NMEA 0183 は、船舶用電子機器間の通信のための電気およびデータの複合仕様であり、音響測深機、ソナー、風向風速計、ジャイロコンパス、オートパイロット、GPS受信機(GNSS受信機)などの機器で使われている。GPS/GNSSについては、洋上でなく地上でも同じ仕様が使われている。

NMEA 0183は、米国海洋電子機器協会(National Marine Electronics Association, NMEA)によって定義・管理されている。

NMEA 0183は、NMEA 0180とNMEA 0182の後継である。レジャーマリンではゆっくりと新しいNMEA 2000規格に移行しつつあるが、商業船舶ではNMEA 0183が主流である。

詳細

電気的な規格は EIA-422 だが、NMEA-0183出力を持つほとんどのハードウェアは、EIA-232 (RS-232) ポートを駆動できる。標準仕様は絶縁された入出力を要求しているものの、この要件を満たさないハードウェアも多々存在する。

NMEA 0183は、単純なASCIIのシリアル通信プロトコルであり、データがどのように、1つの「トーカー (talker)」から複数の「リスナー (listener)」へと同時に「センテンス(sentence)」の形で送信されるかを定めている。

中間エクスパンダを使うことで、トーカーはほぼ無制限の数のリスナと一方向の通信を行うことができ、マルチプレクサを使うことで複数のセンサーが1つの計算機ポートに送信することができる。

この規格は、アプリケーション層において、各センテンス(メッセージ)タイプの内容も定義しており、これによりすべてのリスナーがメッセージを正確に解析することができる。

NMEA 0183は RS422 トランスポートのみを定義しているが、NMEA0183のセンテンスをUDPデータグラムに入れ(1パケットに1センテンス)、IPネットワークで送信する事実上の標準も存在する。

NMEA規格はプロプライエタリの規格であり、2020年9月現在、2000米ドル超で販売されている(NMEAの会員を除く)。しかし、そのほとんどは公開された情報からリバースエンジニアリング済みである。

シリアル通信 (データリンクレイヤ)

NMEA-0183HSという規格のバリエーションがあり、変調レートを38,400と規定している。これは、AIS装置(自動船舶識別装置)で一般的に使用されている。

メッセージ構造

  • 送信データはすべて、0x20(スペース)から 0x7e (~) の間の印刷可能なASCII文字である。
  • データ文字は、予約文字(後述)を除く上記全ての文字である。
  • 予約文字は、NMEA 0183 によって次の用途に使われる:
  • メッセージの長さは最長82文字。これには開始文字($または!)と、終了の を含む。
  • 各メッセージの開始文字は、'$'(従来のフィールド区切りのメッセージの場合)または '!'(特別なカプセル化が施されたメッセージの場合)のどちらか。
  • 次の5文字は、トーカー(2文字)とメッセージの種類(3文字)を識別する。
  • 続くすべてのデータフィールドはカンマで区切られている。
  • データがない場合、対応するフィールドは空である(つまりカンマとカンマの間に文字を含まない)。
  • 最後のデータフィールドの直後に現れる文字はアスタリスクであるが、これはチェックサムが提供された場合のみ含まれる。
  • アスタリスクの直後には、2桁の16進数で表されるチェックサムが続く。チェックサムは,$と*の間にあるすべての文字のASCIIコードの排他的論理和である。公式仕様によるとチェックサムはほとんどのデータセンテンスで任意だが、RMA、RMB、RMC では必須。
  • でメッセージが終了する。

例として、軌跡到着アラームは以下の形式をもつ:

$GPAAM,A,A,0.10,N,WPTNME*32

これが表す内容は、

また、AISメッセージの例としては:

!AIVDM,1,1,,A,14eG;o@034o8sd062D,0*7D


GPS, GNSS でのメッセージ種別の例

主要なトーカーID

  • BD, GB - 北斗衛星導航系統 (BeiDou)
  • GA - Galileo
  • GP - GPS
  • GL - GLONASS
  • GQ - 準天頂衛星システム (QZSS)

NMEAメッセージは主に以下のセンテンスを含んでいる:

ベンダー拡張

ほとんどのメーカーは、保守や診断の目的で、標準のNMEAセットに加えて、特別なメッセージを製品に含めている。拡張メッセージは、"$P" で始まります。これらの拡張メッセージは、標準化されていない。

NMEA 0183データを扱うソフトウェア

GPS、GNSSソフトウェア
  • NetStumbler
  • Rand McNally StreetFinder
  • Magic e-Map
  • NemaTalker NMEA instrument simulation
  • Microsoft Streets & Trips
  • Microsoft MapPoint
  • Serotonin Mango M2M (suitable for NMEA compliant weather stations)
  • MapKing
  • gpsd - Unix GPS Daemon
  • GPSy X for Mac OS X
  • Turbo GPS PC/PPC
  • GRLevelX Weather Suite
  • Google Maps Mobile Edition (Java ME Devices)
  • JOSM - OpenStreetMap Map Editor
  • PolarCOM - a set of digital and analog NMEA instruments
  • Avia Sail - PC instruments for both NMEA 0183 and NMEA 2000
  • ゼンリン電子地図帳
  • スーパーマップル・デジタル 10(昭文社)
  • カシミール3D

関連項目

  • NMEA 2000
  • ASCII
  • グローバル・ポジショニング・システム
  • シリアル通信
  • レイマリン

参照

外部リンク

  • National Marine Electronics Association
  • NMEA's website about NMEA 0183
  • NMEA Protocol Conversion
  • NMEA data information
  • Sirf-Chipset NMEA data reference manual
  • LGPL C library for parsing and generation of the NMEA protocol
  • Open Source (New BSD License) C# library for parsing NMEA protocol
  • NMEA Specifications at APRS Info
  • MTK proprietary NMEA extensions

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