Nos bateaux de plaisance modernes intègrent une multitude d’équipements électroniques (GPS, sondeurs, radars, pilotes automatiques, AIS, VHF, etc.) qui doivent communiquer entre eux et avec l’utilisateur. Pour assurer cette communication, plusieurs protocoles standardisés et propriétaires coexistent. Nous allons parcourir ici des principaux protocoles, leurs caractéristiques, leurs avantages, leurs limites.

Protocoles Standardisés

NMEA 0183

Description : NMEA 0183 est un standard de communication série asynchrone, largement utilisé depuis les années 1980. Il permet l’échange de données entre instruments maritimes via des phrases ASCII.

Caractéristiques :

• Format : phrases ASCII, séparées par des virgules.
• Débit : 4800 bauds (standard), mais peut aller jusqu’à 38400 bauds.
• Connexion : point à point ou bus (via un multiplexeur).
• Exemple de phrase : $GPGGA,123519,4807.038,N,01131.000,E,1,08,0.9,545.4,M,46.9,M,,*47

Avantages :

• Simplicité, compatibilité avec la plupart des équipements anciens.
• Facile à déboguer (lecture directe des phrases).

Limites :

• Débit limité, pas adapté aux données volumineuses (radar, cartographie).
• Pas de gestion centralisée des appareils.

NMEA 2000

Description : NMEA 2000 est un standard plus récent, basé sur le protocole CAN (Controller Area Network), permettant une communication haut débit et une interconnexion facile des équipements.

Caractéristiques :

• Débit : 250 kbit/s.
• Topologie : bus linéaire ou étoile, avec terminateurs 120 Ω.
• Alimentation : intégrée sur le bus (9-16V DC).
• Messages : format binaire, identifiés par des PGN (Parameter Group Number).

Avantages :

• Haut débit, adapté aux données complexes (radar, vidéo).
• Plug-and-play, auto-configuration des appareils.
• Alimentation et données sur le même câble.

Limites :

• Complexité accrue par rapport au NMEA 0183.
• Coût plus élevé lors de la première installation (mise en place de la dorsale ‘backbone’)

Signal K

Description : Signal K est un standard ouvert, basé sur JSON et HTTP/WebSocket, conçu pour l’ère du numérique et de l’IoT maritime.

Caractéristiques :

• Format : JSON, facile à intégrer avec des applications web/mobiles.
• Protocole : HTTP, WebSocket, MQTT.
• Compatible avec NMEA 0183 et NMEA 2000 via des convertisseurs.

Avantages :

• Ouvert, extensible, adapté aux applications modernes.
• Permet l’intégration avec des services cloud.

Limites :

• Moins répandu que NMEA sur les équipements grand public.
• Nécessite une infrastructure réseau (Wi-Fi, Ethernet).

Protocoles Propriétaires

Il existe plusieurs protocoles propriétaires, citons par exemple Seatalk RAYMARINE, Topline NKE

NKE Topline

Le réseau Topline est un réseau de communication propriétaire développé par NKE Marine Electronics pour relier entre eux les instruments électroniques (afficheurs, capteurs, pilote automatique, etc.) à bord des voiliers et des bateaux de course ou de croisière. Sa conception ressemble à celle d’autres réseaux marins propriétaires comme SeaTalk, mais il est optimisé pour les besoins spécifiques des systèmes NKE.

Sur le plan matériel, Topline utilise une liaison série half-duplex — c’est-à-dire une communication bidirectionnelle sur une même ligne, où les appareils alternent entre émission et réception. Le réseau fonctionne en topologie bus avec plusieurs nœuds connectés en parallèle. Un des afficheurs agit comme maître du réseau et gère la découverte et l’interrogation des autres unités (capteurs ou afficheurs) en leur attribuant des adresses logiques.

Le protocole de communication se caractérise par l’émission de trames binaires compactes contenant notamment des mesures de navigation (vent, vitesse, profondeur, cap, etc.), des ordres de commande et des statuts d’état. La structure précise de ces trames est propriétaire, et donc non accessible.

Pour intégrer Topline avec d’autres standards, NKE propose des passerelles comme la Box N2K, qui fait la conversion entre Topline, NMEA 0183 et NMEA 2000. Cela permet d’exploiter des capteurs ou afficheurs non-NKE et d’utiliser des outils logiciels pour la configuration, le diagnostic et même le contrôle du pilote automatique via le réseau Wi-Fi embarqué.

Furuno CAN Bus

Description : Protocole propriétaire utilisé par Furuno pour ses radars et sondeurs.

Caractéristiques :

• Basé sur CAN Bus, similaire à NMEA 2000 mais avec des PGN spécifiques.
• Nécessite des interfaces dédiées pour la conversion vers NMEA.

Raymarine SeaTalk/SeaTalkng

Description : SeaTalk (ancien) et SeaTalkng (basé sur NMEA 2000) sont des protocoles propriétaires de Raymarine.

Caractéristiques :

• SeaTalk : bus propriétaire, phrases ASCII.
• SeaTalkng : compatible NMEA 2000, mais avec des extensions spécifiques.

Sources citées :

• NMEA. (2023). NMEA 0183 Standard. National Marine Electronics Association.
• NMEA. (2023). NMEA 2000 Standard. National Marine Electronics Association.
• Signal K Foundation. (2024). Signal K Specification. signal-k.org
• Furuno. (2023). CAN Bus Interface Manual.
• Raymarine. (2023). SeaTalkng Network Guide.