Quando ho comprato Moma la barca era già equipaggiata con alcuni apparati, ma piuttosto obsoleti e, soprattutto, non esisteva né un plotter cartografico, né gli strumenti del vento, però c’era un economico, ma ottimo transponder AIS della Matsutec, con schermo integrato.

Ho gettato subito il vecchio VHF e ho cominciato ad acquistare i nuovi apparati:
– Plotter Garmin GPSMAP 922+ (integrato col radar GMR 18HD+)
– VHF Cobra Marine MR F77 GPS E (con GPS interno e DSC)
– Strumenti Vento NASA Marine Target V2 (con anemometro wireless)
– Multiplexer NMEA Vela Navega NMEA4WiFi (con WiFi)

Sulla barca già erano presenti:
– Transponder AIS Matsutec HP-33A
– Pilota Autohelm ST1000+
– Scandaglio Garmin Striker 4 (FishFinder, con GPS)

Inoltre, di mio possedevo:
– Notebook Apple MacBook Pro 15″ (con applicazione OpenCPN)
– Tablet Apple iPad Pro 11″ (con applicazioni Navionics Boating e Garmin Active Captain)
– Router WiFi 4G TP-Link M7650 (con scheda SIM solo dati)

Il cuore della rete è ovviamente il multiplexer NMEA4WiFi ( https://www.vela-navega.com/nmea4wifi/docs/nmea4wifi_files/Introduction.html ).
Questo apparato rispetto ad altri multiplexer più blasonati ha 2 eccellenti proprietà: la prima è che costa pochissimo (62€ al momento in cui scrivo – è prodotto in casa da un velista portoghese), la seconda è che possiede anche un sistema di connessione WiFi, integrabile con un router WiFi standard. Ma vediamo in dettaglio.

Il tavolo del navigatore di Moma con (da alto e sinistra) AIS, Router WiFi-4G, Plotter, Navtex, Multiplexer, VHF, MacBook

 

Strumenti e dati:

La mia esigenza, che credo sia quella un po’ di tutti i velisti, è quella di vedere tutte le principali informazioni acquisite dai vari strumenti in un’unica videata, sovrapposte/affiancate alla carta nautica, che mostra la mia rotta.

Il mio plotter, come tutti, mostra di suo la carta con la rotta, posizione GPS, velocità e orari. In più, se lo accendo, aggiunge l’immagine del radar. Io voglio vedere anche altre 3 cose:
– le navi rilevate dall’AIS,
– i dati del vento,
– il fondo dallo scandaglio
Tutto questo, per quanto possibile, volevo vederlo, oltre che sul plotter (che sta in quadrato), anche sull’iPad (in pozzetto) e sul MacBook con OpenCPN (per occasionali analisi più approfondite).

Un’esigenza aggiuntiva, però, è quella di navigare in Internet con iPad e Mac anche mentre sei connesso alla rete NMEA (perlomeno quando sei vicino a costa).

Collegamenti elettrici:

Per prima cosa ho progettato i miei collegamenti elettrici per tutti gli apparati. Quello nell’immagine è lo schema concettuale di questi collegamenti.

Schema concettuale dei collegamenti dell’elettronica di bordo di Moma

Per realizzare fisicamente i collegamenti, ho utilizzato dei “morsettini” componibili (quelli che si vedono in alto a sinistra, con le levette arancioni), che sono il sostituto attuale dei vecchi gloriosi, ma inadatti all’ambiente marino, morsetti “Mammuth” a vite.

Il mutiplexer NMEA4WiFi (figura in alto a destra) possiede 4 ingressi dati, a questi ho collegato Plotter, AIS, Vento e Scandaglio.
All’unica uscita di nuovo il plotter e “in parallelo” andrà collegato il Pilota.
Nello schema non si vede, ma tramite il WiFi ricevono tutti i dati l’iPad e il MacBook.

Non mi interessa collegare il VHF alla rete NMEA, anche se è possibile, perchè integra già un suo GPS per il DSC.
(Possiedo inoltre un ricevitore Navtex, ma mostra i dati via BlueTooth, e un ricevitore SSB, che oggi è inutile e ho proprio sbarcato.)
Per questi apparati è stata prevista la sola connessione all’alimentazione.

Quando occorreva allungare i fili, perché corti per arrivare al multiplexer, per i dati ho utilizzato dei cavetti colorati 22AWG, mentre per le alimentazioni dell coppie rosse-nere da 14 AWG. Tutti ricorosamente in rame stagnato con guaina in silicone (gli unici adatti all’ambiente marino – mi raccomando).

Cavetti AWG22
Cavetti AWG14

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Per quanto possibile ovviamente, ho cercato di rispettare i colori originari degli apparati per facilitare il lavoro a chi dovrà un domani ricostruire il mio operato.

Ma la connessione dei fili è stata il lavoro più semplice, una volta progettata, un po’ di lavoro manuale e via. Più complicato capire la connessione logica e l’impostazione dei dati.

Configurazione del Multiplexer (collegamenti e WiFi):

Una volta acceso il multiplexer NMEA4WiFi può essere configurato tramite un browser Internet accedendo alla pagina apposita.

Configurazione porte di ingresso e uscita del multiplexer

 

Nei 2 riquadri grandi è possibile indicare la “velocità” a cui deve parlare ogni porta (riferirsi ai manuali di ogni strumento per determinare quella corretta) e dove deve essere instradata la comunicazione.
Per esempio, su Moma tutti e 4 i quadratini negli ovali rossi sono selezionati per indicare che i dati che entrano (porte da P1 a P4) debbono uscire sia sui fili (porta P5), sia sul WiFI in modalità UDP (Affronteremo in altra sede le differenze fra WiFi in modalità UDP o accanto TCP).

Nei 2 riquadri più piccoli in alto si configura la trasmissione WiFi, di cui con le parti negli ovali verdi, si può collegare il multiplexer a un router WiFi standard.

Cosa ho ottenuto?

Con questa configurazione adesso sul mio plotter Garmin 922+, oltre a tutti i dati propri, vedo anche le navi che si avvicinano comunicate dall’AIS e velocità/direzione del vento comunicati dall’anemometro NASA Marine.

Tutto questo, poi, viene ritrasmesso anche tramite il WiFi e quindi posso ottenere lo stesso risultato sull’iPad con l’app Boating e sul computer con l’app OpenCPN.
Era esattamente ciò che volevo ottenere.

La posizione AIS di Moma fuori da Brindisi, vista da Sergio sul Mac con OpenCPN.

 

Una brutta sorpresa però c’è: L’ecoscandaglio non comunica la profondità, ma non è un errore di collegamento.
Ho scoperto solo dopo che tutti i modelli Striker della Garmin hanno dei fili che sembrano NMEA, ma invece “parlano” con un protocollo proprietario, che gli appparati NMEA non riconoscono. Non c’è soluzione. Dovrò comprare un eco-scandaglio di altro modello, se voglio integrarlo nella rete.

Alla fine ho pensato che di vedere la profondità indicata dallo scandaglio sul Plotter non mi serve a un granché e che sarebbe più interessante visualizzare eventuali messaggi DSC, ma ho verificato e il mio VHF-DSC non ha una connessione NMEA in uscita (solo in ingresso per un GPS). Accidenti! Vedremo in futuro.

Filtraggi e impostazioni più sofisticate:

Nella mia rete non ne ho visto la necessità, ma il multiplexer NMEA4WiFi permette di filtrare le sentenze dei vari apparati così da calibrare quello che si desidera far passare da uno strunìmento a un altro.
Se riguardiamo la pagina di configurazione del multiplexer vediamo 5 lunghe righe (una per ogni porta) con scritto solamente “0” (Zero), quegli zeri indicano che non è stato applicato nessun filtraggio.

Ma se nella seconda riga ci fosse scritto “1-A-GLL-ZZU-BWW”, da quella porta potrebbero passare (Accettate) solo 3 informazioni:Latidune e Longitudine, Ora UTC e Rotta. Viceversa se ci fosse “1-R-GLL-ZZU-BWW” potrebbe passare ogni tipo di sentenza, salvo (Rifiutate) quelle 3.

Cosa manca?

Non ho ancora collegato il pilota elettrico.
L’idea è quella di poter inviare al pilota la direzione da seguire direttamente dal plotter o, meglio, legarla al vento apparente conosciuto dagli strumenti. Mi dicono che il pilota così diventa molto più efficiente rispetto all’onda in una navigazione con mare formato.

Non ho però ancora portato i fili previsti nello schema al pilota. Quando lo farò, integrerò questa parte dell’articolo, raccontando il risultato.

 

NavionicsBoating su iPad.

 

Estendere la rete:

Fin’ora abbiamo parlato dei più utilizzati apparati NMEA, ma ne esistono di tanti altri tipi, per esempio, strumenti NMEA per il controllo del motore, o dei serbatoi, o delle batterie, ecc.
Se volessi collegare anche altri strumenti come dovrei fare, senza passare a una costosa rete NMEA 2000?
Per esempio, potrei comprare un secondo (ma anche 2, 3, 4, ..) NMEA4WiFi e collegare la porta P5 di questo a una delle porte di ingresso del primo, ottenendo quindi 7 porte attive.

Ovviamente io parlo di questo prodotto di Vela Navega perché è quello che ho sperimentato e perché mi piace molto il suo basso costo, ma i concetti espressi dovrebbero essere applicabili a ogni multiplexer e rete NMEA 0183.
Ma c’è un’altra caratteristica del NMEA4WiFi che lo rende particolare: è l’unico che conosco che permette di collegarsi a un router WiFi standard.

Radar e WiFi Garmin:

Esistono diversi tipi di radar. Una volta erano tutti autonomi, ognuno con il proprio schermo separato dallo schermo del cartografico.
Oggi è assurdo, dato che vedere le “macchie” che indicano gli ostacoli direttamente sulla carta del plotter, mischiate magari alle navi indicate dall’AIS, ti aiuta tantissimo.

La soluzione tecnicamente più corretta sarebbe acquistare un’antenna radar con uscita NMEA, così, di qualsiasi marca sia, può essere connesso a un plotter di qualsiasi altra marca che lo preveda. Ma è una soluzione, ancora una volta, costosa e difficoltosa.

Si risparmia (e si fatica poco a farlo funzionare) acquistando plotter e radar della stessa azienda. È quello che ho fatto io acquistando un’offerta combinata della Garmin.
Così ho un ottimo radar, che ho già avuto modo di ringraziare in giornate di navigazione all’interno di banchi di nebbia fitta. Perché per le grandi navi mi aiuta benissimo, anche meglio, il solo AIS, ma per altri ostacoli, tipo piccole barche senza AIS, non esiste altra soluzione che il radar.

Lo schermo del plotter, con le macchie verdi che indicano gli ostacoli visti dal radar (notare le stesse macchie sulle altre navi comunicate dall’AIS), visto sull’iPad, tramite Active Captain.

 

Ma io voglio vederlo anche sull’iPad che tengo in mano in pozzetto. Come posso fare, dato che non è un apparato collegato alla rete NMEA, ma è connesso con un suo apposito cavo al plotter?
Il plotter Garmin ha un proprio trasmettitore WiFi e una sua applicazione per telefoni e tablet, che si chiama Active Captain.
Basta che io colleghi l’iPad al WiFi del Garmin e apra l’App e sullo schermo dell’iPad per ottenere la duplicazione dello schermo del plotter.
Vedo tutto quello che vedo di là e opero da lì. Perfetto.
Non avrei nemmeno bisogno dell’applicazione Navionics Boating.

Però. C’è un però.
Il WiFi del Garmin è solo “locale”. Questo vuol dire che l’iPad, quando si connette a quello, non può accedere a Internet.
Se per esempio voglio vedere le previsioni, in quel momento debbo farlo con un altro telefono separato.
Questo è tipico di tanti gli apparati per la nautica.

L’NMEA4WiFi, invece, come dicevo sopra, può essere configurato anche per appoggiarsi a un router Internet standard.
In barca io ho un piccolo router (“saponetta” in gergo) TP-Link M7650, con una scheda telefonica SIM della Vodafone. Questo aapparecchio dà la connessione WiFi Internet ai telefoni, ai computer e a ogni apparato.
Quando sono connesso con l’NMEA4WiFi ho i dati NMEA e Internet contemporaneamente. Non capisco perché questa funzione, così semplice da realizzare per un produttore, non sia normale in ogni apparato WiFi per le barche.

Quindi opero così:
Quando sono in navigazione con normale visibilità il radar (che perlatro consuma un sacco di corrente e spara nocive microonde nella mia testa) sta spento e lavoro con Navionics Boating, connesso tramite il router WiFi Tp-Link.
Quando la visibilità è bassa per nebbia o navigazione notturna, accendo il radar e passo ad Active Captain, collegandomi al WiFi Garmin, sapendo di perdere la connessione Internet (ma in quei casi conviene stare comunque 100% concentrati sul radar).