Projekt SEA-beat (Beleženje porabe, preplute poti in ostalo...)

[kasaudio]

Lep pozdrav. SEA-beat je navtična naprava oz. bolje rečeno "gadget", ki je namenjen enostavnemu prikazu ključnih parametrov gliserskega plovila. Je rezultat lastnega razvoja. Deluje na nmea2000 mreži. Naprava vodi evidenco goriva, spremlja določene parametre motorja, v primeru preseganja kritičnih vrednosti nekaterih parametrov uporabnika tudi opozori.

Sistem sestoji iz SEA-beat naprave, ki se priklopi na nmea2000 mrežo in android naprave, na kateri teče SEA-beat aplikacija. Slednja opravlja nalogo uporabniškega vmesnika. Procesiranje nmea2000 podatkov se v celoti izvaja na SEA-beat napravi. Naprava svojo funkcijo opravlja brez android aplikacije, za spreminjanje in kontrolo parametrov pa slednja seveda mora biti zraven. SEA-beat naprava se trajno montira na ustrezno mesto v plovilu. Komunikacija med SEA-beat napravo in androidom poteka po Bluetooth (2.1 s Secure Simple Pairing) ali po kablu (USB). SEA-beat naprava ima tudi izhod za 12/24V za piskač/lučko za indikacijo alarma.



Glavni oz. "Dashboard view" v SEA-beat aplikaciji.



Slika prototipne SEA-beat enote.

Obstaja kar nekaj navtičnihh sistemov podobne arhitekture;

http://i-marineapps.blogspot.com/p/top- ... -apps.html

Je še nekaj drugih, ki tukaj niso zajete. Prepričan sem, da bo tudi SEA-beat našel svoje mesto med njimi.

Naprava bo na razpolago v treh izvedbah; 1) SEA-beat STARTER, 2) SEA-beat BOATER in 3) SEA-beat PRO. Cena bo nekako X, 1.5X in 2X. Android aplikacija je za vse izvedbe naprav enotna. Funkcionalnost vseh izvedb je enaka (mainboard in procesor je povsod enak) razlikujejo se le v tem, kaj je na mainboard še dodatno "nalotano".

SEA-beat STARTER:

Vse potrebne podatke dobi iz mreže. Ključna sta podatka o porabi motorja v L/h in GPS podatki. Porabo v L/h oddaja motor, GPS podatke oddaja GPS antena ali chartplotter, ki mora biti v mreži prisoten. Če v mreži GPS naprave ni, bo SEA-beat GPS podatke črpal (in tudi posredoval v mrežo) iz Android naprave v kolikor bo na Androidu GPS prisoten in bo funkcija lokacije vklopljena. GPS moduli na Androidih so kakršni so, posredovanje slednjih v nmea2000 mrežo je "poor man solution", ampak je na razpolago. Naj v okviru tega samo povem, da ima Samsung Galaxy S6 povsem dovolj dober GPS za spremljanje hitrosti in prevožene poti. Razlika v teh parametrih je bila med Garminom in android GPS-om minimalna. Kar se pa navigacije tiče, pa ne bom sodil, saj zanjo vedno uporabljam Garmina.

Naprava spremlja naslednje stvari:
-trenutno porabo goriva
-porabljeno/preostalo gorivo. Ko pride pod mejo, sledi opozorilo
-obrate motorja. Ko pride nad mejo, sledi opozorilo
-temperaturo motorja. Ko pride nad mejo, sledi opozorilo
-tlak hladilne vode. Spremlja tlak v odvisnosti od obratov motorja. Ko za predpisan čas pride izven območja v tabeli, sledi opozorilo
-napetost alternatorja. Ko pride nad ali pod mejo, sledi opozorilo
-sistemske parametre motorja. Ko so določeni aktivirani, sledi opozorilo. Prikaže tudi predgretje diesla, seveda brez opozorila
-vodi podatke o prevoženi poti. Na globalnem, letnem in trenutnem nivoju.



Slika menija za nastavitev podatkov o motorju.

Poudariti je potrebno, da imajo običajno vsi današnji motorji svoje alarme, ki so nastavljeni zelo visoko. Neupoštevanje treh zaporednih alarmov za visoko temperaturo motorja utegne pustiti na motorju trajne poškodbe. Namen SEA-beat alarmov je, da so postavljeni nižje in se aktivirajo takrat, ko vrednsoti prestopijo mejo pri naši običajni uporabi.

Primer: Povoziš polivinilno vrečko - to se mi zgodi skoraj vsako sezono... Vrečka gre čez peto in pokrije vsis vode. Tlak hladilne vode pade in že po par sekundah je piskanje, še preden bi se motor segrel do nevarnih temperatur.

SEA-beat BOATER:

Vse enako kot STARTER, le da ima SEA-beat naprava svoj GPS modul. Tole reč:

https://www.u-blox.com/sites/default/fi ... 005%29.pdf

Interni GPS modul zagotavlja, da naprava vedno opravlja svojo funkcijo, tudi če chartplotterja ali gps antene ni v mreži. GPS podatke internega modula tudi posreduje v mrežo. V trenutku ko se na mreži pojavijo GPS podatki od chartplotterja, se interni GPS ugasne in naprava uporablja zunanje GPS podatke. To se meni zdi super opcija, saj se mi na dnevne izlete ne ljubi vedno Garmina nosit s seboj. Vzamem ga samo takrat, ko gremo kam dlje.

V svoji SEA-beat napravi imam sicer kitajski ponaredek zgoraj navedenega modula, ki nekaterih "originalnih" funkcij nima, je fake 5Hz, a vseeno polna kapa dovolj za to kar SEA-beat potrebuje.

SEA-beat PRO:

E, to pa je nekaj posebnega. Vse kot SEA-beat BOATER, le da ima dodan relativno zmogljiv orientacijski senzor. Kakeri in kako, naj zaenkrat ostane informacija zasebne narave. Podatke s tega senzorja tudi posreduje v nmea2000 mrežo - običajno jih potrebuje avtopilot. V kolikor so na mreži prisotni orientacijski podatki "od zunaj" se notranji orientacijski senzor ugasne. Senzor je zmogljiv in nudi več informacij, kot je je v okviru nmea2000 protokola potrebne. Najbrž bodo v prihodnosti razvite tudi specialne android aplikacije, ki se bodo predvsem ukvarjale z obnašanjem plovila med plovbo in tiste bodo te dodatne informacije potrebovale. SEA-beat PRO kotira na zahtevnejše uporabnike (B2B), za običajne uporabnike sta STARTER oz. BOATER povsem dovolj. Izpolnjujeta primarno funkcionalnost.



Meni za kalibracijo in nastavitve orientacijskega senzorja. Meni je aktiven le pri PRO verziji naprave.

SEA-beat sistem sicer kotira v navtični "low-end". To pomeni, da bo cenovno dostopen in hkrati bo potrebno sprejeti nekaj kompromisov. Namenjen je predvsem uporabi na manjših plovilih namenjenim dnevni plovbi, z omejenim prostorom za montažo navigacijskih naprav. SEA-beat naprava NI namenjena navigaciji ampak prikazu in spremljanju bistvenih paramterov plovila. Danes je čedalje več manjših motorjev opremljenih z nmea2000 izhodom. Mreža sestavljena iz takšnega motorja in SEA-beat naprave ponuja praktično vse, kar iz naslova prikaza parametrov plovila povprečen navtik potrebuje.

Večji motorji so opremljeni s svojimi prikazovalniki; sam imam E-tec-a, ki nmea2000 izhod ima, na razpolago je bil s klasičnim "System gauge" ali pa Evinrude I-con prikazovalnikom za oho €€, ki je, vsaj takrat, bil dokaj bogi in ga SEA-beat šišne v večini stvari. SEA-beat v primerjavi z I-con zaenkrat nima omogočenega elektronskega dodajanja/odvzemanja obratov motorja (+/- 200 rpm). Motor sem seveda kupil s klasičnim prikazovalnikom.

FAQ ki mi pridejo na misel:

Kako je z navigacijo?

Kot rečeno, SEA-beat navigaciji ni namenjen. Ima pa funkcijo, da nmea2000 stream posreduje v IP mrežo (UDP protokol). Na te podatke se (lokalno, na Androidu samem) poveže ustrezna navigacijska aplikacija. V mislih imam odličen OpenCPN. SEA-beat in OpenCPN lahko na android napravi z deljenim zaslonom uporabnik gleda hkrati.



Slika prikazuje deljen zaslon med SEA-beat in Open CPN. SEA-beat posreduje nmea2000 stream programu Open CPN.

Kako je z Androidi na plovilu?

Tukaj pride do tistega zgoraj omenjenega kompromisa; zaenkrat je težava z vidljivostjo zaslona na polnem soncu, problem je lahko tudi s polnenjem in pregrevanjem. Kar se tiče vidljivosti je tako: večji ko je zaslon ob konstantni svetilnosti, boljša je vidljivost. Povedano drugače - pri relativno nizki svetilnosti bo na telefonu praktično nula, ob enaki svetilnosti na tablici pa bo boljše. Načeloma so tudi novi telefoni že precej zmogljivi v smislu vidljivosti. Namenske naprave so seveda boljše, vendar je tudi cena x3. Vsekakor se vidi, je pa slabše kot namenska naprava. Polnjenje: sam imam USB polnilec na plovilu, obstajajo tudi namenski indukcijski, ki zmore polnit preko laminata konzole. To imam v planu za letos. Če grem od bajte s povsem polnim telefonom je energije sicer dovolj za 3 ure plovbe. Pregrevanje: s tem do sedaj nisem imel težav. S6/S7 se med plovbo ne pregrevata.

Kaj SEA-beat ponuja dodatno?

Poleg funkcionalnosti, ki jo nudi v kombinaciji z SEA-beat android aplikacijo, je SEA-beat naprava komunikacijski vmesnik med nmea2000 mrežo in android/PC. Nmea2000 stream, ki ga naprava posreduje, je v enakem formatu, kot pri Actisense NGT-1 ISO.



Actisense NGT-1 ISO vmesnik med NMEA2000 in PC/Android

Actisense NGT-1 ISO je najbolj razširjen vmesnik, ki ga podpira večina navtični aplikacij (SEA-Wii, Open-CPN,...). Te aplikacije s SEA-beat napravo seveda delujejo. Tudi Actisense Nmea Reader bo s SEA-beat napravo deloval. Tehnično gledano je SEA-beat naprava nmea2000 komunikacijski vmesnik z dodatno "pametjo, spominom in opremo". Tudi SEA-beat aplikacija bo v povezavi z Actisense NGT-1 ISO prikazala obrate, hitrost, kurz, trenutno porabo in orientacijo. Ne bo pa alarmov, prevožene poti in porabljenjega goriva.

Trenuten status projekta?

Delujoča aplikacija. Naprava (SEA-beat BOATER/PRO) je v prototipski obliki in kot taka uspešno deluje že nekaj sezon na mojem čolnu. Ko ni na čolnu je 24/7 prižgana že nekaj let in se še ni znucala. Če bi jo kdo hotel imet oz. se ponudi kot beta tester se bomo zmenili, bom pripravil. V tej sezoni (če sploh bo glede na trenutno dogajanje) bi zadeve želel v praksi stestirati in za drugo leto ponuditi štancane naprave.

Kako je s starejšimi motorji brez nmea2000?

Tudi z moje strani slabe novice. Pred časom sem se veliko ukvarjal z merjenjem pretoka goriva s turbo merilniki. Delovalo je super, imel sem to tudi implementirano v SEA-beat, vendar sem prišel do spoznanja, da imam od tega malo koristi; če ne dam skupaj z napravo tudi fizičnega turbo števca nisem naredil 0. Ne da se mi ukvarjat s certifikacijo teh stvari za uporabo z vnetljivimi tekočinami. Če dam pri napravi samo možnost priklopa takega števca, kdo ga bo kalibriral?

https://www.amazon.com/DIGITEN-Sensor-G ... B07QRWPWNY

Pri kalibraciji takega senzorja, ki sicer ni problem, lahko hitro pride do nesreče, nekdo se bo vžgal in jaz ne mislim odgovarjat. Tako da tisti s starejšimi mopedi lahko nabavijo cenena kitajska jajca in preračunavajo L/h v L/NM. Če bi res bila želja - vsaj 10 kandidatov (z avansi) bi naredil tudi verzijo za takšne števce. Kalibracija in potencialni požar pa nikakor ne bo moj problem. Za kalibracijo bi bil na razpolago pregleden kalibracijski meni v SEA-beat aplikaciji...

Možno je nabaviti nmea2000 merilnik pretoka goriva in ga priklopiti na SEA-beat napravo, bo delalo. Ne bo pa obratov, temperature,... kar so sicer stvari, ki jih SEA-beat budno spremlja. Posledično bo glavni zaslon aplikacije precej siv.

https://www.amazon.com/Garmin-GFS-10-Fu ... B0011MP82G

ali bolje

https://www.amazon.com/Lowrance-Sensor- ... B01HJTFBHQ

Namen te teme?

Predstavitev seveda . Vsekakor bi si želel konstruktivne diskusije okoli tega. Ideje dobrodošle. Zadeva je zame stara, pa vseeno frišna, aplikacija ima 1 glavni pogled. Mislim da bo potreben še eden, ki bo namenjen prikazu električnih zadev - energijske bilance plovila in še česa. Razmišljam o nekakšni integraciji z Victron-om. Manjka tudi zavihek "Performance & Statistics". Če bi kdo pri tem projektu želel sodelovati, dobrodošel, na ZS. Če se komu da, bi prosil, da mi na ZS pove, ali je predstavitev razumljivo napisana.

In še za konec - okvirna cena?

X je predvidoma 200€, brez davkov in poštnin. Torej 200€ za STARTER, 300 za BOATER in 400 za PRO. To je okvirno, manj nima smisla, več pa pride izven "gadget" gabaritov. Android aplikacija bo FREE.

Najbolj elegantno je SEA-beat napravo prišraubat na obstoječo mrežo. To košta toliko kot je navedeno zgoraj + T člen. Če pa bo nekdo delal mrežo z nule, so stroški približno takšni:

-slabih 100€ Garmin nmea2000 starter kit
-cena SEA-beat
-v kolikor motor nima direktnega nmea2000 izhoda še kakšnih 150€ za ustrezen vmesnik

Hitro rata 500€. Sem imel enega navdušenca, ki je ves srečen računal na 200€ stroška, da bo imel števce na Suzukiju 140...

[boris]

Andrej odlično. Zanima me kako bo to delalo v mreži NMEA 2000.

[kasaudio]

V mreži nmea2000 pri meni deluje že vsaj 4 sezone. LP!

[aegir]

Kapo dol, hudo si to zastavil in ti ali kdorkoli je delal front end ima grafični talent. Zgleda fenomenalno.

Jaz sem zdaj vložil bika in štrik v komplet simrad vse, če nebi, bi takoj hotel tole met.

Vseeno bi pa ko vseskp zmontiram bil za test osnovne variante, ker kar je na ostalih dveh dodatno, bom jaz že imel na n2k.

Je aplikacija zaklenjena na model, ali bi z osnovnim dobil vse funkcionalnosti pro, če so gps in kompas podatki na mreži?

Drgač pa top, točn vem kok je dela s tem tko da, Respect!

[boris]

Andrej odlično. Zanima me kako bo to delalo v mreži NMEA 2000.

Ja pri tebi. Kaj pa se zgodi če ga damo v mrežo z ploterjem

[kasaudio]

Kapo dol, hudo si to zastavil in ti ali kdorkoli je delal front end ima grafični talent. Zgleda fenomenalno.

Jaz sem zdaj vložil bika in štrik v komplet simrad vse, če nebi, bi takoj hotel tole met.

Vseeno bi pa ko vseskp zmontiram bil za test osnovne variante, ker kar je na ostalih dveh dodatno, bom jaz že imel na n2k.

Je aplikacija zaklenjena na model, ali bi z osnovnim dobil vse funkcionalnosti pro, če so gps in kompas podatki na mreži?

Drgač pa top, točn vem kok je dela s tem tko da, Respect!

Hvala za pohvale! S to zadevo je bilo res veliko dela. Po obsegu je eden mojih večjih projektov, definitivno najdaljši, nad katerim sem neštetokrat obupal. Prvi je pri tem projektu obupal moj kolega, s katerim sva to stvar začela. In takrat sva se obrnila na designerja, ki je začrtal osnoven design, med drugim tudi števce, barvno shemo in izgled menijev. Dečko res obvlada, najbrž pa mu končni izdelek zdaj nebi bil všeč, ker je elementov v prikazu veliko več kot v originalni varianti.

Na začetku smo vse skupaj megalomansko zastavili, funkcij kokr češ, zdaj je 3/4 letelo ven, ker bolje vrabec v roki kot golob na strehi. Tudi funcionalno bi bilo nekonsistentno.

Glede na to kar počnem danes - je z vidika elektronike stvar dokaj enostavna. Pač procesor, periferija, povezave, CAN protokol in to je to. Osnova je Arduino, DUE če sem natančen, projekti na temo nmea2000 so dostopni vsem. Ampak to je začetek začetka.

Branded navtičnih prikazovalnikov je kukr češ in težko tukaj nekaj silno novega narediš. Treba je na koncu funkcionalno definirat problem (ali pa ga narest če ne gre drgač ), ta problem rešit, držat konsistenco, gledat da ne bo prekomplicirano, predrago... ni simpl. Narejenega sem imel veliko in veliko je šlo na koncu tudi stran. In v mojem primeru je rdeča nit prikaz in spremljanje parametrov gliserja. Vse kar rabim, ko ga žgemo ko vraga na enem zaslonu. Lastni alarmi, da v primeru napake ne izdihne moped in to je to. SEA-beat pokrije moj scenarij plovbe in scenarij običajnega dopustnika tudi. Fajn je vedet kok je v keslu, kok si danes preplul, kok še maš... Saj to vse imaš na plotterju - na mojem Garmin 521 je sicer bogo ampak je. Treba je klikat, brat navodila, ko vklopim prikaz bistvenih motornih podatkov je za karto samo še 1/3 zaslona. Tudi pri meni bodo navodila, ampak le zato ker morajo bit. Rabil jih ne boš nikoli. Ok za kalibracijo orientacijskega senzorja edino. Kar me pri mojem Garminu tudi jezi je to, da če ga ne ugasnem na power off, pozabi vse. Menda je to problem baterije. No, v SEA-beat tega problema ni. Zadeva si vedno zapomni vse. Ima pa SEA-beat baterijo za uro, ki jo rabi le, če ni GPS signala. Uro sicer rabi skos, nastavi si jo pa po gps (lahko tudi ročno).

Današnji chartplotterji so sigurno drug svet, pa vendar, pri takih za navadne smrtnike zasloni niso kaj večji kot 10 let nazaj, resolucija je sigurno boljša - slabša kot na androidu . In še vedno na tak zaslon omejeno količino informacije spraviš.

Profesionalno se sicer ukvarjam z razvojem prototipov, naprav in programske opreme za področje geotehnike. Ena naprava je moja lastna (v smislu pravic in intelekualne lastnine), trenutno delam še eno beštijo, tudi lastno. Vendar tu gre za 4-5 kosov letno in sem s tem zmagal, ker cene so x50 ali več. Ne rabi se ne reklam, ne spletne strani, edino prave ljudi in zadeve stečejo. Tukaj v navtiki pa je dosti težje zaslužit. Se da, ampak s 1000 ali še bolje 10000 kosi, kar pa spet zahteva ogromno truda in vložka v kolikor je sploh mogoče.

Zate, ko imaš vso nmea2000 opremo je STARTER opcija povsem OK. Vsi modeli imajo itak enako funkcionalnost, razlikujejo se le v dodatkih. Če pri starterju nimaš GPS podatkov, ne bo beležil poti, ne bo kazal kompasa, ne bo kazal hitrosti in L/NM. V tem primeru te lahko reši gps v androidu. Če maš chartplotter vedno gor, potem ne rabiš BOATER-ja. Zelo dobro je imeti nmea2000 merilnik tlaka vode - na najem bazira ključen alarm, ki pride hudičevo prav, ko motor začneš iz vode ven vlečt ali trimat.

Jaz imam tole:

https://www.lowrance.com/lowrance/type/ ... sensor-pk/

Deluje bp vsaj 8 sezon če ne več.

Bi me pa zanimalo, kako bi se ti avtopilot s PRO-jem obnašal. Vgrajeni orientacijski senzor je zelo agilen, valovi ga ne zjebejo. Sicer se uporablja pri dronih.

[kasaudio]

boris napisal/-a: ↑28 Mar 2020, 18:23
Andrej odlično. Zanima me kako bo to delalo v mreži NMEA 2000.
Ja pri tebi. Kaj pa se zgodi če ga damo v mrežo z ploterjem

Nič posebnega se nebi zgodilo. Kazal bi podatke s plotterja, ploter pa bi v seznamu naprav v mreži pokazal "SEA-beat STARTER/BOATER/PRO" odvisno od verzije. Probat nebi bil greh.

[boris]

Gre za drugi problem kompatibilnosti naprav. Danes težimo, da so naprave kompatibilne med seboj. Z drugo besedo da so povezane med seboj v NMEA mreži in se med seboj spoznajo. Tu nastopi problem. Čeprav imamo NMEA mrežo mora biti ploter programiran, da prikaže podatke z druge NMEA mreže. Če tega ni je vse zastonj.

[kasaudio]

Gre za drugi problem kompatibilnosti naprav. Danes težimo, da so naprave kompatibilne med seboj. Z drugo besedo da so povezane med seboj v NMEA mreži in se med seboj spoznajo. Tu nastopi problem. Čeprav imamo NMEA mrežo mora biti ploter programiran, da prikaže podatke z druge NMEA mreže. Če tega ni je vse zastonj.

Filozofija nmea2000 naprav je, da so med seboj 100% kompatibilne, torej Garmin chartplotter vidi npr. lowrance senzorje. Če plotter potrebuje še kakšno dodatno konfiguracijo da podatke prikazuje, je to stvar plotterja.

Zgoraj navedena trditev o kompatibilnosti velja, če so povezane naprave res nmea2000 naprave. Določeni proizvajalci so si v okviru nmea2000 izmislili še svoje specifike. Tak primer je Raymarine s svojim SeaTalk. Načeloma sta protokola enaka, ampak v drobnih detajlih so razlike. In tukaj so lahko težave. Čiste nmea2000 naprave (kamor spada tudi SEA-beat) pa so na nivoju komunikacije med seboj kompatibilne.

Ne moreš pa z Garmin plotterjem nastavljat Lowrance senzorja. Nastavitve naprav so predmet specifičnih nmea2000 sporočil in vsak proizvajalec ima svoj protokol nastavitve. Izmerjene količine, ki jih senzor oddaja pa so med nmea2000 napravami kompatibilne.

Tudi sam imam v mreži motor, senzor tlaka, plotter, SEA-beat PRO in Actisense NGT 1-ISO. Ni bilo potrebno ničesar nastavljati, da je delovalo.

LP

[tyson]

Če sem si prav zapomnil, je to namenjeno samo notranjim motorjem?
Če je, se nimam kaj oglašat.
Če ni, imam vprašanje: kateri najmanjši outbord moped lahko priklopiš na to napravo?
Imam Yamaho, letnik 2015, 30KM, BETL, čoln je brez konzole.
Ali bi bilo mogoče na nek način to napravo uporabljat na takem čolnu in kako bi lahko brez konzole za volan, sploh bilo to uporabno na takih malih čolnih? Ima na takem čolnu, to sploh smisel?
To ne sprašujem samo zase, pač v imenu vseh, ki imajo take čolne.