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„Actisense arbeitet seit 10 Jahren an der OneNet- Steuerung Komitee, das sicherstellt, dass der neue Netzwerkstandard sowohl technischen Installateuren als auch Bootsbenutzern auf der ganzen Welt zugute kommt. Wir setzen uns dafür ein, dass der neue Standard erfolgreich zusammen mit den anderen NMEA-Protokollen integriert wird. Sie können sicher sein, dass Actisense einiges aufregendes zu bieten hat geplante Updates und OneNet-Produkte auf unserer Roadmap. Pass auf diesen Raum auf!“
– Phil Whitehurst, CEO von Actisense

 

Wir haben alle von OneNet gehört, aber was ist das? Und warum wird es das nächste große Ding für NMEA Networking? Vorsitzender des NMEA 2000-Komitees und Chief Engineer bei Actisense, Andy Campbell verrät alle…

Inhalt des Artikels

  1. Was ist OneNet?
  2. Was sind die Vorteile von OneNet?
  3. Können Sie OneNet mit NMEA 0183 verwenden?
  4. Ist OneNet sicher?
  5. Wie sieht die Zukunft von OneNet aus?

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Was ist OneNet?

NMEA OneNet ist der NMEA-Standard der dritten Generation für die Schnittstelle und Vernetzung von Schiffsdaten, der über Ethernet betrieben wird und alle drei NMEA-Standards zu einem kombinierten Datennetzwerk zusammenführt. OneNet ist ein offener Industriestandard, der auf der Leistungsfähigkeit des Internet Protocol v6 (IPv6) basiert und eine Standardmethode für die gemeinsame Nutzung von NMEA 2000-Daten über ein Local Area Network (LAN) heute und in Zukunft weltweit bietet.

„OneNet bietet eine gemeinsame Netzwerkinfrastruktur für Marinegeräte und/oder Dienste auf IPv6. Alle OneNet-Anwendungsprotokolle, wie z. B. PGN-Nachrichten, sind für die Verwendung eines standardmäßigen IPv6-Netzwerkprotokollstapels ausgelegt. Dadurch kann OneNet mit anderen Protokollen und Diensten koexistieren, die parallel im selben Netzwerk betrieben werden (einschließlich anderer Marinestandards wie IEC 61162-450). Der Standard spezifiziert auch Mechanismen zum Verbinden von OneNet-Netzwerken, NMEA 2000-Netzwerken und anderen Netzwerken über Gateway-Geräte. Wie NMEA 2000 müssen alle OneNet-Produkte vom Hersteller zertifiziert und von NMEA verifiziert werden.“ – NMEA

 

Was sind die Vorteile von OneNet?

Von Anfang an wurde NMEA OneNet entwickelt, um die Fähigkeiten von NMEA 2000 zu ergänzen und zu erweitern, nicht zu ersetzen und seine Vorteile einem bestehenden NMEA 2000-Netzwerk hinzuzufügen. OneNet bietet eine gemeinsame Netzwerkinfrastruktur für Marinegeräte und deren Dienste, die IPv6 verwenden, damit es mit anderen Protokollen und Diensten koexistieren kann, die (parallel) im selben Netzwerk betrieben werden.

Der OneNet-Standard spezifiziert Mechanismen zum Verbinden von OneNet-, NMEA 2000- und NMEA 0183-Netzwerken unter Verwendung von Gateway-Geräten, um zwischen den verschiedenen Protokollen zu übersetzen. Ähnlich wie bei NMEA 2000 müssen alle OneNet-Produkte vom Hersteller mit dem NMEA OneNet-Zertifizierungstool getestet und die Ergebnisse zur Überprüfung an die NMEA gesendet werden.

Da OneNet Ethernet als physikalische Schicht verwendet, hat es eine viel größere Bandbreite als NMEA 2000. Während NMEA 2000 mit 250 Kbit/s arbeitet, kann OneNet von 10 Mbit/s bis 10 Gbit/s reichen, was es 40 – 40.000 Mal schneller macht. Aufgrund dieser größeren Bandbreite kann OneNet die hohen Bandbreitenanforderungen von Radar-, Video- und Sonardatenströmen unterstützen.

Neben der Bandbreitenverbesserung mit OneNet steigt auch die Anzahl der physischen Geräte, die sich im Netzwerk befinden können. Das CAN-Bus-Netzwerk von NMEA 2000 verfügt über Hardware von ungefähr 60 physischen Geräten pro Netzwerkabschnitt, wobei eine NMEA 2000-Brücke erforderlich ist, um Netzwerkabschnitte miteinander zu verbinden. Im Gegensatz dazu wird das physische Limit von OneNet durch die Anzahl der Ports auf einem Netzwerk-Switch definiert und kann durch Hinzufügen weiterer OneNet-Switches auf unbestimmte Zeit erweitert werden.

Eine wichtige Stärke von OneNet wird darin bestehen, mehrere NMEA 2000-Netzwerke mithilfe seiner OneNet Gateway-Technologie zu verbinden. Dadurch können kleinere, lokalisierte NMEA 2000-Netzwerke erstellt und dann über OneNet-Gateways miteinander verbunden werden. Ein Schiff könnte beispielsweise über NMEA 2000-Netzwerke im Vorschiff, im Maschinenraum und auf der Brücke verfügen, wobei ein OneNet-Netzwerk diese zu einem nahtlosen Datennetzwerk zusammenfügt, bei dem Entfernungen keine Rolle mehr spielen oder gar keine Rolle mehr spielen.

OneNet hat realistischerweise kein PGN-Limit. Während NMEA 2000 auf 411 Standard-PGNs (ohne dass die NMEA eine neue Zuweisung erhält) und 512 proprietäre PGNs beschränkt ist, hat OneNet kein sinnvolles PGN-Limit.

Etwas, das große NMEA 2000-Netzwerke oft komplexer macht, ist die Implementierung der Stromversorgung. Geräte mit hoher Leistung (hohe Stromaufnahme) müssen unabhängig mit Strom versorgt werden, während Geräte mit geringer Leistung direkt vom Backbone mit Strom versorgt werden können. Bei größeren Installationen kann dies dazu führen, dass die Leistungsgrenze des Netzwerks erreicht wird und zusätzliche isolierte Netzteile zum Backbone hinzugefügt werden müssen. Im Gegensatz dazu können OneNet-Geräte über PoE (Power over Ethernet) direkt über den OneNet-Switch mit Strom versorgt werden, sodass die Mehrheit diese Methode wählen wird. Dieser Ansatz ermöglicht eine verteilte Geräteleistung von bis zu 25,5 Watt pro Gerät, die einfach durch Hinzufügen zusätzlicher Switches oder PoE-Module erweitert werden kann.

 

Können Sie OneNet mit NMEA 0183 verwenden?

NMEA OneNet wurde entwickelt, um transparent mit NMEA 2000 (da die Datennachrichten identisch sind) und mit NMEA 0183 über ein Gateway zu arbeiten (da die Datennachrichten konvertiert werden müssen). Das folgende NMEA-Netzwerkverbindungsdiagramm zeigt, wie die verschiedenen Gateways verbunden werden: OneNet Gateway zu NMEA 0183, OneNet Gateway zu NMEA 2000 sowie das vorhandene NMEA 2000 zu NMEA 0183 Gateway. Gateways tragen hervorragend dazu bei, die Kosten für Netzwerk-Upgrades erheblich zu senken, indem sie den Austausch vorhandener Geräte überflüssig machen.

NMEA führt OneNet ein

 

Ist OneNet sicher?

Die Netzwerksicherheit hat heute in jedem Netzwerk Priorität, insbesondere wenn es um Handelsschiffe geht. NMEA OneNet hat der Sicherheit von Anfang an Priorität eingeräumt und verwendet ein Sicherheitsmodell, bei dem der Benutzer ein sicheres OneNet-Netzwerk erstellt und dann OneNet-Anwendungen zu diesem Netzwerk mithilfe eines Prozesses namens „Pairing“ hinzufügt, um ein robustes sicheres Datennetzwerk zu erstellen.

Jede OneNet-Anwendung (die auf einem physischen Gerät ausgeführt wird) muss die Tests des NMEA-Zertifizierungstools erfolgreich bestehen, um ein Zertifikat zu erhalten, das für den Beitritt zu einem sicheren OneNet-Netzwerk verwendet werden kann. Es ist wichtig zu unterscheiden, dass, während das physische Gerät, wie ein Tablet oder Mobiltelefon, nicht NMEA-zertifiziert ist, die darauf ausgeführte OneNet-Anwendung jedoch NMEA-zertifiziert sein muss, damit es einem sicheren OneNet-Netzwerk beitreten und auf die Daten zugreifen kann es.

Das OneNet-Netzwerk kann optional in einem offenen (unsicheren) Zustand belassen werden, um die Verwendung mit nicht zertifizierten Geräten zu ermöglichen, falls der Benutzer dies benötigt.

 

Wie sieht die Zukunft von OneNet aus?

Die NMEA OneNet-Arbeitsgruppen arbeiten aktiv an vielen Ergänzungen des OneNet-Standards, die in den kommenden Monaten und Jahren veröffentlicht werden. Diese umfassen, sind aber nicht beschränkt auf:

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