Her indledningsvis en kort forklaring mellem en multiplexer og en mere simpel gateway.
En multiplexer er en samleboks.
Den samler data fra flere instrumenter og sender dem videre som én samlet datastrøm.
– altså en multiplexer samler trafikken.
En gateway er en oversætter.
Den oversætter data fra én standard til en anden, for eksempel fra NMEA 0183 til NMEA 2000.
I praksis kan én og samme enhed godt være begge dele:
Den kan både samle data fra flere ældre instrumenter og samtidig oversætte dem, så nyt udstyr også kan forstå dem.
– altså en gateway oversætter sproget.
Hvornår skal du vælge USB, Ethernet eller Wi-Fi?
Når man ser på multiplexere og gateways til bådens instrumenter, kan det være svært at vurdere, om man skal vælge USB, Ethernet eller Wi-Fi. For de fleste sejlere handler valget mest om, hvor mange enheder der skal have adgang til navigationsdata, og hvordan man ønsker at forbinde dem.
USB-versionen
USB er den enkle løsning.
Her forbindes multiplexeren direkte til én bestemt computer, typisk en bærbar PC med OpenCPN.
Vælg USB hvis:
* du vil koble én bærbar PC til navigationssystemet
* PC’en kun skal bruges som supplement eller backup
* du ikke har behov for at dele navigationsdata ud på bådens øvrige netværk
For mange sejlere vil USB derfor være den mest enkle og naturlige løsning.
Ethernet versionen
Ethernet er mest relevant, hvis navigationsdata skal ud på et egentligt netværk.
Det kan være smart, hvis:
* flere enheder skal have adgang til de samme data
* båden har en fast router eller netværksstruktur
* du vil gøre AIS-, GPS- og instrumentdata tilgængelige for flere computere eller displays
Men i praksis har mange fritidsbåde ikke et egentligt Ethernet-netværk som i et kontor. Derfor er Ethernet ofte først interessant i større eller mere avancerede installationer.
Wi-Fi versionen.
Wi-Fi er den trådløse løsning.
Her kan navigationsdata deles til for eksempel:
* tablet
* telefon
* bærbar PC
Wi-Fi er især smart, hvis man vil undgå kabler til de enheder, der skal modtage data. Til gengæld kan det gøre installationen lidt mere kompleks, hvis man i forvejen har en separat router om bord til streaming, kameraer og internet.
Den praktiske tommelfingerregel:
USB = én computer
Ethernet = hele netværket
Wi-Fi = trådløs adgang
Hvad passer bedst til de fleste fritidsbåde?
For mange sejlere, som vil:
* beholde deres gamle NMEA 0183-instrumenter så længe som muligt.
* koble dem sammen med udstyr i den nye NMEA standard 2000.
* og måske supplere med en bærbar PC eller på sigt helt overgå til eksempelvis OpenCPN – så vil USB versionen ofte være den mest enkle og mest relevante løsning.
Ethernet giver først rigtig mening, hvis båden også har eller skal have et egentligt datanetværk.
Wi-Fi giver mest mening, hvis man ønsker trådløs deling af navigationsdata til flere mobile enheder.
Tænk fremad, hvis du senere vil have NMEA 2000
Hvis båden i dag hovedsageligt er bygget op med NMEA 0183, kan det virke fristende at vælge en ren 0183-multiplexer nu og først senere supplere med en enkel gateway til NMEA 2000, når behovet opstår.
I praksis er det dog ofte mere fornuftigt at vælge en multiplexer, som allerede fra starten også kan håndtere NMEA 2000.
Fordelen er ikke kun, at man sparer en ekstra boks senere. Den vigtigste fordel er, at man får langt bedre kontrol over, hvilke data der skal oversættes og sendes videre mellem NMEA 0183 og NMEA 2000.
Det bliver især vigtigt, hvis båden har flere datakilder af samme type, for eksempel:
* flere GPS-modtagere
* AIS og GPS på samme netværk
* eller flere instrumenter, som sender beslægtede navigationsdata
Med en enkel gateway har man ofte kun begrænset kontrol over, hvilken datakilde der faktisk bliver sendt videre.
Med en mere avanceret multiplexer/gateway kan man derimod i højere grad styre:
* hvilken kilde der skal have prioritet
* hvordan data skal fordeles
* og hvordan systemet skal reagere, hvis den primære kilde forsvinder
Det giver et mere overskueligt og fremtidssikret system.
Og så en aller sidste gang for Prins Knud !
Er Wi-Fi i multiplexeren pengene værd?
For mange sejlere lyder en multiplexer med indbygget Wi-Fi umiddelbart som den mest moderne løsning. Men i praksis afhænger det helt af, hvordan bådens navigationsudstyr faktisk bruges.
Hvis målet først og fremmest er at forbinde eksisterende NMEA 0183-instrumenter med en ny NMEA 2000-plotter og samtidig kunne koble en bærbar PC på systemet, vil en USB-version ofte være den mest enkle og fornuftige løsning.
Wi-Fi i multiplexeren giver først en reel fordel, hvis man også vil:
* bruge tablet eller telefon aktivt til navigation
* modtage navigationsdata trådløst
* eller dele AIS-, GPS- og instrumentdata ud på bådens øvrige netværk
Hvis man derimod allerede har en almindelig Wi-Fi-router om bord til streaming, kameraer og internet, og hvis den bærbare PC er den vigtigste ekstra navigationsenhed, er Wi-Fi i multiplexeren ofte ikke nødvendigt.
Den korte tommelfingerregel
Har du én bærbar PC og ingen reel tablet-navigation, så vælg USB.
Har du flere trådløse navigationsskærme, så vælg Wi-Fi.
For mange fritidssejlere vil en USB-multiplexer derfor være det mest enkle valg, mens Wi-Fi-versionen først bliver pengene værd, når den trådløse funktion faktisk skal bruges aktivt i navigationen.
Håber denne gennemgang har gjort det lidt nemmere at vægle om du blot skal købe en Gateway (oversætter) eller den mere avancerede Multiplexer, som kan forbinde dine eksisterende NMEA 0183 instrumenter til det moderne NMEA2000 system og endelig, om hele dit navigationssystem skal udvides med en bærbar PC med OpenCPN eller om dit navigationssystem skal suppleres med en trådløs tablet eller mobiltelefon via en multiplexer med indbygget Wi-fi.
I min egen båd har jeg en router med Wi-fi ombord, hvor jeg streamer TV og film fra og tilkobler min mobil og en bærbar PC.
Derfor har jeg valgt nedenstående USB version, da jeg syntes at den bedst passer til mit bestående, gamle men omfattende navigationssystem og kun vil tilslutte en PC med OpenCPN, som en alternativt navigationsmulighed – foreløbig.
Derfor er det specielt denne version som efterfølgende beskrives her under:
Tekniske specifikationer:
Strømforsyning: 8-35VDC, beskyttet mod fejlpolarisering.
Strømforbrug: 50mA (100mA max. med fuldt belastet udgange)
Indgange: 4 x NMEA-183/RS-422, galvanisk adskilt
Udgange: 1 x USB, 2 x NMEA-183/RS-422
Buffers: 5 buffers af 800 karakterer (4 x NMEA, 1 x USB)
Filterliste størrelse: 30 forskellige NMEA strenge
Priotetliste størrelse: 30 forskellige NMEA strenge
Hastighed NMEA In 1-4: 4800 til 115.200 Baud
Hastighed NMEA Ud1/USB: 4800 til 115.200 Baud
Hastighed NMEA Out2: 4800 til 115.200 Baud
Dimensioner: 138 x 62 x 30mm
MiniPlex-3USB-N2K (N2K = NMEA-2000)
MiniPlex-3USB-N2K er en avanceret NMEA multiplexer, som kombinerer data fra op til 4 navigationsinstrumenter til 2 NMEA udgange, kontaktport og en USB port. MiniPlex–3USB multiplexer opnår man en ideel løsning til PC’er og notebooks uden en serielport. MiniPlex–3USB-N2K kan på alle porte data indstilles til den baud rate der ønskes og herved kan alle former for udstyr tilsluttes f.eks. en AIS modtager eller transponder. I seneste firmware opdatering er MiniPlex autobaud detekterende for alle indgange, dette gør anvendelse endnu nemmere end før.
Data fra flere navigationsinstrumenter er mulig udsende på et enkelt datakabel. Dette reducerer installations-omkostninger og gør den langt nemmere. Interfacet kan flydende uden forsinkelser oversætte Raymarine Seatalk® til NMEA 0183.
Alle indgange og udgange er galvanisk isolerede, hvilket eliminerer jordsløjfer (ground loops) mellem instrumenterne. Det avancerede filter kan anvendes til at bestemme antal og typer af NMEA strenge fra et bestemt system. Antallet af bestemte NMEA sætninger kan reduceres eller strenge kan helt udelukkes. Automatisk skift mellem computer navigation og GPS-baseret navigation. Plus automatisk skift mellem primær og sekundær GPS navigator i tilfælde af fejl. De 2 NMEA udgange (talker porte) tillader distribution af NMEA data til hele 8 instrumenter (indgange).
MiniPlex-3USB-N2K kan tilsluttes til en computer via en USB port som benyttes til PC navigation. Selvstændig drift er også mulig, hvor USB porten kun benyttes til at konfigurere MiniPlex interfacet.
Andre fordele: MiniPlex-3USB-N2K har en masse muligheder og konfigurationsoptioner, som gør det muligt for brugeren at tackle næsten en hver slags NMEA flaskehals eller interfacing-problem. Det medfølgende Windows program MPX-Config tillader fuld konfiguration af multiplexer og monitorerer NMEA data som tilføres og passerer igennem multiplexer.
Seatalk® konversion Når Seatalk -> NMEA optionen er valgt, ændres NMEA indgang 4 til et SeaTalk® kompatibelt input, som konverterer de fleste standard SeaTalk datagrammer fra et Raymarine® netværk til NMEA datasætninger.
Funktionsmåder:
SERVER: data som modtages sendes alle til PC’en. Data som sendes fra PC’en sendes til NMEA udgangen.
HUB: alle modtagne data som modtages på de 4 inputs multiplexes og sendes ud på NMEA udgangen.
AUTO: automatisk valg mellem SERVER og HUB funktionen. Denne funktion er anvendelig for brugere som har en GPS og en autopilot tilsluttet til multiplexer, og på visse tider ønsker at sejle med deres notebook som søkortplotter. Når notebooken er tilsluttet, ændrer multiplexer funktion til HUB og x-track- og waypoint-informationer fra GPS sendes direkte til autopiloten. Når den tilsluttede notebook udsender data, skifter multiplexer automatisk til SERVER og autopiloten vil modtage x-track- og waypoints-informationer fra notebooken i stedet.
AUTO funktionen virker også som nødbackup: når notebook eller PC’en falder ud eller lignende, vil multiplexer falde tilbage til HUB funktionen efter ca. 10 sekunders udfald.
NMEA filteret er meget fleksibelt og kan konfigureres til at lade ønskede NMEA sætninger passerer på hvert af de tilsluttede inputs. Denne stærke funktion reducerer chancen for overflow, som kan resulterer i mistede data. F.eks, udsender mange GPS modtager, RMC, GSV, GSA, GLL og GGA datasætninger hvert sekund, og bruger 85% af denne mulige båndbredde på en NMEA kanal. Ved at blokere for uønskede og unødvendige NMEA datasætninger, bevares den båndbredden til andre instrumenter. Real-Time Gyro- og fluxgate kompasser producerer NMEA sætninger med et meget højt interval (20 sætninger/sekund eller mere). Dette kan bevirke et overflow i multiplexers buffer. Selvom dette overflow ikke bevirker at der udsendes ukorrekte sætninger, kan det medvirke til uønskede forsinkelser på NMEA sætninger med helt op til 20 sekunder i ekstreme situationer. Dette kan bevirke at f.eks. en autopilot ikke kan foretage gode kurskorrektioner når dens kurs opdatering forsinkes med 20 sekunder. Real-Time optioner forhindrer denne forsinkelse ved at lade data fra en bestemt kanal passere uden forsinkelse til multiplexers NMEA udgang. Som resultat heraf, kursen forsinkes aldrig med mere end 0,2 til 0,5 sekunder, afhængigt af mængden af NMEA sætninger som passerer igennem multiplexer.
Kurskonvertering: denne funktion konverterer magnetisk kursstreng (HDG) til den sande kursstreng (HDT). Hvis den oprindelige magnetiske kursdatasætning indeholder den magnetisk variation, anvendes denne til at beregne den sande kurs før konvertering. Denne funktion er anvendelig for bestemt udstyr som VDR’s som netop behøver denne sande kurs, selvom skibet kun er udstyret med magnetisk virkende kompas som et f.eks. fluxgate kompas.
Inputs priotet: med denne funktion startet, vil lignende NMEA datasætninger på forskellige indgange kun blive sluset igennem multiplexer fra den indgang som har højest priotet. USB porten har den højeste priority, fulgt af indgang 1 til 4 i faldende orden. Hvis f.eks. 2 stk. GPS’er er tilsluttet til indgang 1 og 2 og begge udsender samme NMEA sætninger, vil kun data modtaget på indgang 1 blive sluset igennem interfacet. En udfaldsperiodefunktion sikrer at lignende datasætninger sluses igennem hvis data udebliver på indgang 1. Et andet eksempel er hvor en GPS afgiver en SOG til et vindmåler og de andre sætninger tilføres og videreføres fra vindmåleren. Når GPS er tilsluttet til indgang 1 på multiplexer (højeste priotet) og vindmåleren tilføres indgang 2 (lavest priotet), vil de repeterede GPS sætninger fra vindmåleren blive blokeret og vinddata sluses igenne multiplexeren.
Kanalnummer: når denne funktion anvendes, vil multiplexer udsende en brugerdefineret NMEA sætning som indikerer fra hvilke indgang sætningen er modtaget.
VirtualPlex-1 programmet (ekstraudstyr) anvender denne sætning til kunne rute NMEA sætninger ud på de forskellige kunstige serielporte. Denne funktion er især anvendelige hvis der afvikles flere programmer samtidigt på samme PC eller programmet der skal modtage data ikke er i stand til at modtage data fra forskellige sensorer på samme port. Dette gælder bl.a. for visse datasætninger på MaxSea programmet.
Talker ID ændring: Talker ID ændringsfunktionen ændre Talker ID på de indkommende NMEA sætninger. Talker ID kan blive specificeret for hver indgang. Denne funktion er anvendelig for programmer eller instrumenter som forventer en specifik talker ID eller for at man kan definere at sætningen kommer fra en bestemt af 2 eller flere lignende instrumenter.
Om du foretrækker også en trådløs forbindelse til en tablet kan du vælge modellen MiniPlex 3Wi-N2K (se diagram her under), men mod en tillægspris på ca. kr. 1000,- .
Afsluttende: Ja der er alternative løsninger til min her valgte version fra ShipModul.
Et fornuftigt alternativ er nogle af Actisense’ multiplexere og gateways.
De større modeller er generelt rettet mod mere avancerede installationer, og de ligger også typisk i et højere prislag end ShipModul.
Actisense PRO-NDC-1E2K beskrives for eksempel som en intelligent NMEA 0183-multiplexer med indbygget NMEA 2000-gateway, ethernet-streaming, auto-switching og sætningsfiltrering, mens ShipModul MiniPlex-3USB-N2K i højere grad fremstår som en samlet og sejlerpraktisk løsning til at samle flere NMEA 0183-kilder, koble dem til NMEA 2000 og samtidig gøre det let at tilslutte en PC via USB og ikke mindst også kan håndtere det specielle Seatalk fra Raymarine.
Hvis fokus er en enkel og central multi-enhed til fritidsbåden, vil ShipModul ofte være det mest nærliggende valg.
Hvis man derimod ønsker en mere professionelt orienteret løsning med ekstra vægt på avanceret styring af datatrafikken og netværksfunktioner, kan Actisense være et meget relevant alternativ. Valget er naturligvis dit.
Hvorfor koster nogle multiplexere mere end andre?
Det er et oplagt spørgsmål, for ved første øjekast kan mange multiplexere ligne hinanden. Men prisforskellen skyldes ofte, at de dyrere modeller kan meget mere end blot at samle et par ledninger.
En billigere model kan være fin i et enkelt system med få instrumenter og et begrænset behov. Men når installationen bliver større, og man ønsker at samle flere ældre instrumenter, koble en PC på og måske senere bygge videre med NMEA 2000, så bliver forskellene tydelige.
De dyrere modeller har ofte:
* flere indgange og udgange
* bedre elektrisk beskyttelse, for eksempel galvanisk isolation.
At indgangene er galvanisk isolerede betyder, at de er elektrisk adskilt, så risikoen for jordsløjfer og støjproblemer bliver mindre.
* mere avanceret styring af, hvilke data der skal sendes hvorhen
* mulighed for både USB, Wi-Fi eller Ethernet
* og ofte indbygget gateway mellem NMEA 0183 og NMEA 2000
Det betyder, at man ikke kun betaler for selve boksen, men for en mere fleksibel og fremtidssikret løsning.
I praksis kan en dyrere multiplexer derfor spare både tid, ekstra bokse og senere ombygninger. Det gælder især i både, hvor der allerede findes flere velfungerende NMEA 0183-instrumenter, som man gerne vil bevare og samtidig supplere med nyere udstyr.
Den praktiske hovedregel:
En billig multiplexer kan være nok til den lille og enkle installation.
En dyrere multiplexer er ofte pengene værd, når man vil samle flere instrumenter, have bedre kontrol over data og være klar til senere udbygning.