In het vorige artikel kwam er ruimte vrij in de accubak. Die ruimte is inmiddels gevuld: er zit nu een Raspberry Pi 5 met OpenPlotter, een minicomputer die alle data van de boot op één plek samenbrengt.
Waarom een computer aan boord?
In mijn vorige rol was ik verantwoordelijk voor de ontwikkeling van elektrische aandrijvingen voor de pleziervaart. Het is ongelooflijk welke ontwikkelstappen je kunt maken zodra je sensoren toevoegt, gaat loggen en op basis van die data beslissingen neemt. In mijn huidige vak, marketing, doe ik eigenlijk hetzelfde: trends interpreteren, data analyseren, dashboards bouwen.
Datzelfde geldt voor de installatie van onze boot. Wil je echt leren hoe het systeem zich gedraagt — bij vollast, in de wind, na een seizoen — dan heb je alle data nodig, op één plek, en een manier om die te interpreteren en visualiseren. Nu leeft de motordata op het ene netwerk, gaat de accudata naar de VRM-cloud van Victron, en toont het scherm alleen het moment zelf.
Daarvoor is de Raspberry Pi. Er draait OpenPlotter op — een compleet softwarepakket voor bootcomputers, dat allerlei open-source-projecten bundelt. Het hart daarvan is SignalK: een open standaard voor scheepsdata, met een server die alle databronnen aan boord samenbrengt en beschikbaar maakt voor andere applicaties en dashboards. De Pi vervangt niets — alles wat er zat blijft gewoon zijn werk doen, de Pi luistert alleen mee. Nodig is het allemaal niet. Maar dit is nou eenmaal wat nieuwsgierige mensen doen.
De hardware: meer dan een kale Pi
Een kale Raspberry Pi is niet gebouwd voor het leven aan boord, dus er zit het een en ander omheen. Om te beginnen een waterdichte behuizing van Hat Labs — een boot blijft een vochtige omgeving, ook binnenin. En het besturingssysteem draait niet op de gebruikelijke SD-kaart, maar op een SSD via een extra uitbreidingsplaat. SD-kaarten raken nogal eens corrupt, zeker als er veel op wordt geschreven en gelezen — en continu data loggen is precies dat. Een SSD kan daar veel beter tegen en gaat een stuk langer mee.
Aansluiten op het NMEA 2000-netwerk
Verbinding met de boot maakt de Pi via de MacArthur HAT van OpenMarine: een uitbreidingsplaat die bovenop de Pi klikt. Die HAT kan overweg met zo’n beetje alles wat er op het water aan protocollen in gebruik is: NMEA 2000, het oudere NMEA 0183, Seatalk 1, en 1-Wire- en I2C-sensoren. Wij gebruiken voorlopig alleen NMEA 2000: de HAT zit met een M12-pigtail van Hat Labs op de bus — een standaard NMEA 2000-stekker aan de ene kant, en aan de andere kant gaan de CAN-signalen rechtstreeks het board op.
Daarmee stromen motorvermogen, toerental en accudata vanzelf SignalK binnen. De Victron-data haalt SignalK rechtstreeks uit de Cerbo, via MQTT over het lokale netwerk — daar komt geen cloud aan te pas. Zo staat echt álles op één plek. Zelfs de modemdata van de Teltonika halen we op, met een Modbus-verbinding.
De laatste kabel is ethernet, naar de Teltonika RUT200-router uit het vorige artikel. Bekabeld is altijd fijner dan draadloos — zeker binnenin een stalen kist.
Nog twee sensoren
De HAT heeft ook I2C-aansluitingen, en die bleven niet leeg. Op de HAT zelf zit een ICM-20948 van OpenMarine: een bewegingssensor (IMU) die roll en pitch van de boot registreert. Dezelfde sensor kan in principe als digitaal kompas dienen — normaal zet je hem in voor een stuurautomaat — maar een magnetisch kompas binnenin een stalen kist is een verhaal apart. Daar komen we nog op terug.
Voor de lol stak ik er los nog een BME680 bij: een omgevingssensor die temperatuur, luchtvochtigheid, luchtdruk en luchtkwaliteit in de accubak meet. Volstrekt overbodig, maar elke sensor levert straks iets op in de dashboards.
Meestarten met het contact
Stroom krijgt een Raspberry Pi normaal via een USB-stekker. Ik koos voor de nettere oplossing die de MacArthur HAT biedt: een powermodule die je erop prikt en die de Pi voedt vanaf het 12V-boordnet — de 12 volt die de Orion-Tr Smart uit het vorige artikel levert. Een omvormer op de module maakt daar de 5 volt van die de Pi nodig heeft.
Het mooie zit in het schakelen. De module gebruikt de geschakelde 12 volt van de NMEA 2000-bus als signaal: draai ik de contactsleutel om, dan start de Pi op. Contact uit? Dan sluit de Pi eerst netjes zijn systemen af, en daarna pas schakelt de module de stroom uit. Geen harde stroomonderbrekingen dus — en ook dat scheelt weer kans op datacorruptie.
Eén ding ontbreekt nog: de positie
Wie alle data op één plek heeft, wil ook weten wáár de boot is. Het VETUS-scherm heeft een eigen GPS-ontvanger en toont positie en snelheid — maar het zet die positie niet op het NMEA 2000-netwerk. Logisch, als je bedenkt dat het scherm is gemaakt om data te tonen, niet om ze te leveren. Maar het betekent wel dat de rest van de boot, de Pi voorop, geen idee heeft waar we zijn.
Er moet dus een GPS-ontvanger op het netwerk komen die zijn positie deelt met alles aan boord. En dan is er meteen een keuze te maken — wil je alleen positie, of ook een elektronisch kompas erbij? Welke het geworden is, en waarom, lees je in het volgende artikel.
Wat dit oplevert
Voor nu vooral een fundament. Alle data van de boot stroomt naar één plek, en daar kan van alles op verder bouwen: dashboards met het verbruik per kilometer, automatisch gelogde tochten, en de boot op afstand in de gaten houden. Daarover in de komende artikelen meer.
Maar eerst die GPS.
