sir Iphone/Ipad), ce logiciel d’une ergonomie très satisfaisante et intégrant de nombreux modèles météo (abonnement 10€ / an) sera le complément indispensable à nos outils de navigation.

 

Logiciels Ipad / Iphone utilisant une connexion NMEA / WIFI gratuits ou d’un coût modéré

https://digitalyacht.files.wordpress.com/2014/12/ios-apps-v1_033.pdf Si vous cliquez sur ce lien récent qui a 4 mois vous pouvez cliquer ensuite sur chaque icone de logiciel qui vous renvoie à son lien de téléchargement.
J’ai extrait de cette liste que les logiciels communiquant en WIFI NMEA mais ne travaillant pas sur Apple et n’ayant pas d’iphone ou d’ipad je n’ai pas pu tester ces logiciels.

Donc si vous êtes poussés par la curiosité, n’hésitez pas à les tester.

 

Logiciels gratuits utilisant une connexion NMEA USB ou WIFI sur PC ou MAC

Bien entendu comme on l’a vu dans un article précédent des logiciels tels que MaxSea, Adrena sont très complets avec de nombreuses options et communiquent en MNEA /WIFI mais sont hélas payants et chers.

Certains logiciels sont assez complets et basés sur une cartographie et une connexion NMEA, ils sont moins onereux que Maxsea ou Adrena, tels que WINGPS http://www.stentec.com/en/wingps/wingps-5 ou PolarView http://www.polarnavy.com/ ou un logiciel français ScanNav http://www.scannav.com/ et il y en a d'autres, mais ils restent payants et au bout du compte n'offrent que peu de possibilités en plus qu'un OpenCpn gratuit quand il est équipé de ses nombreux plugins.

Donc selon moi un seul logiciel que l’on a déjà largement détaillé s’impose: OpenCPN. Une fois connecté au réseau NMEA Open CPN peut utiliser les données NMEA issus du traceur GPS et de l’AIS et ainsi afficher la position courante du bateau sur la carte ainsi que toutes les cibles AIS à proximité avec calcul du point de passage le plus proche de votre bateau pour chaque cible AIS.

Il peut aussi avec un plugin nommé VDR "Vayage Data Recorder" enregistrer toutes vos données de navigation NMEA et les restituer plus tard et reproduire ainsi toute votre navigation.

On peut même sur Open CPN simuler une navigation en etant chez soi en se connectant sur un serveur internet qui envoie des données NMEA de navigation, dans ce cas on se retrouvera dans son salon chez soi entrain de naviguer vers le golfe du morbihan !

Paramètrage de la connexion réseau pour simuler cette dans navigation OpenCpn (bien entendu dans ce cas là pensez à activer votre connexion wifi car ces données viennent d'un serveur internet):

A noter qu'à partir de la version 4 le plugin concernant l'affichage des grib s'est nettement amelioré.

Mais il va plus loin et grâce à un plugin natif tableau de bord qui permet d’afficher toutes les informations suivantes en style analogique ou numérique (à condition que les instruments correspondants communiquent bien avec le réseau NMEA) :

On voit là qu’il vaut mieux avoir un grand écran si on veut tout afficher et si on veut avoir l’impression d’avoir le tableau de bord qui ressemble plus à celui d’un avion de ligne ou d’un porte avion que d’un voilier….

Exemple d'un ecran OpenCpn avec les instruments de bord, si on reste raisonable afin de pas trop encombrer l'écran on se bornera à afficher les informations indispensables à la navigation (ici position GPS, cap, vitesse, profondeur, vent) à noter que toutes ces informations sont déjà affichées sur nos intruments de bord......


Un autre logiciel sur PC permet aussi d’afficher beaucoup de sources en NMEA 0183, il s’agit de NavMONPC : http://navmonpc.com/ Là aussi on a vite fait de saturer l’écran du PC d’un ensemble d’informations pas toujours très utiles… Mais NavMONPC est un complément très intéressant car il permet de faire ce que ne savent pas faire la plupart des autres logiciels de navigation plus axés sur de la cartographie : il permet de créer des ports COM virtuels. Cela est intéressant si l'on veut utiliser plusieurs logiciels de navigation en même temps sur le même PC. On peut par exemple utiliser le port COM3 qui reçoit les infos du GPS et virtualiser ce port com sur d’ autres ports séries virtuels pouvant être utilisés par d’autres logiciels en parallèle.
Si on aime les statistiques, il permet aussi d'avoir de belles courbes de vitesse et de vent apparent et réel.

 

Conclusion

Dans un précédent article on avait vu tous les plus que pouvaient apporter dans nos navigations en croisière des logiciels de météo et routage non connectés à nos instruments de bords: http://www.cnbr13.com/2015/01/les-logiciels-de-navigation-et-meteo.html ( Tout en sachant que le routage météo reste toutefois basé sur des prévisions météo et il ne faut donc pas suivre aveuglement un seul routage qui ne peut jamais être juste à 100%. Par conséquent lors de la création du routage il ne faut pas hésiter à utiliser plusieurs alternatives possibles en détériorant volontairement les polaires du voilier par rapport à ses polaires théoriques souvent optimistes et en juxtaposant plusieurs modèles météo avec des gribs provenant de sources différentes. )

Les logiciels connectés en wifi nmea sur notre réseau à bord n’apportent pas de réel plus car ils se contentent de dupliquer et rassembler les informations déjà présentes sur nos différents instruments de bord, ils apportent juste un confort supplémentaire lors de nos navigations. Lors d’une traversée de nuit il peut être plus confortable de vérifier de temps à autre les données des instruments de bord répétées sur notre tablette ou notre Smartphone allongé sur son lit plutôt que d’aller vérifier les instruments à la table à carte ou à l’extérieur sur le pont dans le froid de la nuit…. Tout cela n’apporte donc rien de plus en dehors d’un petit confort supplémentaire. Selon moi en croisière le seul plus réellement apporté par les Smartphones connectés en wifi sur le réseau nmea à bord sont les fonctions d’alertes de mouillage par SMS quand on s’absente du voilier ! Finalement cet article sur ordinateurs tablettes ou Smartphones connectés en nmea était plus un prétexte à expliquer comment fonctionne un réseau nmea et les moyens de s’y connecter sans trop le complexifier. Une marotte d’ingénieur informaticien qui aime naviguer…

Si je devais établir un classement des logiciels "gratuits" à emporter en navigation:
Sur PC je choisirai pour la météo et le routage: Squid qui propose de nombreuses options et modèles météo et du routage. A noter que Squid devient une référence des logiciels de météo et routage et est utilisé par de nombreux coureurs au large. http://www.greatcircle.be/language/fr/ Pour la navigation et l'affichage de données NMEA: l'incontournable OpenCPN. Avec l'arrivée de windows 8 et bientôt windows 10, OpenCPN et Squid peuvent fonctionner sur des PC tactiles donc en mode tablette. Cela est très pratique en navigation.

Sur Android tablette ou Smartphone, pour la météo: Wheather 4D pour son ergonomie et ses nombreux modèles météo (abonnement 10€ / an), pour le routage: sailGrib WR. SailGrib WR peut utiliser directement des gribs provenant du serveur Squid Great Circle, dans ce cas si on a un abonnement Squid/Great Circle on peut donc bénéficier de gribs très précis pour le routage SailGrib WR, pour l'affichage de données NMEA et ses alertes SMS: SeaWI, pour une cartographie raster en navigation: Marine navigator, pour une cartographie vectorielle en navigation: Navionics HD.

Pour Ipad, InavX et wetaher 4D Pro semblent être des références mais je ne les ai pas testés. A vos ipad pour tester tous les autres nombreux logiciels dans la liste fournie précédemment !

On ne s’est intéressé qu’ à des logiciels peu chers ou gratuits, et on a essayé de voir tous les plus que ceux-ci pouvaient nous apporter en croisière ; les logiciels de routage et météo apportent un plus incontestable en terme de prédiction et sécurité, pour les logiciels peu onéreux reliés en wifi à notre réseau nmea c’est moins évident à part un certain confort pouvant être apporté et des fonctions d'alertes SMS de mouillage que sur smartphone…. Bien entendu des logiciels beaucoup plus sophistiqués mais aussi beaucoup plus chers qui mixent des données météo et des données nmea issues de nos centrales de navigation peuvent s’avérer très intéressants mais à mon avis ils sont plus à réserver à une utilisation en course ou en régate qu’à une utilisation en croisière. Un logiciel tel qu’ Adrena qui permet par exemple d’enregistrer en permanence les données de navigation, vent réel apparent, cap, vitesse du voilier etc… permet d’affiner au fil de l’eau les polaires du voilier et ainsi d’optimiser encore un peu plus ses routes en régate ou en course au large, mais là on rentre dans une autre dimension qui est celle de la recherche des performances et non celle de la sécurité et du confort en croisière.

 

Article rédigé par Yves de Espéranza II

Un grand merci à toi pour ton analyse, tes connaissances en la matière et ta verve littéraire.

 

 

 

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Gilletarom 24/04/2016 18:50

Bonjour,

Bravo, déjà dit, mais je me répète sans crainte d'être ridicule.

Juste une petite info :

dans cette page, il y a ceci :
"Paramétrage de la connexion réseau pour simuler cette navigation OpenCpn (bien entendu dans ce cas là pensez à activer votre connexion wifi car ces données viennent d'un serveur internet):
"
Juste en dessous, il y a une petite copie d'écran qui parle du site "sinagot.net". Et les ports com visibles sont 4001, 4002, Etc .... Il y a un peu de changement, tous les ports com sont passés de la série 40xx à la série 50xx. Autrement dit, il faut remplacé 4001 par 5001, etc ...

VENTS 22/03/2015 16:47

Bel article!
Quelques corrections: la NMEA 0183, (qui date de 1983 comme son nom l'indique) est basée sur la RS422 et RS232. La RS422 prévoit l'isolation électrique entre le l'émetteur et le récepteur de donnée.
Point important, quand on sait que le PC n'a pas la même alimentation électrique que la centrale de nav, pas exemple.


Dans le même ordre d'idée, dans le paragraphe: "Sortie adaptateur série USB pour du NMEA 0183"
Il faut privilégier une interface RS233/USB isolée (opto-couplé).

Dans le cas contraire et sur l'exemple de la photo, il ne faut pas connecter la sortie "b" du multiplexeur à la borne 5 de la prise 9 points, mais connecter la sortir "com" à la borne 5 de la prise 9 points.

Philippe 22/03/2015 19:34

Bonjour et merci pour ces infos.
Bon vents...

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