Die Logge beantwortet die Frage nach der Geschwindigkeit im Wasser (Speed over Water, SOW) und ermöglicht dem Kapitän so, die Differenz zwischen der wahrgenommenen Geschwindigkeit des Boots und der tatsächlichen Geschwindigkeit zu ermitteln. Dank des Echolots weiß das Navigationssystem, wo das Wasser für eine sichere Fahrt zu seicht für das jeweilige Boot ist.
Schmerzlich bemerkbar macht sich spätestens jetzt das fehlende Funkgerät: Zumindest höherpreisige Funkgeräte verfügen in aller Regel über einen eingebauten AIS-Empfänger. AIS steht für Automatic Identification System und beschreibt ein Verfahren, mit dem kleine wie große Boote per UKW-Funk Daten über ihr Gefährt, ihre Fahrt und ihre aktuelle Position übermitteln.
Anhand der AIS-Daten, die es von anderen Fahrzeugen empfängt, kann ein Navigationssystem also errechnen, welche Boote sich in welcher Entfernung befinden und welche davon mit dem eigenen kollidieren könnten. Üblicherweise geben die Navis dann sowohl eine optische als auch eine akustische Warnung aus.
Schnell war also klar, dass die “Einstein” unbedingt mit einem funktionierenden Funkgerät auszustatten war – auch, um für zusätzliche Sicherheit zu sorgen: Im Binnenbereich spielt Funk eine untergeordnete Rolle, weil Hilfe im Notfall meist schnell vor Ort eintrifft. Auf sämtlichen Berliner Gewässern etwa patrouilliert regelmäßig die DLRG, die Unfälle gegebenenfalls sogar sieht und sofort Hilfe einleiten kann.
Auf dem Meer sieht das ganz anders aus: Wer mit seinem Sportboot auch nur fünf Meilen von der Küste entfernt in Seenot gerät, kann sich nur mehr per Funk sinnvoll bei Bremen Rescue Radio bemerkbar machen, auf dass ihm die Seenotretter von der DGzRS [4] helfen. Als AIS-Transponder wie als Notrufsystem gehört ein UKW-Funkgerät auf Sportbooten also im Bereich der Seefahrt faktisch zum Pflichtprogramm.
Die Wahl für die “Einstein” fiel letztlich auf ein B&G V50: Das beherrscht sowohl den Funk im Binnenrevier und arbeitet ATIS-kompatibel als auch das Funken auf hoher See per digitalem Selektivruf (Digital Selective Calling, DSC). Obendrein verfügt es über einen eingebauten AIS-Empfänger. Das Handbuch dieses Geräts weist darauf hin, dass das Gerät Daten per NMEA0183 ausgeben kann – ein wichtiger Faktor, auf den wir später noch eingehen (Abbildung 2).
Abbildung 2: Aus dem Handbuch des Funkgeräts geht klar hervor, dass es seine Daten per NMEA0183 ausgibt. (Quelle: Handbuch B&G V50)
Damit stand zwar fest, welche Geräte an Bord auszulesende Metrikdaten zur Verfügung stellen. Völlig unklar blieb allerdings, wie die Daten aus den Geräten letztlich in den Raspberry Pi kommen. Der RasPi hat vier USB-Anschlüsse, einen Netzwerk-Port, einen HDMI-Anschluss sowie die Micro-USB-Buchse für die eigene Stromversorgung.
Keins der Geräte an Bord, auch nicht das erst noch anzuschaffende Funkgerät, würde allerdings direkt mit dem Raspberry Pi kommunizieren können: Maritime Geräte geben Daten nicht etwa per USB aus, sondern meist über serielle Schnittstellen. Um das Prinzip zu verstehen, beschäftigte sich der Sportbootkapitän zunächst mit zwei Protokollstandards für die Kommunikation von maritimer Onboard-Elektronik.
Protokollfragen
Die Rede ist von NMEA0183 und NMEA2000. Beide Protokolle kamen bereits am Ende des Artikels über GPS mit dem RasPi kurz zur Sprache. Im Fall der Hochseejacht kommt man jedoch nicht umhin, sich genauer mit ihnen auseinanderzusetzen.
Bereits um 1980 war klar, dass elektrische Geräte an Bord eines Bootes auf irgendeine Weise miteinander kommunizieren müssen. NMEA0183 entstand als erstes Protokoll seiner Art: Es beschreibt grundlegende Standards darüber, wie die vorhandenen Geräte Informationen miteinander austauschen. NMEA0183 hat aber auch eindeutige Schwachstellen: Die Spezifikation schreibt etwa nicht vor, auf welche physische Art die Geräte die jeweiligen Informationen verfügbar machen.
In den meisten Fällen bekommt man es deshalb mit dem seriellen Protokoll RS232 zu tun: Aus den jeweiligen Geräten hängen dann einfach Adernpaare, die sich mit einem D-Sub-9-Stecker verbinden lassen. Verbindet man die Adern des Geräts mit den passenden Pins des Steckers, lässt sich der D-Sub-9-Stecker anschließend an eine serielle Schnittstelle anschließen, und dem Datenfluss steht nichts mehr im Wege.
NMEA2000 macht als Nachfolger von NMEA0183 vieles leichter: Der Standard sieht beispielsweise einen eigenen Steckertyp vor, mittels dessen sich alle vorhandenen Geräte an Bord nach dem Daisy-Chain-Prinzip verbinden lassen. Es entsteht also ein großes zusammenhängendes Netz, über das sich an jeder Stelle alle verfügbaren Daten abgreifen lassen. NMEA2000 hat allerdings auch einen Haken: Das genutzte Protokoll ist proprietär, sodass es sich etwa in Open-Source-Anwendungen faktisch nicht nutzen lässt.
Hinzu kommt, dass alle größeren Hersteller maritimer Elektronik sich auf Basis von NMEA0183 oder NMEA2000 proprietäre Eigenentwicklungen leisten – im Hinblick auf das bereits erwähnte Echolot der “Einstein” ein Problem: Das Raymarine ST40 spricht “Seatalk”, eine proprietäre Variante von NMEA0183, und auch hier lassen sich die Daten nicht via RS232-Protokoll abfangen. Will der Kapitän diese Daten also mit NMEA0183- oder NMEA2000-kompatiblen Geräten nutzen, braucht er zwangsläufig einen Adapter.
AVnav als Datenzentrale
Wie lässt sich der Zoo vorhandener Geräte nun also in Kombination mit dem Raspberry Pi und AVnav sinnvoll nutzen? Die gute Nachricht vorweg: Bis heute geben die meisten Geräte ihre Daten (auch) über das NMEA0183-Protokoll aus. Das verbaute GPS von Furuno bietet für NMEA0183 ebenso ein Adernpaar wie das ausgewählte Funkgerät; auch die Logge kommuniziert ihre Daten per NMEA0183. Über den beschriebenen Umweg eines D-Sub-9-Steckers und eines USB-Adapters für serielle Schnittstellen lassen sich die Daten also in den Raspberry Pi bringen.
