Tutti gli strumenti di navigazione possono “parlare” e/o “ascoltare” dati Nmea, e tutti i programmi per PC, Tablet e Smartphone visualizzano i dati e controllano gli strumenti grazie a questo protocollo.

Verso il 1980 la strumentazione elettronica di bordo aveva già raggiunto buone qualità: il Loran (il nonno del Gps, ora defunto) ci mostrava sul display posizione e rotta, costi e ingombro del radar si erano ridotti, l'autopilota era già un comodo servitore. C'era però ancora un problema da risolvere: lo scambio di dati tra i vari strumenti e la loro visualizzazione in più punti della barca.
Nel 1980, proprio con lo scopo di far lavorare assieme Loran e autopiloti, l'associazione americana di costruttori National Marine Electronic Association (NMEA) definì un protocollo standard per lo scambio di dati. Dopo alcune revisioni ed estensioni, venne definito il protocollo NMEA 0183, divenuto uno standard mondiale.

La connessione Nmea più semplice è tra due apparecchi, ad esempio tra il Gps che “parla”, detto talker, e il plotter in ascolto, detto listener; lo standard prevede che il talker emetta un segnale elettrico sufficiente per collegare quattro listeners contemporaneamente. Il talker è qualunque strumento che fornisce dati, come un Gps, un ecoscandaglio, o una stazione del vento; esso emette ininterrottamente delle “frasi”, (nei manuali: sentenze o sentences) che sono ricevibili dal listener attraverso un semplice cavo schermato bipolare. Ogni frase è composta secondo un criterio preciso e contiene un insieme di dati completo. Le sentenze vengono trasmesse ininterrottamente, al fine di fornire al listener dati sempre aggiornati. Analizziamo una frase NMEA prodotta dal Gps:

$GPGLL,4538.331,N,01303.282,E,165931,A*21

Valore

Significato

GP

Apparecchio talker: GPS

GLL

Identificazione dei dati: Geographic position in Latitude, Longitude and time

4538.331

Latitudine

N

Nord

01303.282

Longitudine

E

Est

165931

Ora UTC in hhmmss

Ogni sentenza inizia con $, seguono due caratteri (talker ID) che identificano il dispositivo “parlante”, tre caratteri che identificano il tipo di dato (sentence ID) e una serie di campi separati da virgole con i dati veri e propri. La riga si chiude con * e due caratteri di controllo.
Il Gps emette, oltre alla frase GLL, anche GGA (punto nave), GSA e GSV (satelliti), RMB, RTE e WPL (waypoint), BOD (destinazione) e altro ancora, dipende dai modelli.

Portare sul pc i dati Nmea è molto semplice: per il collegamento basta un cavetto bipolare collegato ai poli 2 e 5 della porta COM sul pc. La porta COM, quando non presente, è ottenibile con un adattatore USB, come questo:

L'altra estremità del cavo va connessa ai poli Data Out e Gnd (massa) dell'apparecchio talker (il pin 3 non è necessario).
Ad esempio, questo è il cavo per i dati NMEA degli strumenti Raymarine; i due fili da portare al connettore della porta COM del PC sono il BROWN (pin 5) e il YELLOW (pin 2). Nei casi in cui anche il PC diventa un Talker (ad esempio per dare comandi all'autopilota), anche il filo WHITE andrà collegato al pin 3 e il pin 5 sarà collegato anche al filo GREEN.

Una connessione assolutamente non possibile con i soli cavi è quella che vorrebbe un unico listener in ascolto contemporaneo di più talkers; un caso tipico è proprio il PC che raccoglie i dati dai vari strumenti per visualizzarli tutti con un programma di navigazione. La soluzione consiste nell'adottare il dispositivo chiamato multiplexer, che raccoglie le frasi dai talkers, le aggrega e le ripresenta in uscita in sequenza, facendo sì che il listener riceva, come sempre, i dati da un'unica fonte. In questo caso l'unico talker è il multiplexer, una sorta di multi-strumento.