Sicurezza: Panoramica del mercato dei transponder AIS - vedere ed essere visti
YACHT-Redaktion
· 18.08.2023
di Sven M. Rutter
Quasi nessun altro nuovo sviluppo tecnico si è diffuso così rapidamente nell'industria marittima come il Sistema di Identificazione Automatica, o AIS in breve: una prova dei suoi vantaggi pratici, che ora anche molti marinai hanno riconosciuto e utilizzano.
È vero che la posizione e il movimento di altre navi possono essere rilevati anche sul radar e che il probabile avvicinamento può essere verificato utilizzando procedure di valutazione appropriate (ad esempio Marpa) (CPA/TCPA). Tuttavia, non è possibile stabilire con chi o cosa si ha a che fare. Nemmeno il tipo e le dimensioni di un altro veicolo possono essere riconosciuti in modo affidabile dal radar, poiché le dimensioni di un'eco radar forniscono in ultima analisi solo informazioni sulla riflettività del bersaglio radar. Tuttavia, non deve necessariamente esserci una correlazione diretta con le dimensioni effettive del bersaglio - parola chiave: yacht di plastica. Per non parlare delle indicazioni sui cambiamenti di rotta e dei dati relativi al viaggio. Inoltre, un'interpretazione affidabile delle immagini radar richiede una grande esperienza.
I dati AIS sono meno costosi da ricevere e meno difficili da indovinare.
In linea di principio, un semplice ricevitore a bordo è sufficiente per l'analisi del traffico utilizzando l'AIS, anche se questo elimina un vantaggio significativo: oltre a "vedere" meglio, c'è anche un "essere visti" meglio. Questo vantaggio, in particolare, può essere decisivo in situazioni critiche, soprattutto in caso di tempo incerto. Sugli yacht è necessario un certo sforzo per apparire in modo affidabile sullo schermo radar delle altre navi, anche se il filtro mare/pioggia è alzato. I riflettori radar spesso utilizzati in forma tubolare sottile non sono in grado di farlo, come ha confermato l'ultimo rapporto di prova in YACHT 8/2022.
Con un transponder AIS, invece, il vostro yacht sarà quasi sicuramente presente sugli schermi dei plotter delle grandi imbarcazioni. I costi di installazione sono gestibili e i dispositivi sono significativamente più economici e più piccoli di un sistema radar. Oltre ai modelli autonomi, è possibile scegliere tra combinazioni di sistemi radio marini VHF e transponder AIS, nonché versioni con scatola nera. La scelta della variante più adatta dipende dalle condizioni di bordo, dall'equipaggiamento desiderato e dall'investimento finanziario.
Per saperne di più sulla navigazione:
Ma prima un po' di teoria sul sistema AIS. Il principio di funzionamento è tanto semplice quanto impressionante: per identificarsi e, se necessario, contattarsi, tutti i partecipanti attivi si scambiano regolarmente i dati della propria imbarcazione - tra cui il nome dell'imbarcazione, l'indicativo di chiamata, il tipo e le dimensioni del veicolo - attraverso due canali radio marittimi VHF riservati al sistema. Con ogni messaggio viene trasmesso anche il numero MMSI, che può essere utilizzato per chiamare direttamente il mittente via radio marina utilizzando la chiamata selettiva digitale (DSC), se necessario.
Processo SOTDMA e CSTDMA
Per evitare che le trasmissioni AIS delle singole navi si sovrappongano, è stato sviluppato un sofisticato principio organizzativo che non richiede un moderatore.
Il metodo SOTDMA (Self-Organised Time Division Multiple Access) è utilizzato per i transponder AIS di Classe, come richiesto dalle navi che devono esserne dotate. Consente alle imbarcazioni partecipanti di riservare slot di trasmissione fissi per le loro trasmissioni pianificate sui due canali VHF utilizzati dall'AIS. In parole povere, viene creata una trasmissione o un programma comune in coordinamento reciproco.
Tuttavia, i transponder AIS di Classe B progettati per la nautica da diporto non erano inizialmente destinati a partecipare al processo SOTDMA. Dovevano accontentarsi della cosiddetta procedura CSTDMA. L'abbreviazione CS sta per "Carrier Sense". Significa che questi dispositivi devono rimanere in ascolto fino a quando non viene trovato uno slot libero per le loro trasmissioni. Con una densità di traffico molto elevata, questi dispositivi trasmettono quindi in base all'opportunità piuttosto che in base al piano.
Nuovo standard: la procedura SOTDMA è consentita anche per i transponder AIS di Classe B
Questo ha dato priorità al traffico AIS per la navigazione che richiede attrezzature rispetto alla navigazione da diporto, con diverse conseguenze. Ad esempio, il messaggio proveniente da un transponder CS deve essere inserito in uno slot, poiché non è garantito che anche lo slot successivo sia libero. Questo limita a sua volta la portata delle informazioni fornite.
Anche la frequenza delle trasmissioni era strettamente limitata per i modelli CS. In confronto, i dispositivi SOTDMA forniscono aggiornamenti molto più frequenti per i dati di guida dinamici.
A seguito di una modifica della norma in questione, anche i transponder di Classe B sono ora autorizzati a partecipare al processo SOTDMA. Allo stesso tempo, lo standard in questione prevede aggiornamenti più frequenti dei dati di navigazione per le imbarcazioni veloci. A prima vista, ciò potrebbe sembrare meno rilevante per i velisti da crociera, ma con un dispositivo SO essi beneficiano anche di posizioni e intervalli di trasmissione sicuri e di una potenza leggermente superiore, pari a cinque watt.
I dispositivi CS possono trasmettere solo con due watt. In pratica, però, la portata dipende più dalla posizione delle antenne che dalla potenza di trasmissione.
I commutatori d'antenna integrati non sono disponibili per tutti i dispositivi, ma gli splitter semplificano l'installazione.
Quando si sceglie un prodotto, è necessario considerare anche le opzioni di installazione oltre allo standard AIS. Soprattutto per quanto riguarda la posizione dell'antenna. Ogni transponder AIS ha un ricevitore GNSS integrato, per il quale è necessario installare a bordo un'antenna a fungo corrispondente. Alcuni modelli sono dotati di un'antenna GNSS integrata, ma è necessario trovare una posizione per il transponder in cui sia possibile ricevere il segnale satellitare.
Inoltre, a ogni transponder AIS deve essere collegata un'antenna VHF. Le opzioni sono essenzialmente due: l'installazione di un'antenna AIS indipendente o l'uso di un cosiddetto splitter, ossia uno splitter d'antenna attivo. Con quest'ultimo, un'antenna radio marina VHF esistente può essere utilizzata anche per la trasmissione e la ricezione AIS.
I modelli con splitter integrato sono generalmente più economici della somma dei singoli componenti e sono anche più facili da cablare. Alcuni transponder AIS con splitter integrato consentono anche di collegare ricevitori aggiuntivi come radio o televisori.
Cosa serve a un transponder AIS a bordo
In termini di prezzo, i dispositivi autonomi con comandi e display indipendenti rappresentano la classe superiore. Sono anche più avanti in termini di funzionalità, ma richiedono un luogo di installazione facilmente accessibile. I dispositivi "black box" sono più convenienti da questo punto di vista, ma dipendono dalle capacità del software di analisi utilizzato: Non è possibile accedere a ciò che il sistema operativo del display multifunzione o del plotter utilizzato per la valutazione AIS non supporta, il che vale anche per le relative applicazioni.
Tuttavia, per alcune funzioni è possibile utilizzare accessori esterni, come un trasmettitore di allarme separato o un interruttore mute esterno. Le opzioni di connessione corrispondenti sul transponder diventano quindi un ulteriore criterio di selezione.
Per saperne di più sull'elettronica:
Nel caso più semplice, un transponder AIS ha bisogno solo di alimentazione, di un'antenna radio VHF e di una programmazione per essere pronto all'uso. Tuttavia, se si trasmette in prima persona, di solito si desidera anche vedere i dati di altri yacht e navi sul plotter. A seconda del dispositivo e della posizione di installazione, potrebbe essere necessaria anche un'antenna GPS aggiuntiva.
Impianto elettrico di bordo: cosa c'è da sapere sull'AIS
Gli armatori che hanno poca dimestichezza con l'impianto elettrico di bordo potrebbero essere scoraggiati dal numero di collegamenti necessari. Tuttavia, l'intera operazione non è una scienza missilistica. Soprattutto se l'imbarcazione è già dotata di una rete standard NMEA2000, perché in questo caso il transponder può essere semplicemente collegato alla dorsale. Lo stesso vale per le reti SeatalkNG o Simnet; tutto ciò che serve è un cavo adattatore adatto, poiché i connettori non sono compatibili.
I sistemi NMEA-0183 più vecchi sono un po' più complessi. Poiché il transponder ha molto da comunicare al plotter, i dispositivi AIS utilizzano il formato dati NMEA standardizzato, ma a una velocità di 38.400 bit al secondo (bps) invece dei normali 4.800 bps. I dispositivi che comprendono i dati AIS sono in grado di gestire anche questa velocità superiore. Tuttavia, molti semplici plotter hanno solo un ingresso per NMEA 0183, quindi se ci sono diverse fonti di dati, le cose si fanno difficili, indipendentemente dalla velocità.
Come rimedio, praticamente tutti i ricevitori AIS oggi disponibili sono dotati di un multiplexer di dati. Ciò significa che ricevono i dati GPS su una connessione e li emettono insieme ai record di dati AIS sull'altra. Il dispositivo di navigazione collegato riceve quindi i dati da due fonti attraverso un unico ingresso. In linea di principio, questo funziona indipendentemente dalla provenienza dei record di dati.
Raramente è possibile evitare di installare un'antenna GPS aggiuntiva.
In pratica, tuttavia, alcuni modelli trasmettono solo pacchetti di dati molto specifici. Ciò può essere problematico se sullo schermo devono essere visualizzati anche il vento e la profondità dell'acqua provenienti dal sistema strumentale. In questo caso, è necessario un multiplexer esterno.
Inoltre, raramente è possibile evitare di installare l'antenna GPS aggiuntiva per i transponder. La maggior parte dei dispositivi non funziona con i dati di posizione trasmessi in rete.
Mentre la capacità di funzionare in modalità stand-alone è un'ovvietà per i transponder di Classe A, i prodotti corrispondenti per la nautica da diporto sono pochi e molto distanti tra loro. Abbiamo trovato solo un dispositivo di questo tipo che supporta anche il nuovo standard SO: Si tratta del B400 di em-trak. C'è anche l'MA-510TR di Icom, che supporta solo lo standard CS. E poi c'è l'hub Cortex di Vesper Marine, che offre anche un sistema radio marino VHF come dispositivo combinato.
Le interfacce appropriate devono essere disponibili per l'integrazione nella rete a bordo.
In linea di principio, i dispositivi AIS possono essere facilmente collegati all'elettronica di navigazione di bordo tramite una collaudata connessione NMEA 0183 (in modalità ad alta velocità) - il collegamento in rete è comunque importante per analizzare i dati ricevuti, vedi riquadro a sinistra.
Un'interfaccia NMEA 2000 (N2K) è particolarmente interessante se l'elettronica di navigazione a bordo è già integrata in una rete corrispondente. Il transponder AIS può quindi essere collegato alla rete. Tuttavia, come per i sistemi radio marini VHF, l'alimentazione dei transponder AIS è separata, poiché la rete N2K non fornisce l'energia necessaria per la trasmissione.
Con gli standard di rete proprietari, può essere conveniente rimanere con lo stesso produttore quando si sceglie un dispositivo. Chi naviga con uno smartphone o un tablet dovrebbe cercare un modulo Wi-Fi integrato, in modo che i dati AIS possano raggiungere il dispositivo mobile senza hardware aggiuntivo. Nel caso di dispositivi black box con Wi-Fi, tuttavia, è importante assicurarsi che la ricezione dei dati non sia compromessa da un'installazione nascosta. In questo caso può essere utile la possibilità di collegare un'antenna Wi-Fi esterna.
La maggior parte dei transponder viene fornita come scatola nera, la combinazione con il sistema radio marino è rara.
Con i dispositivi black box, la porta USB spesso disponibile viene utilizzata principalmente per programmare i dati della nave durante l'installazione. Di solito si utilizza un computer portatile e il software fornito dal produttore, ma a volte è possibile anche utilizzare un plotter compatibile, un'applicazione per dispositivi mobili o uno strumento basato su browser. Con i dispositivi stand-alone, la programmazione viene effettuata direttamente tramite l'interfaccia utente del transponder.
Alcuni dispositivi dispongono anche di un data logger integrato che registra continuamente le informazioni AIS ricevute e i propri dati GNSS. Alcuni dispositivi sono dotati di un'unità di memoria per questo scopo.
Mentre i sistemi radio marini VHF con ricevitore AIS integrato sono ormai ampiamente disponibili, i sistemi combinati con transponder AIS integrato sono ancora un'eccezione. Durante la nostra ricerca ne abbiamo incontrati solo tre: i modelli Navico B&G V60-B e B&G V100-B. Quest'ultimo è disponibile anche come Simrad RS100-B. C'è poi il Cortex-Hub V1 di Vesper Marine. I dispositivi Navico sono disponibili in versione stand-alone o come black box con pannello di controllo separato. Sono entrambi sistemi radio marini VHF DSC con transponder AIS di Classe B integrato, anche se non dispongono di uno splitter d'antenna integrato.
I transponder AIS presentati e le loro caratteristiche speciali
L'hub Cortex viene fornito con un interruttore d'antenna, ma è un prodotto a sé stante. I pannelli di controllo simili a quelli degli smartphone con touchscreen, l'ampia gamma di sensori integrati e le applicazioni offerte dal produttore con varie funzioni di monitoraggio e controllo, accessibili anche da remoto con una connessione opzionale al telefono cellulare, conferiscono al prodotto diversi punti di forza unici. Il Cortex Hub è disponibile in due versioni: con la denominazione del modello M1 come transponder AIS black box, che può essere convertito in un dispositivo autonomo con un pannello di controllo opzionale, e con la denominazione del prodotto V1 con un sistema radio marino VHF DSC integrato.
Nel frattempo, l'easyTRX 3 di Weatherdock, disponibile in un'ampia gamma di varianti di equipaggiamento per tutte le esigenze e la cui gamma di funzioni può essere ampliata in un secondo momento, è probabilmente il sistema più versatile tra le soluzioni black box standard di SO.
Anche l'AIT5000 di Digital Yacht è dotato di numerose funzioni e delle proprie applicazioni. Come i dispositivi sopra citati, anche l'ABT1 di Ocean Signal è dotato di Wi-Fi, ma senza la possibilità di collegare un'antenna Wi-Fi esterna e senza uno splitter per antenna FM integrato. Lo stesso vale per il Watcheye B Pro, che ha un prezzo molto vantaggioso.
Sicurezza attraverso l'AIS: essere consapevoli dei limiti
Anche i noti produttori di elettronica marina Furuno, Garmin e Raymarine offrono transponder a scatola nera compatibili con i loro sistemi di navigazione in conformità con lo standard SO (vedi tabella per i dettagli).
Navico ha in cantiere un successore del collaudato NAIS-500, che funziona ancora secondo lo standard "CS" (Simrad V3100). Se volete risparmiare e lo standard operativo e le funzioni aggiuntive sono le stesse per voi, troverete ancora sul mercato le semplici versioni CS standard.
Per saperne di più sulla sicurezza:
Qualunque sia la soluzione scelta, in pratica bisogna sempre essere consapevoli delle limitazioni del sistema, oltre a tutti i vantaggi dell'AIS. Il limite più importante è che con l'AIS si possono vedere solo le navi che trasmettono i dati AIS, e non tutte. I pescatori, ad esempio, a volte spengono i loro dispositivi, e le ragioni sono aperte alle speculazioni. Ciò significa che c'è sempre un elemento di incertezza, soprattutto quando la visibilità è ridotta.
Cosa scegliere - Anche le app per smartphone sono un'alternativa?
L'AIS non è quindi in grado di sostituire il collaudato radar, ma è un'eccellente aggiunta. L'AIS promette ulteriori vantaggi in situazioni di MOB se l'equipaggio è dotato di trasmettitori di emergenza AIS adeguati.
Tuttavia, se non possedete un vostro yacht ma lo noleggiate regolarmente, potete accontentarvi di una soluzione mobile, a condizione che lo yacht noleggiato non sia già dotato di AIS. Tuttavia, è possibile prendere in considerazione solo una soluzione con ricevitore, poiché il proprietario deve prima registrare un transponder. Weatherdock, ad esempio, offre un ricevitore AIS compatto basato su un computer Raspberry Pi.
Le applicazioni AIS per smartphone che visualizzano i dati in tempo reale di altre navi su Internet, invece, non offrono alternative e sono più che altro un espediente. Da un lato, c'è sempre il dubbio che le posizioni visualizzate siano aggiornate. In secondo luogo, questi dati vengono registrati dalle stazioni a terra, il che significa che il rilevamento di una nave dipende dalla sua distanza dalla stazione ricevente più vicina e non dalla sua vicinanza alla propria imbarcazione.
Panoramica del mercato: quali sono i transponder AIS (classe B) disponibili e cosa offrono
Apparecchi singoli e combinati
Navico B&G V60-B
- Prezzo: 1.367 €
- bandg.com
Navico B&G V100-B
- Prezzo: 1.873 €
- bandg.com
Vesper Marine Cortex M1
em-trak B400
- Prezzo: 2.005 €
- marinetechnik-nord.de
Icom MA-510TR
- Prezzo: 1.080 €
- icomeurope.com
Dispositivi a scatola nera
Plastimo AdvanSea TR-210
- Prezzo: 1.211 €
- bukh-bremen.de
Yacht digitale AIT5000
- Prezzo: 1.848 €
- digitalyacht.com
Furuno FA-70
- Prezzo: 1.015 €
- furuno.com
Garmin AIS 800
- Prezzo: 1.049 €
- garmin.com
Navico NAIS-500
- Prezzo: 939 €
- simrad-yachting.com
Ocean Signal ABT1
- Prezzo: 1.299 €
- nordwest-funk.de
Raymarine AIS 700
- Prezzo: 1.422 €
- raymarine.com
Watcheye B Pro
- Prezzo: 898 €
- busse-yachtshop.com
Weatherdock easyTRX3 (A20001)
- Prezzo: 1.250 €
- easyais.com
Nota: la panoramica del mercato si riferisce all'attuale gamma di transponder AIS compatibili con gli yacht. I prodotti attualmente non disponibili non sono inclusi (a partire dall'8/2023).
Schema di installazione - come cablare un transponder AIS
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