NMEA2000：21世紀的一個數(shù)字界面說課講解

1、Good is good, but better carries it.精益求精，善益求善。NMEA2000：21世紀的一個數(shù)字界面-NMEA2000：21世紀的一個數(shù)字界面摘要船舶都配備了包括臺式機和筆記本電腦，GPS，有航海儀表數(shù)據(jù)的磁盤等的一套電子設備。這篇文章就描述了這個新的協(xié)議，該協(xié)議實現(xiàn)這些設備之間通信的功能。美國海洋電子協(xié)會NMEA介紹這個用于船舶電子設備交流的新的協(xié)議NMEA2000。使用一個簡單的電纜網(wǎng)絡代替現(xiàn)在使用的多條電纜的互聯(lián)方式。NMEA2000可以適應航海設備、發(fā)電機組、輪機、導航、舵系統(tǒng)、火警和控制的要求。數(shù)據(jù)和指令傳輸都享用同一個電纜，而且速度是NMEA0183

2、的26倍。NMEA2000是自配置的，無需設定，也不需要控制器。在不關閉網(wǎng)絡的情況下設備可以加入或者移除。這篇文章就深入介紹它的功能，以及在海洋業(yè)內外和美國以及國際的申請和認可。說明NMEA2000是一個低成本的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡，傳輸速度可達250kbps，并利用控制局域網(wǎng)集成電路。CAN最初是用于汽車工業(yè)的，現(xiàn)如今應用于許多工業(yè)領域，被許多生產(chǎn)商生產(chǎn)。NMEA0183是一系列異步傳輸速度為4.8kbps的基于PC的接口。除了傳輸速度外最關鍵的區(qū)別在于，NMEA0183是一個接口，NMEA2000是一個網(wǎng)絡。NMEA2000網(wǎng)絡允許多個電子設備一起連接到一個共同的通道上，目的是信息共享。因為它是一個網(wǎng)

3、絡，同時有多個設備傳輸數(shù)據(jù)，所以就需要一系列的規(guī)范來對網(wǎng)絡設備進行管理。CAN自動的提供了一些規(guī)則，大多是關于網(wǎng)絡信道控制，數(shù)據(jù)包傳送，錯誤監(jiān)測等。類似于NMEA0183，NMEA2000定義了標準的數(shù)據(jù)傳輸格式，但是增加了用來識別網(wǎng)絡節(jié)點、發(fā)送請求到設備和請求信息的網(wǎng)絡管理規(guī)則。除了大量控制和集成的要求NMEA2000用一個簡單的電纜代替了NMEA018350個接口并且可以處理50到100個NMEA0183數(shù)據(jù)流。背景綜合船舶系統(tǒng)，系統(tǒng)的控制，信息的共享，數(shù)據(jù)傳輸速度的增加都在船舶上應用。這些在船舶機艙、駕駛臺、個人的住艙甚至通過衛(wèi)星通信在傳動的辦公室等很多地方都在使用。這些應用出現(xiàn)在遠洋船

4、舶、沿海船舶、漁船和游船上，只是使用的程度不同，它們都需要標準數(shù)據(jù)來進行通信。船舶網(wǎng)絡和接口簡單的數(shù)據(jù)總線把數(shù)據(jù)分類，這樣的數(shù)據(jù)傳輸?shù)膽酶采w全船，如NMEA0183，是一個全方位的辦公室的現(xiàn)場局域網(wǎng)。這些應用在某些要求上有不同甚至是沖突。從圖中指出船舶的應用可能有一個或者多個局域網(wǎng)通過電腦連接到打印機，掃描器，備用系統(tǒng)等等。這些系統(tǒng)在維持船舶航行上很有用，也可能由于管理工資單，存貨清單，和電子郵件，它們既不是重要安全系統(tǒng)，也不是實時要求系統(tǒng)。它們使用非自身的以以太網(wǎng)為基礎的組件，也使用微軟公司的軟件還有其他的。在集成駕駛臺系統(tǒng)和船舶集成控制系統(tǒng)中，駕駛臺或者其他集控部位的決策影響船舶的工作，

5、以及船舶、工作人員、乘客、貨物和環(huán)境的安全。為了有效的作出決定和把決定執(zhí)行需要有一個通道連接船舶的各個系統(tǒng)。這些系統(tǒng)包括航行系統(tǒng)，電力系統(tǒng)，輪機部，火警和控制系統(tǒng)。獨特的海上環(huán)境，安全性，可用性，冗余性，潛伏性要求這些鏈接排除使用辦公類型的局域網(wǎng)。國際電工委員會IEC標準IEC61162-4就說明了這些網(wǎng)絡要求。根據(jù)挪威人創(chuàng)的海事信息技術標準MITS，這個以太網(wǎng)的速率設計成高達100MbPS，已經(jīng)在船上使用并測試，將來會增加在船上的應用。在一個基本平臺廣泛使用的今天，NMEA0183（IEC61162-1）提供了一系列從一個簡單傳輸器將數(shù)據(jù)分配給多個接收器。該協(xié)議以4800bPS的速度可以每秒

6、傳輸大約10條信息或者語句。當一個設備對另一個設備廣播數(shù)據(jù)時被證明是夠用的。但是很快就陷入了一個極限當系統(tǒng)開始混合數(shù)據(jù)的時候。因此它在未來會應用于簡單通信或者點對點通信的備用連接?，F(xiàn)在船舶電子設備越來越多的要求數(shù)據(jù)多源化使其能夠控制事件的進程且為工作人員所用。沒有一個網(wǎng)絡標準去完成數(shù)據(jù)集成，設計這就必須提供許多數(shù)據(jù)輸入，這樣就需要增加投資，也會增加布線，或者使用數(shù)據(jù)者就要把數(shù)據(jù)統(tǒng)一到一個通道上。個別船上的系統(tǒng)，比如機艙或者導航系統(tǒng)，都是專用的系統(tǒng)，經(jīng)常要實時的對設備管理通常在毫秒單位級，并且節(jié)點要少。和別的系統(tǒng)比這些系統(tǒng)應該盡可能小并且有更強的自控力，數(shù)據(jù)體積要小。因為這個網(wǎng)絡應用結合便宜的傳

7、感器和執(zhí)行器于一體，每個節(jié)點的花費必須比別的船舶應用要少。這個網(wǎng)絡應用是NMEA2000（IEC61162-3）。由于我們知道了它如何適應于整個船舶應用的，文章剩余的部分就描述了一個低價的，功能穩(wěn)定的（250KbPS），雙向的多收發(fā)器的網(wǎng)絡用來實現(xiàn)創(chuàng)博電子設備互聯(lián)的工具。概述NMEA2000標準包含了船舶電子設備實行數(shù)據(jù)交流的最基本的要求。在這個標準下的設備有共享數(shù)據(jù)的能力，包括指令和在單一通道上與其它設備兼容性問題。數(shù)據(jù)信息以數(shù)據(jù)塊的形式傳輸，每個數(shù)據(jù)塊都有錯誤檢測和確定模塊傳送的能力，數(shù)據(jù)模塊除了控制和檢錯比特外，有八個字節(jié)的數(shù)據(jù)，29位的標識段包括信息的優(yōu)先級，數(shù)據(jù)信息的認證，源地址和目

8、的地址。實際數(shù)據(jù)的內容最好占50%的傳送位，這個標準旨在支持周期性的需要傳輸?shù)幕蚴前葱枋褂玫牟樵兠疃虝r數(shù)據(jù)信息。典型的數(shù)據(jù)包括離散參數(shù),例如位置緯度和經(jīng)度,GPS狀態(tài)值自動駕駛儀的舵角指令，有限的參數(shù)列表,如路點中等大小的數(shù)據(jù)塊,如電子海圖數(shù)據(jù)庫更新。本標準也不是必然的旨在支持高帶寬等領域的應用，比如雷達、電子海圖或其他視頻數(shù)據(jù),或其他密集的數(shù)據(jù)庫或文件傳輸?shù)膽谩＿@個標準的定義了所有的相關的層國際標準組織的開放系統(tǒng)互連模型(ISO/OSI)，從應用層到物理層，是實施NMEA2000的必要要求。NMEA2000網(wǎng)絡的組成是：物理層：完全由標準定義,包括信號電壓、電纜和連接器等。數(shù)據(jù)鏈路層：I

9、SO11783-3所定義并附加規(guī)定的標準。網(wǎng)絡管理：ISO11783-5所定義并附加規(guī)定的標準。應用層：完全定義的標準包括制造商專有信息。NMEA2000的重要特征總結在網(wǎng)絡特征表中。網(wǎng)絡的總電纜長度是受關注的，現(xiàn)在設定為200m。網(wǎng)絡的最大長度由CAN要求控制，其中所有節(jié)點在同一時間應該有同樣的傳輸速度。理論上關系如下：1000kbps25m；500kbps75m；250kbps200m；125kbps500m；62.5kbps1100m。然而,如果節(jié)點操作在不同比特率下被連接到一個網(wǎng)段則問題可以想象。目前的標準是確定在250kbps網(wǎng)絡數(shù)據(jù)傳輸速率和相應的200m的總線長度。本標準定義了數(shù)

10、據(jù)格式,網(wǎng)絡協(xié)議,和最低物理層的必要設備接口。從某種意義上說,它可被看成一個傳送資料的通道。這個通道被當作什么特殊應用有些時候要根據(jù)設備需要網(wǎng)絡做什么來決定。例如，標準對于一個電子的圖表顯示系統(tǒng),希望一個有定位模式信息的自動的必須指定位置的參考輸入數(shù)據(jù)。此外，簡單的節(jié)點錯誤的存在將有可能影響網(wǎng)絡工作。因此它的一個重要應用是保證必要的出錯時候的安全設計來減少網(wǎng)絡的故障。這些方法超越了NMEA2000的范圍但是當網(wǎng)絡應用的時候必須考慮到。物理層這一層定義了電子的和機械方面的與網(wǎng)絡的物理連接，參考了CAN設備的特點和用于NMEA2000網(wǎng)絡的接口。物理層的電氣特點如下：1、媒體訪問使用CAN協(xié)議標準

11、ISO11898.2、CAN利用顯形和隱性數(shù)據(jù)進行傳輸，3、時間延遲和網(wǎng)絡負載限制網(wǎng)絡傳輸速度和網(wǎng)絡布線總長度。4、差分信號技術增強了抗干擾能力。不同的信號表明有電的接口回路和對所有節(jié)點的公共的信號參考是網(wǎng)絡需要的。一個單點共同參考是為了避免電磁干擾造成對地回路和控制節(jié)點之間對地電壓穩(wěn)定,他們保持在共模范圍(大約+/-2.5伏特)的網(wǎng)絡收發(fā)電路。這個標準允許使用船用的12v的電池為網(wǎng)絡供電，前提是總電纜長度和網(wǎng)絡節(jié)點數(shù)足夠小。另一種方法，用一個或者多個規(guī)定的電源向網(wǎng)絡進行供電。單點電源和公共節(jié)點或者大電流可以通過之前要求的網(wǎng)絡總線由雙絞線分配到設備。該特征要求設備對電源的工作電流多加注意并且要

12、將接口復雜性降到最小。對于每個設備，接口電路的電源是不允許接地或者與其它設備相接，做到這種隔離的方法有很多，其中一種是利用光絕緣器，將其放在設備與設備連接的特定位置，就可以做到設備之間的隔離。另一種方法就是確保設備與地和電源之間沒有任何連接，除非接上網(wǎng)絡電源。后一種方法適合比如顯示器或者傳感器這樣的設備，可以通過NMEA2000網(wǎng)絡的電源獲得他們的所有工作電流，同時又具有獨自的包裝和安裝設計。關于典型的物理層接口回路使用的收發(fā)器整體回路設備的數(shù)據(jù)上的說明見ISO11898。用光電隔離法的對地隔離在網(wǎng)絡、CAN控制器和其他回路之間都需要。但是，像上面說的隔離其他回路需要用其他的方法。收發(fā)器回路需

13、要5v的電壓，由調節(jié)器和保護回路提供。保護回路的目的是防止調節(jié)器因為過電壓或者負電壓而損壞。非永久性的損壞是因為接口中任意兩根線電壓值達到+-18v或者小于該值并持續(xù)一段不確定的時間，或者誤把接口中兩根線接在了一起。物理層的主要點NMEA2000的可用性必須面對耐用性和耐環(huán)境性的問題，在IEC60945的第八部分有描述，同時要面對減少電子干擾和抵抗外部電磁干的問題，在IEC60945第九和第十部分有敘述。屏蔽電纜是需要的，對于后續(xù)設備也是必需的。地隔離接口連接器終端和其他船舶的地和電源的交流和直流電的隔離是需要的，當網(wǎng)絡電纜斷開的時候。像上面所述的這個可以完成隔離設備的任務，比如光電隔離器或者

14、屏蔽雙絞線的設計。對于除了那些需要電力非常低的設備的大多數(shù)應用，隔離接口是很有效的。網(wǎng)絡信號兩個信號線傳輸不一樣的信號。網(wǎng)絡信號有兩種：顯性的或者說是邏輯0和隱性的或者說是邏輯1。在顯性傳輸過程中一個或者多個節(jié)點對網(wǎng)絡是顯性的。接口必須被設計以至于信號線是隱性的當節(jié)點沒有電的時候。顯性電壓是2v。隱性電壓是0v。一般范圍是：-2.5v+2.5v。網(wǎng)絡電源接口回路必須工作在916v的直流電條件下。接口電壓可以通過網(wǎng)絡總線供電或者使用電力電纜雙絞線將設備節(jié)點與電源相連。網(wǎng)絡電纜傳輸?shù)碾娏鞔笮∈怯邢薜?。當傳輸電流連接用于節(jié)點時允許額外電流通過，但是連接點必須貼上標簽，并且進行物理隔離，將其與其他電源

15、以及地隔離。任何情況下節(jié)電電源或者地連接到其他設備的電源或者地都是不允許的。網(wǎng)絡設備制造商被要求把每個連接的設備的電源范圍以“負荷數(shù)”表示出來。網(wǎng)絡的原電原可以是一個單點連接的船舶電池，或者是一個或多個獨立的分布在網(wǎng)絡上的電源供給。電纜的尺寸和布線必須認真考慮。節(jié)點數(shù)量的增加相當于負荷的增加，直流電壓在電纜中的快速損耗將成為限制網(wǎng)絡長度的要點而不是數(shù)據(jù)的傳輸時間。對于較短的有較少的連接設備的網(wǎng)絡，船舶電池可以直接對網(wǎng)絡供電。如果網(wǎng)絡需要擴充容量，需要的話電隔離的電力供應可以代替電池供電。電纜和接頭有兩種方法使設備連入總線網(wǎng)絡中：標準連接器或者擴展條。這些連接點用來把總線各個網(wǎng)段連接起來，用來連

16、接電源，用來連接電纜的兩端，用來連接節(jié)點。短的用來連接總線和節(jié)點的分接電纜用來按照生產(chǎn)上的選擇連接設備。這些連接是受NMEA2000標準控制的。擴展條僅用于連接點受到特殊保護或者是連接點不允許受到環(huán)境影響的情況下，要求設備耐環(huán)境影響的條約是IEC60945.擴展條的位置必須依照標準定義標號或者涂色標記。NMEA2000總線選擇的連接器是在工業(yè)網(wǎng)絡使用的5腳的多源的連接器。兩種連接器的選擇要根據(jù)總線負載的大小。連接其中最常用的是三腳“T”型連接器，此外還有線端連接器和特殊配置的終端電阻。網(wǎng)絡電纜的選擇必須根據(jù)阻抗和傳輸延遲來決定，同時還要考慮直流電分布所要求的絞線尺寸和功能。電纜的長度，節(jié)點的數(shù)

17、量，節(jié)點的分布，電源連接點的連入總線的位置都在電纜要求中寫到。兩種電纜尺寸會按要求使用安裝。NMEA2000的重型電纜是5根線絞在一起的由兩個屏蔽雙絞線和一個普通非屏蔽線組成的。雙絞線是No.16AWG（1.33sq.mm）用于直流電，No.18AWG（0.83sq.mm）用于數(shù)據(jù)。NMEA2000輕型線分別使用的是No.22（0.38sq.mm）和No.24（0.24sq.mm）。電纜被定義為不同的顏色，如果這些顏色不適用，代替電纜根據(jù)標準將被標記。數(shù)據(jù)鏈路層工業(yè)網(wǎng)絡在船舶上的使用不止一個。同樣的功能如信息共享，收集傳感器數(shù)據(jù)，控制進程在工業(yè)環(huán)境，在陸地交通工具上，和工廠車間都有使用。CAN

18、最初是發(fā)展應用在車輛和已經(jīng)找到了它的方式到其他許多領域。盡管應用程序可能不同,許多這些網(wǎng)絡共享相同的控制需要與管理的數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡。汽車工程師的社會(SAE)已經(jīng)發(fā)展出一種基于CAN的網(wǎng)絡中使用于拖車卡車,客車。這個標準是SAEJ1939后來被國際組織標準化(ISO)使用于農業(yè)機械。這些應用在數(shù)據(jù)和指令傳輸上有不同，物理層要求也不同，建立網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)交流和管理和NMEA2000的要求非常相似。由于這些原因，為了簡化NMEA2000被以一個國際海事應用接受。NMEA2000數(shù)據(jù)鏈路層國際標準ISO11783-3與SAE的數(shù)據(jù)鏈路層SAEJ1939-21幾乎一致的。這個國際標準被全部使用，但NMEA2

19、000的數(shù)據(jù)鏈路層提供增強的特點和功能。這些增強更好支持NMEA2000數(shù)據(jù)包的類型和格式，并且以獨特的方式支持船舶電子設備的設計、安裝、操作?？刂凭钟蚓W(wǎng)CAN像物理層一樣，一些數(shù)據(jù)鏈路層的選擇也是根據(jù)CAN的媒體使用權。CAN是英特爾和博世共同開發(fā)的一個外圍微處理器。這個設備在應用于一些臺式電腦時可以和通用非同步首發(fā)傳輸器相比，是一個輸入輸出機制的所有船舶電子設備由NMEA0183數(shù)據(jù)控制的、附屬于微處理器或者是微處理器的一部分。幾乎現(xiàn)在每個公司的集成電路都采用CAN。CAN有更優(yōu)于通用非同步首發(fā)傳輸器的功能：在網(wǎng)絡上產(chǎn)生連續(xù)的比特流。當設備需要傳輸數(shù)據(jù)時提供傳輸通道，前提是網(wǎng)絡處在不忙的狀

20、態(tài)。當多個設備需要傳輸數(shù)據(jù)時，CAN將會對數(shù)據(jù)進行仲裁，根據(jù)優(yōu)先級的先后進行數(shù)據(jù)傳輸。支持錯誤數(shù)據(jù)診斷和將錯誤數(shù)據(jù)回發(fā)的功能，CAN還可以自動判斷一個節(jié)點的連續(xù)性錯誤并使該節(jié)點斷開以保護網(wǎng)絡正常工作。CAN使用的數(shù)據(jù)模塊有29位標識符和從0到8的數(shù)據(jù)字節(jié)。此外數(shù)據(jù)模塊包括數(shù)據(jù)的開始段和終止段，保留位，控制位，15位的循環(huán)冗余效驗碼，和認證位。數(shù)據(jù)鏈路層的主要任務定義CAN8個字節(jié)的數(shù)據(jù)和29位的認證信息的可用性。提供生產(chǎn)商發(fā)送所有權信息的方法。定義數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆椒?。定義數(shù)據(jù)形式、發(fā)送和接收設備需求信息的格式和要求。CAN域的使用NMEA2000適用于SAEJ1939/ISO11783規(guī)定的CAN

21、的標識符。最高位是第一個被傳輸?shù)?，表示使用網(wǎng)絡的優(yōu)先權,標識符的每一位在網(wǎng)絡擁擠的時候都參與仲裁過程，但是這些位首先進行。保留位之后被傳送的還是一組標識符。信息可以對其他節(jié)點廣播，或者發(fā)送到一個特定的地址。廣播信息用2個字節(jié)（8到23位）來定義，地址信息是一個字節(jié)，第二個字節(jié)存放的是目的地址。數(shù)據(jù)長度為八個字節(jié)或者更小的時候，數(shù)據(jù)將會以一個CAN模塊傳輸。當數(shù)據(jù)長度大于8個字節(jié)時，數(shù)據(jù)將會被分開成多個CAN模塊打包發(fā)送，為了保證數(shù)據(jù)向特殊地址發(fā)送，包括開始和結束的數(shù)據(jù)流控制是必需的。大多數(shù)信息被設計成廣播信息。這種信息只有一個字節(jié)存放地址信息，它常用于網(wǎng)絡管理（請求，一般指令，認證，錯誤報告，

22、生產(chǎn)商所有權地址信息）。每個被有效傳輸?shù)哪K都包含源地址，目的地址包含在非公共信息模塊里。地址的概念是重要的因為連接在網(wǎng)絡的物理接口是有限的。網(wǎng)絡物理連接不是直接由名稱或者特殊地址定義的，而且一個簡單的物理連接可能有多個功能地址。網(wǎng)絡功能連接的最大值是252，多于其物理連接點。信息規(guī)格CAN信息模塊有至多8個字節(jié)，當超過8個字節(jié)被傳輸時，一般用兩種方法中的一種。最多1785字節(jié)的多包數(shù)據(jù)將會根據(jù)ISO11783-3協(xié)議送出，把這些數(shù)據(jù)裝到“信封”里送到公共或者特定的地址。流量控制將被提供以至于發(fā)送數(shù)據(jù)到特定地址的開始，終止，控制可以完成。不幸的是，當數(shù)據(jù)用這種方式傳輸時，他的身份認證將會丟失除

23、非“信封”被打開才能知道傳輸?shù)氖鞘裁磾?shù)據(jù)。因為許多信息用于NMEA2000超過8個字節(jié)（但是不到1785個字節(jié)），NMEA2000允許使用快速數(shù)據(jù)包傳送最多223個字節(jié)的擁有它們自己認證信息的數(shù)據(jù)。這種方法允許連續(xù)的模塊發(fā)送。開始的兩個字節(jié)用來說明信息的大小，順序計數(shù)器用來區(qū)分快速數(shù)據(jù)包是不是同一類型的，還有數(shù)據(jù)計數(shù)器。每個額外的模塊用一個字節(jié)給順序計數(shù)器和數(shù)據(jù)計數(shù)器。請求和指令數(shù)據(jù)鏈路層的最后的功能是提供一個信息請求或指令的標準，當請求或指令不能被遵照的時候認證信息會被使用。NMEA2000擴展了ISO11783-3的功能通過提供可能用于發(fā)送值或者會使接收設備產(chǎn)生動作的指令信息實現(xiàn)。另外NM

24、EA2000允許請求信息有間隔，而且允許信息在特定區(qū)域被請求。例如，有航途基準點信息的信息可能包含航路位置，航途基準點名稱，航途基準點數(shù)，航路基準點符號?；贜MEA2000的航途基準點信息地請求允許將航途基準點名稱（或航途基準點數(shù)）在航途基準點信息里具體說明。網(wǎng)絡管理與數(shù)據(jù)鏈路層相似，用于NMEA2000網(wǎng)絡管理的過程是均衡了ISO11783-5的標準并根據(jù)SAEJ1939-81制定的。網(wǎng)絡管理的責任：聲明和分配網(wǎng)絡地址。對連入網(wǎng)絡的設備進行身份認證。網(wǎng)絡的初始化。要求每個接入網(wǎng)絡的設備都有地址，有256個可能的地址（一個字節(jié)）。有252個地址（0-251）可用。255被用于公共地址，用于向

25、所有節(jié)點發(fā)送信息，254是一個用于當?shù)刂氛也坏綍r相應問題的空地址。253和252留下未來用。ISO11783-5提供了不同的設備來尋址。一些是自配置的并有公開地址和從別的節(jié)點取地址的能力，如果他們有需要可以申請地址。其他的設備有固定的，或者是人工可變的地址，這個地址不能被改變并且不能被別的節(jié)點所公開。所有NMEA2000下的設備根據(jù)ISO11783-5協(xié)議必須有自配置和公開地址的能力。地址公開的部分過程允許一個設備通過使用NAME把地址給另一個設備。NAME是由數(shù)據(jù)組成的地址聲明信息，對每個網(wǎng)絡上的設備要唯一。它包括設備編碼功能同類型設備為例的數(shù)據(jù)，生產(chǎn)商編碼，有生產(chǎn)上唯一確定的數(shù)字。后者像一

26、連串數(shù)字生產(chǎn)時對每個同型號的設備是唯一的。在地址聲明的過程中，NAME的優(yōu)先級決定了設備取得地址的先后。除了NAME之外，NMEA2000提供了包含額外消息的信息給設備。如型號數(shù)，生產(chǎn)版本，軟件版本，NMEA2000版本的支持，可用的安裝信息的參數(shù)都會被提供。更多請求信息在數(shù)據(jù)鏈路層定義可能被用來尋找這些信息，NAME信息的目的是建立一個網(wǎng)絡來認證被連接設備的數(shù)字和型號。網(wǎng)絡層這一層將會定義當不止一個網(wǎng)段在系統(tǒng)里的時候數(shù)據(jù)是如何通過網(wǎng)絡從源地址到目的地址，它在將來NMEA2000版本里會有應用。大多數(shù)的設備安裝是直接連接到同一個網(wǎng)段，像這些應用是不需要網(wǎng)絡層的。當有多個網(wǎng)段或者為了有更高配置而

27、延長最大網(wǎng)絡電纜長度或者增加地址數(shù)量時，網(wǎng)絡可以分成多個網(wǎng)段。應用層應用層定義在NMEA2000網(wǎng)絡上傳輸?shù)谋徽J可的信息，包括網(wǎng)絡管理和數(shù)據(jù)信息。此外，生產(chǎn)商的所有權信息會被按照數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議傳輸。在網(wǎng)絡上傳遞的信息被組織成參數(shù)群的形式，可以以參數(shù)群數(shù)來辨認出現(xiàn)在CAN標識符中的根據(jù)參數(shù)群是地址還是廣播信息的8位或者16位的信息。根據(jù)這些數(shù)據(jù)，參數(shù)群需要至少一個CAN模塊來傳輸數(shù)據(jù)。參數(shù)群的內容是按照包含許多表格的數(shù)據(jù)庫組織建立的。數(shù)據(jù)是按下述方法建立的：A數(shù)據(jù)字典對每個數(shù)據(jù)都有描述。數(shù)據(jù)字典應盡可能多地應用于參數(shù)群。一個人數(shù)據(jù)字典項的例子：風向，True風從哪個方向刮過來。正北方向。B每個數(shù)

28、據(jù)字典項有一個定義格式，代表被定義的物理參數(shù)。物理參數(shù)是有限的，所以數(shù)據(jù)格式的數(shù)目比數(shù)據(jù)字典的詞數(shù)要少。數(shù)據(jù)格式是國際單位制的。“風向，True”的數(shù)據(jù)格式是：角度：單位=弧度，弧度=0到2，精度=0.0001C每個被定義的數(shù)據(jù)格式會被一個標準數(shù)據(jù)類型代表，如字符，整數(shù)，無符號整數(shù)，浮點數(shù)，或者二進制數(shù)。“角度”的數(shù)據(jù)類型是：16位無符號整數(shù)，從0到65532。65533=保留。65534=超出范圍。65535=數(shù)據(jù)不可用。參數(shù)群的必要描述在遠程記錄數(shù)據(jù)參數(shù)群定義表里。數(shù)據(jù)代表積累的航行距離。NMEA2000信息是優(yōu)先級為6的廣播信息，優(yōu)先級是從0到7的。這個信息由14個字節(jié)并且不是一個單獨的

29、數(shù)據(jù)模塊。遠程記錄數(shù)據(jù)信息是由3個CAN模塊組成的快速打包信息。信息由4個數(shù)據(jù)域分布在3個模塊組成。數(shù)據(jù)域的邊界對CAN模塊沒有意義，接收節(jié)點的任務包括重新組裝數(shù)據(jù)。時間和數(shù)據(jù)可能通過發(fā)送有指令群功能信息的數(shù)據(jù)域1和2初始化或者改進。如果設備不知道時間和數(shù)據(jù)當參數(shù)群數(shù)生成的時候，那么時間和數(shù)據(jù)域應該顯示適當?shù)闹?。對?6字節(jié)的數(shù)據(jù)類型這個值應該是表示“數(shù)據(jù)不可用的”65535。對于32字節(jié)的時間域這個值應該是表示“數(shù)據(jù)不可用的”4294967295。數(shù)據(jù)字典提供這些定義信息在4個數(shù)據(jù)域里。NMEA2000信息1.000版本的參數(shù)群信息在下面列出供參考。新的信息還在添加，這個表僅用于NMEA20

30、00提供的信息。網(wǎng)絡管理參數(shù)群Acknowledgement,basic基本認證AcknowledgmentGroupFunction認證群功能AddressClaim地址聲明Address,Commanded地址指令ConfigurationInformation配置信息CommandGroupFunction指令群功能ProductInformation生產(chǎn)信息Proprietary,Addressed所有權地址Proprietary,Global公共所有權ReceivedPGNListGroupFunction收到參數(shù)群數(shù)列表組功能Request,basic基本請求RequestGrou

31、pFunction請求組功能TransportProtocol,ConnectionManagement傳輸協(xié)議，連接管理TransportProtocol,DataTransfer數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議TransmittedPGNListGroupFunction傳輸參數(shù)群列表組功能應用參數(shù)群Attitude態(tài)度BatteryStatus電池狀態(tài)BearingandDistancebetweentwoMarks兩個標志之間的距離BinarySwitchBankStatus二進制轉換COG&SOG,RapidUpdateCOG和SOG的快速更新CrossTrackError通道交點錯誤CurrentSt

32、ationData電流數(shù)據(jù)Datum基準DGNSSCorrectionsDGNSS更正DirectionData方向數(shù)據(jù)DistanceLog距離記錄DSCCallInformation動態(tài)穩(wěn)定控制系統(tǒng)呼叫信息EngineParameters,Dynamic動態(tài)機械參數(shù)EngineParameters,RapidUpdate快速更新機械參數(shù)EngineParameters,Static靜態(tài)機械參數(shù)EnvironmentalParameters環(huán)境參數(shù)FluidLevel流體液位GLONASSAlmanacData全球導航衛(wèi)星系統(tǒng)年歷數(shù)據(jù)GNSSControlStatus全球導航衛(wèi)星系統(tǒng)控制GN

33、SSDifferentialCorrectionReceiverInterface全球導航衛(wèi)星系統(tǒng)不同的連接接受器接口GNSSDifferentialCorrectionReceiverSignal全球導航衛(wèi)星系統(tǒng)不同的連接接受器數(shù)據(jù)GNSSDOPs全球導航衛(wèi)星系統(tǒng)底片GNSSPositionData全球導航衛(wèi)星系統(tǒng)位置數(shù)據(jù)GNSSPseudorangeErrorStatistics全球導航衛(wèi)星系統(tǒng)偽距錯誤統(tǒng)計GNSSPseudorangeNoiseStatistics全球導航衛(wèi)星系統(tǒng)偽距噪聲統(tǒng)計GNSSRAIMOutput全球導航衛(wèi)星系統(tǒng)接收機自動完好監(jiān)視輸出GNSSRAIMSettings

34、全球導航衛(wèi)星系統(tǒng)接收機自動完好監(jiān)視設定GNSSSatsinView全球導航衛(wèi)星系統(tǒng)監(jiān)視GPSAlmanacData全球定位系統(tǒng)年歷數(shù)據(jù)Heading/TrackControl標題/軌道控制Loran-CRangeData遠距離導航范圍數(shù)據(jù)Loran-CSignalData遠距離導航信號數(shù)據(jù)Loran-CTDData遠距離導航TD數(shù)據(jù)MeteorologicalStationData氣象站數(shù)據(jù)MooredBuoyStationData浮標停泊數(shù)據(jù)NavigationData航海數(shù)據(jù)Position,RapidUpdate位置，快速更新RadioFrequency/Mode/Power廣播頻率/模式/電源Rudder舵SalinityStationDat