Focus Actisense

A l’issue d’une collaboration entre les sociétés Nobeltec (TIMEZERO) et Actisense, la passerelle Actisense NMEA 2000 NGX-1 est désormais entièrement compatible avec la nouvelle version 5 du logiciel de navigation TIMEZERO.

Pour toute demande sur le fonctionnement du NGX-1, notre équipe commerciale se tient à votre disposition.

Le Wi-Fi est presque aussi répandu que l'air que nous respirons. Aussi, peut-on se demander quelle place occupe aujourd’hui le réseau sans fil dans le domaine de l'électronique marine et quel est son avenir !
Phil Whitehurst, PDG de la société britannique Actisense, vous livre son témoignage.
Actisense est un des principaux fabricants d’équipements d’électronique marine aux standards NMEA 2000, 0183 et autres. Parmi eux, la passerelle Wi-Fi W2K-1 >> contribue à étendre l’accessibilité et l'intérêt de la technologie sans fil à bord des navires.
Selon Phil Whitehurst, « le Wi-Fi est de plus en plus présent dans l'électronique marine. Ses utilisations vont de la possibilité pour l'utilisateur d'un bateau de plaisance d'accéder à des contenus sur Internet, jusqu'à la possibilité pour les exploitants de navires commerciaux de surveiller à distance les données de navigation ». 

Cette technologie a été inventée et mise à la disposition des consommateurs en 1997. Elle permet de transférer sans fil des données entre des appareils, à raison de 2 Mb/s. Aujourd'hui, la nouvelle norme de connexion sans fil baptisée "Wi-Fi 6" peut théoriquement transférer des données jusqu'à 9,6 Gb/s soit 4800 fois plus vite que la norme d'origine.

Le Wi-Fi s'est développé progressivement dans l'industrie de l'électronique marine. Il occupe aujourd’hui une place centrale, en particulier pour les appareils mobiles (tablette, téléphone, etc.).

Faire passer des fils derrière une cloison pour créer un réseau peut rapidement s’avérer contraignant : manque d’espace, difficulté d’accès, etc.
Bien entendu, un réseau doit toujours conserver un noyau câblé pour garantir l'intégrité des données entre les dispositifs essentiels à la sécurité des navires. Cependant, l'extension de celui-ci avec la technologie sans fil peut considérablement réduire le temps, les efforts et les coûts d'installation.
Les normes internationales NMEA 0183 et NMEA 2000 ont grandement contribué à favoriser un réseau de données interne ouvert facilitant la navigation et la communication entre les appareils du bateau. Désormais, le Wi-Fi devient l'extension du réseau filaire principal.

Avec un réseau Wi-Fi la connexion d'un appareil d’électronique marine compatible Wi-Fi à des appareils mobiles présente de nombreux avantages pour les utilisateurs :

• Visualisation des données de navigation : position, vitesse, cap, vitesse du vent, profondeur, données du moteur, messages AIS… n'importe où sur un navire.
• Souplesse d’utilisation grâce un suivi des données où que vous soyez sur le bateau !
• Transfert des données d’un réseau vers les applications de vos appareils compatibles Wi-Fi : smartphone, tablette, ordinateur, montre connectée, etc.

La passerelle Wi-Fi W2K-1 proposée par Actisense permet notamment de transférer facilement des données d'un réseau NMEA 2000 vers les appareils connectés en Wi-Fi.

Bien que les avantages du Wi-Fi soient indéniables, il est important de conserver un réseau central câblé. En effet, une connexion Wi-Fi n'est pas fiable à 100 %. Elle fonctionne à l'aide de signaux radios et de micro-ondes, ce qui implique que tous les appareils partagent la même largeur de bande.
On ne peut pas exclure le risque que les appareils soient soumis à des interférences par intermittence réduisant la réactivité des commandes. Cela est particulièrement vrai dans les marinas très fréquentées où de nombreuses sources de perturbations peuvent être présentes. Avec une connexion câblée (NMEA 2000 par exemple), on obtient une bien meilleure réactivité et une plus grande fiabilité des données transmises. 

L’utilisation d’un réseau Wi-Fi couplé au réseau câblé présente malgré tout de nombreux avantages en permettant d’étendre le réseau à des appareils très utiles, mais non essentiels à la sécurité.

La passerelle Wi-Fi Actisense W2K-1 a été conçue pour créer un lien intelligent entre un réseau câblé et un réseau sans fil. Ces deux réseaux sont déterminants pour un fonctionnement optimal et une utilisation plus conviviale.

La passerelle W2K-1 vous permet de combiner les avantages du protocole NMEA 2000 :

• Fiabilité du backbone (câble)
• Facilité d’enregistrement des données
• Partage des données sans fil avec des appareils connectés en Wi-Fi.

Toutes les passerelles Wi-Fi créent un point d'accès sans fil (WAP) auquel les appareils mobiles se connectent afin de recevoir des données (en option, le WAP permet de configurer la passerelle).
La plupart des passerelles Wi-Fi offrent la possibilité de se connecter à un réseau Wi-Fi existant et à tout réseau câblé dont il peut faire partie.
Cependant, de nombreuses passerelles offrent cette possibilité au prix de la désactivation de leur propre WAP. L’utilisateur doit donc faire un choix.
La connexion de la passerelle à un réseau existant présente l'avantage de rendre les données de la passerelle accessibles à tout appareil de ce réseau. La passerelle Actisense W2K-1 offre l’avantage de permettre à l'utilisateur de se connecter aussi bien par l'accès à son WAP ou par le réseau existant.

Le Wi-Fi devenant un élément courant des réseaux dans le domaine marine, la demande de connectivité et la liste des appareils et applications pris en charge se développent rapidement.
Il existe déjà un nombre impressionnant d'applications de navigation qui prennent en charge la connectivité Wi-Fi.
A ce jour, on dénombre plus d’une vingtaine d’applications compatibles avec la passerelle W2K-1 et chaque année de nouvelles applications sont rajoutées.
A terme, lorsque les connexions sans fil seront massivement utilisées en complément d'un réseau câblé, les applications offriront encore plus de fonctionnalités au service d’une navigation plus confortable.

Les capacités d'enregistrement du W2K-1, même si le signal Wi-Fi est perdu et que l'application ne reçoit pas les données, garantissent que les données NMEA 2000 seront toujours enregistrées sur la carte SD interne. Cette fonctionnalité permet à l’utilisateur de bénéficier d’un réel confort. En particulier dans une situation exceptionnelle nécessitant de démontrer la collision entre deux navires.

Alors que la connectivité des équipements d’électronique maritime progresse chaque année, le prochain grand changement sera l'introduction de la très attendue norme internationale NMEA OneNet courant 2020.
Actuellement, l’absence de normalisation engendre la présence d’une multitude de protocoles propriétaires. La norme OneNet ambitionne d’imposer un standard de partage de données NMEA 2000 entre tous les appareils de bord. Ainsi pour connecter deux équipements à un réseau NMEA 2000, vous n’aurez plus à vérifier leur compatibilité PGN (groupes de données) !
Les PGN NMEA 2000 seront bientôt rebaptisés PGN NMEA. Une fois que ces derniers intégreront le réseau central Ethernet câblé, le partage par Wi-Fi sera la prochaine étape logique pour créer un réseau de données avancé capable de répondre à toutes les exigences de ses utilisateurs !

Les réseaux OneNet permettront d’étendre et de compléter les avantages des réseaux NMEA 2000 en améliorant la sécurité des données et la vitesse des données jusqu'à 4000 fois plus que la NMEA 2000 !

Par ailleurs, le réseau OneNet pourra relier de façon transparente plusieurs réseaux NMEA 2000 entre eux pour surmonter toutes les limitations physiques du NMEA 2000 qui ont freiné son adoption sur les grands navires commerciaux : imaginez par exemple, un petit réseau NMEA 2000 dédié sur la passerelle du bateau et un autre dans la salle des machines réunis grâce au système OneNet pour créer un réseau de données performant !

Enfin, le standard NMEA OneNet permettra d’englober des technologies à large bande passante telles que des caméras vidéo, des radars, des sonars, etc.

Le futur ne manquera pas d’avenir !

Lors de la conception de produits alimentés en courant continu pour les réseaux marins, l'isolement des appareils doit être pris en compte !

Bien qu'il existe de nombreux appareils électroniques sans isolation en raison de réductions de coûts ou de la croyance qu'une ancienne version de la norme NMEA le permettait, il est généralement admis que l'isolation dans les systèmes alimentés en courant continu est sage et sans doute critique pour la fiabilité.

En 2007, Actisense a utilisé son expérience de conception pour développer le premier circuit de transmission isolant de marine de plaisance, l'appelant la technologie "ISO-Drive".

ISO-Drive a été rapidement ajouté à tous les produits Actisense NMEA 0183 pour fournir 1500 volts d'isolation galvanique marine sur chaque sortie. Cette isolation de sortie permet aux produits Actisense installés dans des réseaux marins complexes non seulement de distribuer des données, mais également d'isoler d'autres appareils qui n'ont pas d'isolation propre, évitant ainsi de les endommager.

L'isolement empêche les deux plus gros problèmes qui affectent les systèmes d'alimentation CC et les appareils qui s'y trouvent comme l'explique Josh de la société Actisense ; boucles de masse et différences de potentiel de masse.

Une boucle de terre existe lorsque deux ou plusieurs chemins vers la connexion à la terre de l'alimentation de la batterie CC du navire sont créés. Lorsque ces chemins vers le sol sont à des potentiels différents, ce qui est ridiculement facile avec les systèmes alimentés en courant continu, les problèmes peuvent aller de problèmes de communication intermittents à des dommages complets à l'appareil.

Une petite différence de potentiel de terre peut être perçue comme une corruption aléatoire des données, tandis qu'une plus grande différence de potentiel de terre peut empêcher complètement la communication de données.
Au fil du temps, en fonction de la taille de la différence de tension potentielle, tout appareil sans isolation CC marine sera endommagé.

Si vous êtes à 80 milles du rivage sans GPS parce qu'il a subi une panne complète, votre appréciation de l'isolement augmentera considérablement.

L'isolation galvanique marine empêche le courant de circuler entre deux circuits électriques, tout en permettant le partage de données par des méthodes optiques, mécaniques ou électromagnétiques. L'isolation galvanique du bateau donne à l'utilisateur la tranquillité d'esprit que les différences de potentiel de terre et les boucles de terre ne peuvent pas se produire, de sorte que les dommages qui en résultent ne peuvent pas non plus se produire.

Généralement, l'isolation marine est réalisée par deux méthodes principales : les transformateurs et les opto-isolateurs.
Les opto-isolateurs marins (également appelés opto-coupleurs) sont la méthode la plus couramment utilisée dans les appareils électroniques marins et ont toujours été une exigence d'un auditeur NMEA 0183. Pour les ports NMEA 0183 à RS232 à 9 broches, la protection contre les boucles de masse améliore la sécurité avec l'isolateur optique Actisense NMEA OPTO-4 RS232. L'isolateur optique série OPTO-4 est doté d'un câble et d'un boîtier blindés pour une excellente résistance à l'eau et il est rapide et facile à installer.
Les isolateurs optiques marins (« Optos ») transfèrent en toute sécurité des données entre deux circuits isolés individuellement à l'aide couplage optique. Dans la plupart des cas, ils sont constitués d'une LED qui convertit l'énergie électrique en lumière et d'un photocapteur tel qu'un phototransistor qui convertit la lumière en énergie électrique.

Il convient toutefois de noter que les 1500 volts d'isolation fournis par un opto-isolateur ne peuvent pas espérer protéger contre un coup de foudre à proximité ou sur un navire, car le potentiel de 100 kV+ généré est généralement catastrophique pour l'électronique d'un navire.

Pour créer un réseau de données marines fiable, utilisez un produit Actisense NMEA avec une sortie ISO-Drive Talker pour communiquer avec tout appareil NMEA 0183 qui n'a pas ou peut ne pas avoir d'entrée isolée. Cela ajoutera les 1500 volts d'isolation manquants nécessaires pour garder les appareils sûrs et beaucoup plus fiables.