Das bewahrt den Kapitän zugleich vor der Anschaffung einer teuren NMEA0183-Brücke, an die man mehrere kompatible Geräte anschließen könnte und die in der Regel ebenfalls einen Seriell-zu-USB-Adapter integriert, um Daten an einen Computer zu senden. Der Materialaufwand pro Gerät liegt bei der Bastellösung bei rund 20 Euro; eine entsprechende NMEA-Brücke hingegen kostet wenigstens das Zehnfache. Eine Seatalk-zu-NMEA0183-Brücke musste für das Echolot letztlich trotzdem her, weil der RasPi mit AVnav halt schlicht kein Seatalk versteht.
Eine Extrawurst braucht auch das Funkgerät: Es gibt AIS-Daten über ein eigenes Adernpaar aus, spricht dort allerdings nicht RS232, sondern RS422. Dabei handelt es sich ebenfalls um ein serielles Protokoll, und letztlich lässt es sich auch mittels eines D-Sub-9-Adapters und eines Seriell-zu-USB-Adapters mit dem RasPi verbinden. Die Belegung der Adern am D-Sub-9-Stecker fällt jedoch anders aus als bei RS232. Beim Löten ist also Vorsicht geboten, sonst kommt am RasPi auf der seriellen Schnittstelle nur Signalmatsch an – oder gar kein Signal.
Und noch eine Besonderheit betrifft das Funkgerät, im Zusammenspiel mit GPS: Das vom GPS kommende NMEA0183-Adernpaar soll das GPS direkt mit einem Funkgerät verbinden – eigentlich schlau: Setzt der Kapitän per DSC einen Notruf ab, “kennt” das Funkgerät auf diese Weise die aktuelle Position des Boots und sendet sie gleich mit dem Alarm mit. Die Seenotretter wissen also sofort, wo sie hin müssen. Im konkreten Fall sollen die Daten des GPS aber auch in den Raspberry Pi. Letztlich löste eine Wago-Klemme das Problem: In einer Art Y-Konstruktion führt ein Kabel mit einem Adernpaar vom GPS zum Funkgerät und ein weiteres Kabel zum Raspberry Pi.
Theoretisch genügt es, die Adern der Metrikgeräte an Bord direkt mit einer D-Sub-9-Steckerleiste zu verlöten. Die Empfehlung für den Alltag lautet aber ganz klar, zusätzlich zu den Steckerleisten auch ein Steckergehäuse zu nutzen: Das bietet eine eingebaute Zugentlastung. Kostentechnisch ist das kein großer Faktor, sorgt aber dafür, dass die Lötstellen an den D-Sub-9-Steckern nicht während der – möglicherweise wilden – Fahrt brechen.
Um zu prüfen, ob die Verbindung auch klappt, kann man zum guten alten Terminalmultiplexer Screen greifen und folgendes Kommando absetzen:
$ screen -L /dev/ttyUSB0 38400
Es lässt Screen auf dem ersten Port des Seriell-zu-USB-Konverters mit einer Geschwindigkeit von 38 400 bit/s lauschen.
Kleine Sprechprobe
Vor der großen Fahrt nach Travemünde beschloss der Autor, das Prinzip des AVnav-Navis auf seinem Berliner Segelboot zu testen. Die Voraussetzungen waren günstig: Ein Funkgerät des Typs B&G V50 war auch dort verbaut, sodass sich die Ausgabe von AIS-Daten verifizieren ließ. Gleichzeitig stand auf dem in Berlin liegenden Boot GPS direkt als USB-GPS-Maus auf dem Raspberry Pi bereit, und weil AVnav Daten auch per USB an andere Geräte ausgeben kann, ließ sich auf diesem Weg die GPS-Übertragung an das Funkgerät testen.
Die Ergebnisse dieses ersten Tests fielen äußerst erfreulich aus: Bei AVnav kamen AIS-Daten an, und das Funkgerät kannte die Position des Boots. Das Übermitteln von Daten per RS232 und USB-zu-Seriell-Adapter funktionierte also grundsätzlich (Abbildung 3).
Abbildung 3: Ein erster Versuch auf dem Berliner Boot des Autors zeigte, dass das Prinzip funktioniert.
Nach einem Wochenende Arbeit war die Bordverkabelung der “Einstein” fertig. Im Salon hingen schließlich vier D-Sub-9-Stecker aus einem Schwalbennest: GPS vom Furuno 32-GP, AIS vom Funkgerät, Geschwindigkeitsangaben von der Logge und Tiefenangaben vom Echolot. Um am Raspberry Pi nicht alle USB-Anschlüsse mit Bordelektronik zu belegen, entschied sich der Autor für einen Adapter, der gleich vier serielle Anschlüsse auf einen USB-Port leitet [5]. Schließlich stand die Konfiguration des Raspberry Pi auf dem Plan. Die gestaltete sich ob der Vorarbeit von Andreas Vogel leicht.
RasPi startklar machen
Auf seiner Webseite stellt Andreas Vogel, wie bereits erwähnt, fertige Images von AVnav zur Verfügung [6]. Zur Installation benötigen Sie lediglich einen Computer mit angeschlossenem Kartenleser und einen RasPi mit einer mindestens 32 GByte großen SD-Card – auf die müssen später die Navigationskarten, deshalb sollte sie viel Platz bieten. Das AVnav-Image packen Sie dann wie gewohnt (unter Linux etwa per Dd) auf die SD-Karte und stecken diese danach in den RasPi.
Das System ist vorkonfiguriert: Über die integrierte WLAN-Schnittstelle stellt ein RasPi 3 im Anschluss sofort ein eigenes WLAN bereit, mit dem sich Anzeigegeräte – etwa ein Tablet oder ein Smartphone – verbinden lassen. Im Webbrowser können Sie danach sofort die Adresse https://avnav.avnav.de öffnen (Abbildung 4). Dabei handelt es sich eigentlich um einen unschönen Hack in Form eines abgefangenen DNS-Requests – die Adresse existiert eigentlich nicht. Im Kontext des Einsatzes auf einem Sportboot kommt dieser Ansatz aber praktisch ohne jede weitere Konfiguration aus, ist also einigermaßen unkompliziert.
Abbildung 4: AVnav – hier noch auf der Dahme in Berlin – eignet sich ab Werk dank einer Webapplikation als Bootsnavi.
Haben Sie die Geräte an Bord bereits per Seriell-USB-Konverter an den RasPi angeschlossen, stellt AVnav im Webinterface sofort relevante Informationen dar, etwa die im Augenblick aktuelle GPS-Position oder verfügbare AIS-Daten. Das ist übrigens durchaus bemerkenswert: Bei serieller Kommunikation per RS232 oder RS422 gibt es nämlich eine Reihe von konfigurierbaren Parametern, etwa die Geschwindigkeit des Ports. Andreas Vogel hat AVnav beigebracht, die Port-Parameter durch Ausprobieren selbst herauszufinden. Aus Sicht des Kapitäns genügt es also im Normalfall, die entsprechenden Geräte einfach anzustöpseln; um den Rest kümmert AVnav sich automatisch.
Kartenmaterial
Wie bereits im zweiten Artikel zum Thema RasPi und Sportboote erwähnt, steht und fällt die Qualität der Eigenbau-Navigation mit der Qualität der genutzten Karten.
