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Homberger

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Samstag, 6. Juli 2019, 15:55

Navionics und AIS - NMEA Wifi Converter mit ESP32

Hallo zusammen,

Navionics auf dem Tablet kann ja jetzt auch AIS darstellen.

Um das zu nutzen reicht ein kleiner Microcomputer für ca. 10 EUR aus (ESP32 NODE MCU).
https://www.amazon.de/AZDelivery-NodeMCU…6/dp/B071P98VTG

Der ESP32 funktioniert als WiFi Access Point.
Die NMEA Daten für AIS werden als UDP-Broadcast (Adresse 224.0.0.1 auf Port 2000) gesendet. So möchte Navionics das haben.
Die AIS-Daten werden auch an die Serielle USB-Schnittstelle des ESP32 gesendet. So kann man parallel die AIS-Daten auch am PC darstellen (z.B. mit OpenCPN).

Das nötige Programm (für die Arduino IDE) habe ich beigefügt.

Für die Pegelwandlung von NMEA (RS232) reicht ein kleiner Pegelwandler. Die Schaltung ist mit im ZIP-File.
Es reicht die Empfangsrichtung (RS 232 Pin 3 (TX) auf GPIO16 (RX2) auf dem ESP32).
VCC mit 3,3 Volt am ESP32 verbinden.

Viel Spaß beim Nachbauen.
Ach ja: Bitte die SSID und Passwort für den WiFi AP ändern.

Der ESP32 wird von Navionics als Digital Yacht WLN10 erkannt.
https://lepper-marine.de/navigationsgera…-router-38.400b

Andreas
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  • Navionics AIS.jpg (136,18 kB - 53 mal heruntergeladen - zuletzt: 7. August 2019, 18:03)
  • Wifi-Serial-AP.zip (10,97 kB - 24 mal heruntergeladen - zuletzt: 19. August 2019, 15:26)
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Dieser Beitrag wurde bereits 7 mal editiert, zuletzt von »Homberger« (7. Juli 2019, 10:48)


Homberger

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2

Sonntag, 7. Juli 2019, 12:29

Zum Testen - Nema Studio

Hallo,

zum Testen der Funktion kann man Trail-Version von NemaStudio benutzen.

http://www.sailsoft.nl/ais_simulator.html

Nicht nur für den ESP32 sondern auch für OpenÜlotter, OpenCPN gut geeignet.
Die Software simuliert alle üblichen NMEA-Datenquellen.

Es kann auch Daten via UDP senden. So habe ich die notwendige Konfiguration für Navionics herausbekommen (UDP Multicast 224.0.0.1 auf Port 2000).

Viele Grüße
Andreas
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  • Nemastudio.png (92,09 kB - 27 mal heruntergeladen - zuletzt: 3. August 2019, 22:35)
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stoecki

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3

Sonntag, 7. Juli 2019, 12:38

Hallo,
ich schnall so nix. Könnt ihr uns Pc-Unwissenden in ganz einfach erklären wie wir auf Navionics AIS Daten sehen können? Interessieren wird das hier viele, denke ich. Gibt's da eventuell eine ganz einfache Lösung, wie : Kaufe das oder jenes Bauteil schalte es ein und schwupp hab ich die Bötchen angezeigt in meiner Navionics-Karte. Das wäre toll.

voller Hoffnung, Thomas :O
.

Homberger

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4

Sonntag, 7. Juli 2019, 13:01

Hallo Thomas,

es gibt zwei Möglichkeiten:

1. Du kaufst eines der von Navionics unterstützen NMEA-Wifi Konverter (z.B. den Digital Yacht WLN10 für 270 Euro, s. Link oben).

oder

2. Du kaufst den ESP32 Microcontroller, programmierst ihn mit dem Programm im ZIP-File und lötest die vier Bauteile zur Pegelwandlung zusammen).

Die zweite Variante kostet weniger als 20 Euro. Dafür muss man aber löten können und den ESP32 in der Arduino Entwicklungsumgebung programmieren können.

Es ist nicht schwer. Man muss sich aber ein bisschen damit beschäftigen. Es ist ein typisches Maker-Projekt halt und kein fertiges Produkt.

Viele Grüße
Andreas
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stoecki

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5

Sonntag, 7. Juli 2019, 13:57

Vielen Dank Andreas,
also die zweite Lösung trau ich mir nicht zu, obwohl es natürlich interessant ist für unter 20,- AIS Daten angezeigt zu bekommen.
Variante 1 benötigt also noch ein AIS Empfänger der kompatibel ist mit dem Yacht WLN10. Hat da einer einen günstigen Vorschlag?

Thomas

otto_motor

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6

Sonntag, 7. Juli 2019, 14:25

Ich könnte mir auch vorstellen, dass es mit dem YDWG von Yachtdevices (EUR unter 200,00) funktioniert - zumindest lässt sich damit das Echolot verbinden. Ich freue mich, wenn ich wieder am Boot bin und das testen kann.
Gruß Easy.
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7

Sonntag, 7. Juli 2019, 17:06

So habe ich die notwendige Konfiguration für Navionics herausbekommen (UDP Multicast 224.0.0.1 auf Port 2000).


Was für ein Schei... Wer denkt sich so was krankes aus, ohne es zu dokumentieren. Ich hatte diese Woche auch mit rumexperimentiert und bin nicht drauf gekommen wie das funktionieren soll.

AIS auf Navionics ist aber nicht der Brüller. So richtig anfangen kann man damit nichts, bis auf das die Boote dargestellt werden. Keine Kursdaten, keine Kollisionswarung etc... Hoffentlich kommt das noch, sonst ist das nur Spielerei.

Kann man Deine Software per Web parametrieren (Port, UDP/TCP)?

Norbert

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8

Sonntag, 7. Juli 2019, 17:28

OK, ich hab es der Firmware entnommen. Es gibt ein Webinterface wo die Parameter eingestellt werden können. Die Firmware basiert auf dem Code der "Serial WiFi Bridge" von Larry Littlefield.

Gute Idee das so zu machen. Vielleicht sollte man Bausätze dafür anbieten oder Fertigmodule. Der Aufwand ist ja nicht so groß. Dann können mehr Leute was mit anfangen.

Norbert

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9

Sonntag, 7. Juli 2019, 19:08

OK, ich hab es der Firmware entnommen. Es gibt ein Webinterface wo die Parameter eingestellt werden können. Die Firmware basiert auf dem Code der "Serial WiFi Bridge" von Larry Littlefield.


Hallo Norbert-Walter,

Welche Firmware? Die aktuelle Lösung basiert nicht auf der NMEA_WiFi_Bridge von Larry Littlefeld. Die ist für den ESP8266 mit einer proprietären WLAN-Library.
Das ist viel zu kompliziert für den aktuellen Fall.

Der Code-Rahmen ist von: https://www.hackster.io/techbase_group/a…via-wifi-66d341
Der war allerdings TCP und nicht UDP. Das habe ich dann geändert.

Mein Code besteht aus nur 70 Zeilen Quellcode. Ein Web-Interface gibt es nicht. Es gibt ja auch nichts zum Einstellen.
Nur die SSID und das Passwort für den AccessPoint sind im Code zu ändern.

Viele Grüße
Andreas
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Dieser Beitrag wurde bereits 1 mal editiert, zuletzt von »Homberger« (7. Juli 2019, 21:08)


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Sonntag, 7. Juli 2019, 19:24

@Homberger:

Hallo Andreas,

was hast Du dann im ersten Thraed als Zip-Datei angehängt? Ist das nicht die Firmware bzw. Software für den ESP32? Oder habe ich was falsch verstanden? Wo ist jetzt die eigentliche Software?

Norbert

Homberger

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Sonntag, 7. Juli 2019, 19:33

was hast Du dann im ersten Thraed als Zip-Datei angehängt? Ist das nicht die Firmware bzw. Software für den ESP32? Oder habe ich was falsch verstanden? Wo ist jetzt die eigentliche Software?


Hallo Norbert-Walter,

Im ZIP-File befindet sich das ESP32-Programm für die Arduino-IDE (Wifi-Serial-AP.ino) und der Schaltplan für die Pegelwandlung von RS232 (+-12Volt auf 3,3 Volt).
Für die Pegelwandlung wird aber nur die Empfangsrichtung benötigt (4 Bauteile).

Viele Grüße
Andreas

#include <WiFi.h>

// debug log, set to 1 to enable
#define ENABLE_DEBUG_LOG 1

// serial port 2 config
const int baudrate = 38400;
const int rs_config = SERIAL_8N1;

// reading buffor config
#define BUFFER_SIZE 1024
byte buff[BUFFER_SIZE];

//Wifi AP
const char *ssid = "ESP32AIS";
const char *password = "testtest";

//UPD broadcast
const char * udpAddress = "224.0.0.1"; // UDP multicast
const int udpPort = 2000; //port server

//create UDP instance
WiFiUDP udp;

void debug_log(char* str) {
#if ENABLE_DEBUG_LOG == 1
Serial.println(str);
#endif
}

void setup() {
// init USB Serial
Serial.begin(115200);

// init AIS port
Serial2.begin(baudrate, rs_config);

// init wifi connection
WiFi.mode(WIFI_AP);
WiFi.softAP(ssid, password);

#if ENABLE_DEBUG_LOG == 1
IPAddress IP = WiFi.softAPIP();
Serial.print("AP IP address: ");
Serial.println(IP);
#endif
delay(1000);
}


void loop() {
int size = 0;

// read data from serial 2 and send to wifi as UDP broadcast
while ((size = Serial2.available())) {
size = (size >= BUFFER_SIZE ? BUFFER_SIZE : size);
Serial2.readBytes(buff, size);

#if ENABLE_DEBUG_LOG == 1
Serial.write(buff, size);
#endif

udp.beginPacket(udpAddress, udpPort);
udp.write(buff, size);
udp.endPacket();
}
}
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  • rs232.png (2,83 kB - 18 mal heruntergeladen - zuletzt: 3. August 2019, 12:53)
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Sonntag, 7. Juli 2019, 19:40

@Homberger:

Also in meiner Zip-Datei war was anderes. Hast Du die Zip-Datei nachträglich geändert?

PS:

Habe gerade noch einmal aktuell nachgesehen. In der Zip-Datei ist definitiv eine andere Software.

Homberger

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13

Sonntag, 7. Juli 2019, 19:53

Also in meiner Zip-Datei war was anderes. Hast Du die Zip-Datei nachträglich geändert?


Hallo Norbert-Walter,

danke fürs aufpassen. Es war wirklich die falsche Datei im ZIP-File (die von Larry Littlefield).
Hier kommt die richtige Datei.

Leider kann ich den originalen Post nicht mehr ändern. Also alle bitte aufpassen und diese Version nutzen.

Viele Grüße
Andreas
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Seaskip

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14

Sonntag, 7. Juli 2019, 22:06

Es geht auch mit jedem wifi nmea konverter der sich auf udp mit port 2000 einstellen läst. So z.b vyacht oder dieser hierlink.

Sofern der AIS Reciever NMEA spricht klappt das.
Somit ist Navionics in der Umsetzung nicht viel schlechter als Isailoor etwa (isailor ist flexibler in der Verwendung des Udp ports)

15

Montag, 8. Juli 2019, 15:00

Wenn Budget nur klein und man mit dem Lötkolben nicht so gut umgehen kann, hat eBay und Co. noch den HLK-RM04 als Set mit Antenne und Netzteil für ca. 15 EUR.
Das ist ein umfänglich konfigurierbarer Router, der (unter anderem) auch Serial2WiFi macht und per TCP oder UDP in die Luft trötet.

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16

Montag, 8. Juli 2019, 15:31

@planetexpress69:

Das Modul HLK-RM04 spart jetzt aber nicht wirklich was. Der RS422-Pegelwandler muss trotzdem ran. Einziger Vorteil, das Modul ist schon programmiert und hat ein Webfrontend zur Parametrierung.

So wie das in der Doku aussieht kann man es wohl genau für den Einsatzfall verwenden. Müsste man allerdings noch einmal genau prüfen.

Norbert

17

Montag, 8. Juli 2019, 16:32

@planetexpress69:

Das Modul HLK-RM04 spart jetzt aber nicht wirklich was. Der RS422-Pegelwandler muss trotzdem ran. Einziger Vorteil, das Modul ist schon programmiert und hat ein Webfrontend zur Parametrierung.

So wie das in der Doku aussieht kann man es wohl genau für den Einsatzfall verwenden. Müsste man allerdings noch einmal genau prüfen.

Norbert

Wozu ein Pegelwandler? Spannungswandler fürs Gerät von 12V auf 5V sehe ich ein, aber den seriellen Signalpegel regelt der HLK doch fein nach TTL runter?

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Dienstag, 9. Juli 2019, 12:27

Wozu ein Pegelwandler? Spannungswandler fürs Gerät von 12V auf 5V sehe ich ein, aber den seriellen Signalpegel regelt der HLK doch fein nach TTL runter?


Wenn die AIS-Signale von der Funke kommen, dann ist dort meist nur eine RS422-Schnittstelle vorhanden und man muss die Signale entsprechend RS232 TTL anpassen. Daher die Pegelwandler.

Norbert

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19

Dienstag, 9. Juli 2019, 17:54

@Homberger:

Kannst Du mal mit der Software testen, ob auch Broadcast (255.255.2552.255) funktioniert? Dann sollte es keine Einschränkungen mehr geben, wenn die UDP-Telegramme an alle Teilnehmer gesendet werden. In OpenCPN funktioniert es jedenfalls.

Norbert

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20

Dienstag, 9. Juli 2019, 18:12

Kannst Du mal mit der Software testen, ob auch Broadcast (255.255.2552.255) funktioniert?


Sowohl Broadcast (255.255.255.255) als auch Multicast (224.0.0.1) auf Port 2000 funktionieren bei mir mit Navionics.
Es gibt wahrscheinlich noch einige andere Konfigurationen TCP und UDP die funktionieren würden.
Schade das Navionics das nicht einfach offenlegt.

Broadcast wollte allerdings nicht mit NemaStudio (Fehlermeldungen).Über den Umweg von NemaStudio zu OpenCPN und dann zu Navionics klappt es aber.

Multicast (224.0.0.1) ist aber für die aktuelle Anwendung ausreichend. So stört es nur die Teilnehmer im Netz die sich dafür interessieren. Bei einem Netz mit zwei Teilnehmern ohne Routing ist der Unterschied aber nur theoretisch relevant.
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