Freitag, 21. Oktober 2022

Raspberry Pi 3B+ mit Openplotter2.0 kommt an Bord

Update Sommer 2022:

Anfang des Jahres bekam ich von einem Bekannten aus der Veranstaltungsbranche einen guten Tipp zur Befestigung meines Navigationsdisplays. Es handelt sich dabei um "Manfrotto-Klemmen", die sich in unterschiedlichster Weise befestigen lassen. Weiterhin lassen sich an diesen Klemmen weitere Anbauteile wie z.B. Monitorhalterungen anbringen. In meinem Fall befestigte ich die Klemmen an den Holzstützen beidseitig des Niedergangs. Daran ist in Kopfhöhe eine massive Holzstange horizontal befestigt, an der das Display mit einer flexibel einstellbaren Monitorhalterung festgemacht ist. Je nach Sonneneinstrahlung kann ich das Display in eine optimale, blendfreie Position verschieben. Das Navigieren/Ablesen ist damit von beiden Cockpitbänken aus perfekt möglich. Auch der Niedergang bleibt weiterhin frei und das Display ist gegen Spritzwasser bestens geschützt. Nach dem Segeln kann die Konstruktion im Handumdrehen demontiert und verstaut werden.

   

Manfrotto-Klemmen zur Befestigung

Sicht auf das Display aus dem Cockpit

Update September 2021:

Auf meinem ersten Nachtsegeltörn über die Nordsee hatte ich mir überlegt meinen AIS-Empfänger gegen einen Transponder auszuwechseln. Während eines Zwischenstopps auf Norderney brachte meine Frau den zuvor bei Busse Yachtshop bestellten AIS Class B Transponder vom Hersteller Watcheye mit an Bord. Zunächst funktionierte die Installation zusammen mit Openplotter nicht, so daß ich mich dazu entschloss das gesamte Softwarepaket upzudaten. Danach war die Softwareinstallation ein Kinderspiel. Jetzt sendet "Zeeuwin" seine Positiondaten über AIS aus und ich fühle mich sicherer.
 
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Für die neue Saison habe ich das System leicht überarbeitet.
Den aktiven Hub mit 4 USB-Anschlüssen habe ich wegen Stromversorgungsproblemen entfernt. Um jedoch weitere USB-Geräte insbesondere den Lizenz-Dongle und die Funktastatur anschließen zu können, holte ich mir einen 4-Port USB-2.0 Hub ohne Netzteil.

Die NMEA 0183-Daten vom Furuno-GPS hole ich mir über einen USB-RS232 Converter von Waveshare in den Signal-K-Server von Openplotter. Der sendet die Standortdaten ebenfalls über einen USB-RS232 Converter an das DSC-Funkgerät. Die Verkabelung ist platzsparend und versteckt unter einem Zwischenboden verlegt. Die Lösung mittels Frequenzweiche über eine Antenne sowohl Funk, als auch AIS zu nutzen habe ich wegen Empfangsprobleme wieder verworfen. Über eine eigene AIS-Antenne auf der Heckreling wird nun der AIS-Empfänger versorgt. Jetzt erhalte ich auf dem Ijsselmeer AIS-Daten bis zu einer Entfernung von 8 - 10 NM.

Den Raspberry Pi boote ich jetzt von einem USB-Stick.


 




 
Zwischzeitlich ist alles verbaut und es funktioniert erstklassig.


Update Mai 2020:

Ich bin mittlerweile auf Openplotter2.0 gewechselt und habe das System in einem Verteilerkasten verbaut. Das neue Openplotter ist sehr benutzerfreundlich und besser verständlich geworden. Die Stromversorgung des RPI habe ich vom einfachen USB-Anschluss an einen Zigarettenanzünder zu einem Step-down-Converter, regelbar von 12 Volt auf 5 Volt getauscht. NMEA0183-Daten hole ich mir von meinem stationären Furuno32GP über USB-RS232 Wandler. Die GPS-Mouse bleibt als Backup angeschlossen. Die GPS-Daten werden dann über den internen Signal-K-Server zum Funkgerät verteilt. 
Neueste Anschaffung ist ein aktiver Hub mit 4 USB-Anschlüssen, der sozusagen "on Top" auf der AIS-Platine montiert ist. 
Außerdem bin ich mit dem USB-Lizenz-Dongle von O-charts.org flexibel bei der Kartenlizensierung. 
Die zwei USB-RS232-Wandler werden noch auf einer Kunststoffplatte oberhalb der Stromversorgung montiert. Wie ich finde eine recht kompakte Installation. Bin gespannt wie sich das System im Echtbetrieb bewährt. 



















 




























Seit 2017 navigiere ich mit OpenCPN und elektronischen Seekarten von O-charts. Die GPS-Position hole ich mir über eine GPS-Mouse per USB. Bislang lief alles auf einem Laptop, der auf dem Navitisch unter Deck stand. Parallel lief das gleiche System auf einem Smartphone, welches beim Steuern an der Pinne in Reichweite in einer Tasche der Sprayhood aufbewahrt wurde.

Von der Software-Konfiguration bin ich zu 100% überzeugt, lediglich mit der genutzten Hardwaresituation bin ich unzufrieden.

Aus diesem Grund baue ich über den kommenden Winter das System auf den Einplatinencomputer  Raspberry PI 3B+ um. Darauf läuft dann die Linux-Distribution Raspbian Stretch als Betriebssytem, OpenCPN als Navigationssoftware und meine lizensierten Seekarten von O-charts.

Weiterhin habe ich mir in Redmond/USA einen AIS-Empfänger gekauft, der als HAT auf den Raspberry PI montiert wird. Dieser empfängt die AIS-Daten mittels Glomex-Frequenzweiche über die im Mast montierte UKW-Antenne.

Ein 13-Zoll-Display mit Touch-Funktion, eine USB-Tastatur mit integriertem Touchpad runden das Ganze unter Deck ab.

Beim Steuern soll der Zugriff per Fernzugriff über ein Tablet erfolgen. Das System könnte durch weitere Komponenten, wie z.B. ein Radar erweitert werden.



Ein erster improvisierter Test an Bord ist positiv verlaufen. Nachdem ich zuhause den Raspberry Pi konfiguriert hatte, zeigte das Display an Bord nach dem Hochfahren des Systems folgendes Bild.




14 Kommentare:

  1. Das gefällt mir sehr gut, ich werde versuchen eine ähnliche Konfiguration über den Winter zu Hause zu stricken und in den vorhandenen Gerätepark einzubauen.. über weiter Updates und Infos würde ich mich freuen

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  2. Hallo und schon mal entspannte besinnliche Feiertage.
    :-)

    Nachdem die Saison nun vorbei ist, wollte ich mich auch dem Projekt "Raspi an Bord" widmen und bin dabei auf deine Seite gestoßen. (ich hoffe das du ist ok)
    Bei den Komponenten habe ich mir schon mal einen Raspi 4 mit SSD und einen dAISy HAT AIS Receiver geordert.
    Wenn ich deine Fotos anschaue, dann sehe ich hier 3 Ebenen.
    Raspi und dAISy HAT würde ich als Ebene 1 und 2 sehen.
    Was ist die 3 Ebene oben drauf?
    Auch würde mich interessieren, welchen Spannungswandler du im Einsatz hast?

    Ich hoffe es ist ok, dass ich hier nachfrage.
    Vielen Dank im Voraus
    Jens

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  3. Hallo Jens,
    meinen dAISy HAT habe ich während meines diesjährigen Nordsee-Törns gegen einen aktiven AIS-Transponder ausgetauscht. Fühlte mich danach einfach sicherer. Insbesondere während Nachtfahrten konnte ich viel entspannter an die Sache herangehen, vor dem Hintergrund das mich Andere auf ihren Geräten sehen konnten.

    Den Hat der 3. Ebene habe ich ebenfalls ausgetauscht. Das waren zusätzliche USB-Anschlüsse. Habe die Stromversorgung aber nicht hinbekommen.

    Als Spannungswandler nutze ich den LAOMAO DC-DC Wandler einstellbar 4,5-30V 12A von Amazon.

    Gruß Uwe

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  4. Hallo Uwe,
    vielen Dank für deine rasche Rückmeldung.
    Dann hast du also nur den Raspi ohne Zusatzmodule und des AIS Transponder extra, verstanden.
    Ist das hier der Transponder?
    https://busse-yachtshop.de/s/Watcheye-B-AIS-Transponder-NMEA-0183-NMEA-2000-USB?curr=EUR

    Wir hast du den Transponder angeschlossen?
    Einfach per USB?
    Muss dazu nicht noch eine extra Software auf den Raspi?

    Nochmals vielen Dank und viele Grüße
    Jens

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  5. Hallo Uwe,
    ich hätte da noch eine Frage.
    Ich lese vereinzelt, dass OpenCPN auf dem Raspi nicht sonderlich performant ist.
    Wie ist deine Erfahrung?

    Beste Greüß
    Jens

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    1. Hallo Jens,
      kann ich nicht bestätigen. Ich nutze OpenCPN seit längerer Zeit auf dem Raspi. Probleme gibt es keine, auch die Schnelligkeit meines 3B+ ist völlig ausreichend. Die Karten bauen sich schnell auf, und Zoomen und Schwenken sind ebenfalls schnell genug möglich. Ich nutze ausschließlich digitale Seekarten von o-charts.org und bin zufrieden. Preis-Leistungsverhältnis angemessen. Habe noch den Lizenz-Dongle erworben, so kann ich die Seekarten auch zuhause auf dem Rechner nutzen.

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  6. Hallo Jens,
    ja das ist der AIS Transponder.

    Zur meiner Konfiguration auf dem Raspi ist zu sagen, dass ich mir Openplotter2.0 installiert habe. Alle NMEA0183-Geräte (AIS, GPS) senden ihre Daten über USB-to-RS232-Converter auf die verschiedenen USB-Schnittstellen des Raspi. Dort landen sie auf dem Signal-K-Server (in Openplotter enthalten). Der Server verteilt die Daten dann dorthin wo sie gebraucht werden, z.B. GPS zum Funkgerät oder zu OpenCPN. Die Konfigration des Servers und der einzelnen NMEA0183-Geräte ist bisschen Fummelarbeit, aber es gibt gute Erklärungen im web.

    Eine gute Website für die Basics von Openplotter ist

    https://pysselilivet.blogspot.com/2019/08/openplotter-beta-v2-quick-install-guide.html

    Bei Problemen kannst mich kontaktieren.

    Gruß Uwe

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    1. Hallo Uwe,
      ich bin dabei an meinen Raspi 3+ mit OpenCPN ebenfalls mit einen Watcheye B über einen USB-to-RS232-Converter zu verbinden. Der Converter hat 4 Klemmen. Kannst Du bitte mal posten in welcher Reihenfolge das braune, blaue, lila und gelbe Kabel des Watcheye mit angeklemmt werden sollten. Ich habe dazu im Moment keinen Plan.
      Danke und weiterhin so gute Beiträge in Deinem Block.
      Gruß Jörg

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    2. Hallo Jörg,
      bin derzeit im Umbaustress zuhause, fahre wahrscheinlich nächste Woche zum Boot, dann schaue ich nach und melde mich.
      Gruß Uwe

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    3. Hallo Jörg,
      war gestern in NL und habe nachgeschaut. Die vom AIS ausgehenden Verbindungen folgendermaßen an die PIN´s der RS232-Schnittstelle anschließen.
      1 TX+ (braun) auf PIN2 (Receive Data, RD)
      1 TX- (blau) auf PIN3 (Transmit Data, TD)

      Die PIN-Bezeichnungen ergeben sich aus der Lötansicht einer 9-poligen RS232-Schnittstelle. Für die Verbindungen habe ich Jumperkabel (female) benutzt. Einfach mal im web recherchieren. Die Kabel lila und gelb habe ich nicht angeschlossen.

      Gruß Uwe

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    4. Ganz Klasse Uwe,
      vielen Dank Du hast mir sehr geholfen.
      Nun kann es losgehen mit AIS.

      Gruß Jörg

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  7. Hallo Uwe,
    klasse und vielen Dank für deine Infos.
    Auf dein Angebot werde ich bei Bedarf sehr gerne zurückkommen.
    Ich werde mich dann mal an die Komponenten und die Installation ranmachen.
    Aber erstmal ist Weihnachten...
    Fröhliche Weihnachten und besinnliche Stunden für dich und deine Lieben.
    Viele Grüße
    Jens

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  8. Hallo Uwe,
    gesundes neues Jahr und ich hoffe du bist gut über die Feiertage gekommen.
    :-)
    Ich müsste da nochmal eine Frage stellen.
    Ich habe gesehen, dass es bei o-charts Karten im oeSENS und oeRNC Format gibt.
    Welche hast du bei dir im Einsatz und warum und was ist der Unterschied in der Darstellung und Nutzung?
    Vielen Dank und viele Grüße
    Jens

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  9. Hallo Jens,
    dir auch ein gesundes neues Jahr mit vielen Segeltagen.

    oeSenc sind Vektorkarten, oeRNC dagegen Rasterkarten, also abfotographierte Papierkarten.
    Ich nutze ausschließlich oeSenc mit einem Lizenzdongle von o-charts.org. Zur Törnplanung habe ich Papierseekarten von NV-charts, die ich übers Jahr händisch berichtige. Das ist eine kleine Fummelarbeit aber die Karten sind aktuell.
    Für meine oeSenc-Karten gibts regelmäßig Updates, die ich mir von o-charts runterlade und dann auf den Raspi installiere. Klappt alles unkompliziert.

    Ich halte nix von Rasterkarten, je weiter man reinzoomt desto mehr verpixelt alles.

    Gruß Uwe

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