एनएमईए 2000 क्या है और एनएमईए 2000 प्रोटोकॉल की संचार गुणवत्ता का आकलन कैसे किया जाता है?

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परिभाषा
एनएमईए 2000 जहाजों और समुद्री इलेक्ट्रॉनिक्स के बीच संचार के लिए एक मानक प्रोटोकॉल है। इसे नेशनल मरीन इलेक्ट्रॉनिक्स एसोसिएशन (एनएमईए-नेशनल मरीन इलेक्ट्रॉनिक्स एसोसिएशन) द्वारा विकसित किया गया है।यह एक अधिक कुशल और लचीला संचार मानक प्रदान करने के लिए पिछले NMEA 0183 प्रोटोकॉल पर आधारित हैआधुनिक समुद्री इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों की तेजी से जटिल कार्यात्मक और डेटा विनिमय आवश्यकताओं के अनुकूल होना।
प्रोटोकॉल वास्तुकला
एनएमईए 2000 कंट्रोलर एरिया नेटवर्क (सीएएन) बस तकनीक पर आधारित है। सीएएन बस मूल रूप से ऑटोमोटिव उद्योग में इलेक्ट्रॉनिक नियंत्रण इकाइयों (ईसीयू) के बीच संचार के लिए विकसित की गई थी।समुद्री अनुप्रयोगों में, यह एक विश्वसनीय, उच्च गति नेटवर्क कनेक्शन प्रदान करता है। नेटवर्क टोपोलॉजी एक रैखिक बस, एक पेड़ संरचना, या दोनों का एक संयोजन हो सकता है।यह लचीलापन उपकरणों को नेटवर्क तक आसानी से पहुंचने और विभिन्न जहाजों के लेआउट और उपकरण संख्याओं के अनुकूल होने की अनुमति देता है.

उदाहरण के लिए, एक छोटी नौका पर, जीपीएस नेविगेटर, गहराई गेज, और इंजन निगरानी उपकरणों को सीधे सीएनएएन बस से रैखिक तरीके से जोड़ा जा सकता है; बड़े व्यापारी जहाजों में,कई सेंसरों को जोड़ने के लिए एक अधिक जटिल पेड़ के आकार का नेटवर्क बनाया जा सकता है, नेविगेशन उपकरण, संचार उपकरण आदि।

डेटा संचरण विशेषताएं
उच्च गतिःएनएमईए 2000 में 250 केबीपीएस तक की डेटा ट्रांसफर दर है, जो एनएमईए 0183 प्रोटोकॉल (अधिकतम बाउड दर 4800 बीपीएस) की तुलना में एक बड़ा सुधार है।यह इसे बड़ी मात्रा में नेविगेशन डेटा को जल्दी से प्रेषित करने की अनुमति देता है, जैसे कि जहाज की स्थिति, गति, दिशा, गहराई, मौसम की जानकारी और विभिन्न उपकरणों की स्थिति की जानकारी। उदाहरण के लिए, जब एक जहाज उच्च गति से यात्रा कर रहा है,NMEA 2000 प्रोटोकॉल के माध्यम से समय पर नेविगेशन उपकरण और ऑटोपायलट उपकरण के बीच तेजी से अद्यतन स्थिति और गति डेटा प्रेषित किया जा सकता है, नेविगेशन की सटीकता सुनिश्चित करता है।

बहु-उपकरण संचारःयह एक ही समय में संवाद करने के लिए कई उपकरणों का समर्थन करता है। एक NMEA 2000 नेटवर्क में, कई अलग-अलग निर्माताओं के उपकरणों को जोड़ा जा सकता है,जब तक ये उपकरण NMEA 2000 मानक के अनुरूप हैंइसका कारण यह है कि प्रोटोकॉल डेटा प्रारूपों और संचार के लिए एक समान नियम निर्धारित करता है। उदाहरण के लिए, जहाज के मालिक जीपीएस, रडार, सोनार और ऑटोपायलट उपकरणों के विभिन्न ब्रांडों में से चुन सकते हैं।जो सभी NMEA 2000 नेटवर्क के माध्यम से डेटा का आदान-प्रदान और एक साथ काम कर सकते हैं.
डेटा प्रारूप विनिर्देश

एनएमईए 2000 प्रोटोकॉल में डेटा के प्रारूप पर सख्त नियम हैं।प्रत्येक के पास एक अद्वितीय पहचानकर्ता है जिसे पीजीएन-पैरामीटर समूह संख्या कहा जाता है. पीजीएन संदेश के प्रकार और सामग्री की पहचान करता है और 0 से 65535 तक होता है। उदाहरण के लिए, पीजीएन 129025 जहाज की स्थिति की जानकारी दर्शाता है, जिसमें देशांतर, अक्षांश, ऊंचाई आदि शामिल हैं।PGN 129026 जहाज की गति की जानकारी दर्शाता हैयह उपकरण पीजीएन के आधार पर प्राप्त डेटा को पहचान और संसाधित कर सकता है, जिससे सटीक डेटा साझा करने और बातचीत की अनुमति मिलती है।
आवेदन क्षेत्र

समुद्री नेविगेशन और ऑटोपायलटःसमुद्री नेविगेशन में, एनएमईए 2000 प्रोटोकॉल जीपीएस नेविगेटरों को सटीक स्थिति, गति, दिशा और अन्य जानकारी को अन्य उपकरणों को जहाज पर, जैसे इलेक्ट्रॉनिक चार्ट डिस्प्ले,ऑटोपायलट आदिऑटोपायलट स्वचालित नेविगेशन प्राप्त करने के लिए पूर्व निर्धारित मार्ग और इलेक्ट्रॉनिक चार्ट के साथ संयुक्त इस जानकारी के अनुसार जहाज के पाठ्यक्रम और गति को स्वचालित रूप से समायोजित कर सकता है।उदाहरण के लिए, जब जहाज समुद्र में चल रहा हो, तो नाविक NMEA 2000 प्रोटोकॉल के माध्यम से जहाज की वास्तविक समय की स्थिति को ऑटोपायलट को भेजता है,और ऑटोपायलट स्वचालित रूप से इस जानकारी के अनुसार जहाज के पतवार कोण को नियंत्रित करता है और इसे पूर्व निर्धारित पाठ्यक्रम के साथ तुलना करता है, ताकि जहाज सही दिशा में चले।

एनएमईए 2000 प्रोटोकॉल की संचार गुणवत्ता का आकलन कैसे करें?

डेटा प्रेषण की सटीकता
स्थान सूचना सत्यापनःनौसैनिक अनुप्रयोगों के लिए, स्थिति की जानकारी (लंबाई और अक्षांश) सबसे महत्वपूर्ण डेटा में से एक है।यह NMEA 2000 के अनुरूप कई नेविगेशन उपकरणों द्वारा प्रदान की गई स्थान जानकारी की तुलना करके निर्धारित किया जा सकता है, जैसे कि जीपीएस के अलग-अलग ब्रांड। यदि वे प्रदर्शित स्थान डेटा एक उचित त्रुटि सीमा के भीतर है (आमतौर पर कुछ मीटर से दशकों मीटर के भीतर),उपकरण की सटीकता और पर्यावरण कारकों के आधार पर)उदाहरण के लिए, एक बंदरगाह जैसे खुले और अच्छी तरह से सिग्नल वाले वातावरण में, दो उपकरणों द्वारा प्रदर्शित जहाज की स्थिति की त्रुटि 10 मीटर से कम है,यह दर्शाता है कि प्रोटोकॉल का संचार स्थान डेटा प्रसारित करने में अच्छी गुणवत्ता का है.

गति और दिशा के आंकड़ों का सत्यापनःयह निर्धारित करने के लिए गति और दिशा डेटा की स्थिरता को देखकर। जब जहाज स्थिर रूप से चल रहा है, तो विभिन्न उपकरणों (जैसे जहाज पर रडार, लॉग,आदि.) मिलना चाहिए।यदि गति के आंकड़े एक निश्चित सीमा से अधिक भिन्न होते हैं (जैसे कि जहाज के सामान्य गति उतार-चढ़ाव सीमा के 10% से अधिक) या यदि दिशा के आंकड़े महत्वपूर्ण रूप से भिन्न होते हैं (5-10 डिग्री से अधिक), यह संचार की गुणवत्ता में समस्या का संकेत दे सकता है।

डाटा ट्रांसमिशन की अखंडता
संदेश अखंडता जाँचः NMEA 2000 प्रोटोकॉल के प्रत्येक संदेश का एक निश्चित प्रारूप और सामग्री होती है, जिसमें संदेश हेडर, पैरामीटर समूह संख्या (PGN), डेटा क्षेत्र और संदेश पूंछ शामिल हैं।आप एक पेशेवर नेटवर्क निगरानी उपकरण या डिवाइस के नैदानिक समारोह का उपयोग प्राप्त संदेश पूरा है या नहीं की जाँच करने के लिए कर सकते हैंउदाहरण के लिए, यदि जहाज की गहराई की जानकारी (PGN 129029) युक्त संदेश में डेटा फ़ील्ड (जैसे गहराई मान का महत्वपूर्ण संख्यात्मक भाग) के कुछ भाग गायब हैं,डाटा ट्रांसमिशन अधूरा है और संचार की गुणवत्ता खराब है.

डाटा हानि दर का आकलनः डेटा प्रसारण की लंबी अवधि के दौरान डेटा हानि का सांख्यिकीय आंकड़ा।कुछ उन्नत नेटवर्क निगरानी उपकरण या सॉफ्टवेयर खोए हुए डेटा की संख्या और खोए हुए डेटा की मात्रा को रिकॉर्ड कर सकते हैंसामान्य तौर पर, डेटा हानि दर एक निश्चित सीमा से कम होनी चाहिए, उदाहरण के लिए, सामान्य नेविगेशन में, यदि डेटा हानि दर 1% से अधिक है, तो उपकरण के सामान्य उपयोग को प्रभावित किया जा सकता है,और संचार की गुणवत्ता की और जांच करने की आवश्यकता है.

डाटा ट्रांसफर दर और वास्तविक समय
दर परीक्षण:एनएमईए 2000 नेटवर्क की डेटा ट्रांसफर दर को मापने के लिए पेशेवर नेटवर्क परीक्षण उपकरण का उपयोग करना। इसकी सैद्धांतिक अधिकतम गति 250 केबीपीएस है, और व्यावहारिक अनुप्रयोगों में,हालांकि यह डिवाइस प्रदर्शन और नेटवर्क लोड जैसे कारकों के कारण इस अधिकतम तक नहीं पहुंच सकता हैउदाहरण के लिए, मध्यम आकार के समुद्री इलेक्ट्रॉनिक उपकरण नेटवर्क (जीपीएस, रडार, इंजन निगरानी और अन्य उपकरणों सहित) में,डाटा ट्रांसमिशन दर लगभग 100-200kbps पर स्थिर होने में सक्षम होनी चाहिए ताकि यह सुनिश्चित हो सके कि विभिन्न डेटा (रियल टाइम लोकेशन), गति, उपकरण की स्थिति आदि) समय पर प्रेषित किया जा सकता है।

वास्तविक समय का पता लगाना:उदाहरण के लिए, एक जहाज की स्थिति डेटा के लिए, जब जहाज उच्च गति (जैसे 15-20 समुद्री मील) पर यात्रा कर रहा है,स्थिति की जानकारी को हर कुछ सेकंड (आमतौर पर 1-5 सेकंड) में अद्यतन किया जाना चाहिए ताकि यह सुनिश्चित किया जा सके कि नेविगेशन उपकरण और ऑटोपायलट उपकरण नवीनतम जानकारी के अनुसार काम कर सकें।यदि डेटा अद्यतन में देरी महत्वपूर्ण है, सामान्य अद्यतन अवधि से दोगुनी से अधिक, तो यह अपर्याप्त संचार दर या नेटवर्क भीड़भाड़ के कारण हो सकती है।जो संचार की गुणवत्ता को प्रभावित करेगा.

नेटवर्क स्थिरता और हस्तक्षेप विरोधी क्षमता
नेटवर्क कनेक्शन स्थिरताःजांचें कि क्या उपकरणों के बीच नेटवर्क कनेक्शन अक्सर बाधित होते हैं. आप डिवाइस के कनेक्शन संकेतक या नेटवर्क प्रबंधन सॉफ्टवेयर के माध्यम से कनेक्शन स्थिति की जांच कर सकते हैं.सामान्य नौवहन के दौरान, यदि उपकरणों के बीच कनेक्शन अक्सर डिस्कनेक्ट होते हैं (उदाहरण के लिए, प्रति घंटे 3 से 5 बार से अधिक), तो यह नेटवर्क हार्डवेयर दोषों के कारण हो सकता है (जैसे केबल क्षति,ढीले इंटरफेस) या विद्युत हस्तक्षेप, जो खराब नेटवर्क स्थिरता का संकेत देता है।