Raspberry Pi – Shield – dAISy HAT

 

Hardware

AIS doesn’t have to be expensive. With dAISy all you need to start tracking ships are a VHF antenna, a Raspberry Pi, and a clear view of the sea. The dAISy HAT is the perfect AIS receiver for your Raspberry Pi projects and embedded applications.

This two channel marine AIS receiver works great with OpenCPN, OpenPlotter, Kplex and other software that accepts serial data input. dAISy is also well suited for reporting local ship traffic to services like MarineTraffic, AISHub or MyShipTracking.

Also check out our single channel AIS Receiver with USB connectivity.

Specification

  • True two channel receiver, continuously receiving on AIS channels A (161.975 MHz) and B (162.025 MHz)
  • Superior sensitivity compared to other low-cost AIS receivers
  • Low power, less than 200mW in receive mode (<40mA at 5V)
  • 38400 baud serial output in industry standard NMEA format (AIVDM)
  • Communicates with Raspberry Pi via UART0 (serial0)
  • Works with Raspberry Pi 1 (A+/B+ only), 2, 3 and 4 (see note below), and Pi Zero
  • Shape and size compliant with Raspberry Pi HAT standard
  • Breakout pads for 2 independent TTL serial outputs, 3.3 and 5 volt rails, and Raspberry Pi I2C port
  • SMA antenna connector
  • SMA-to-BNC adapter and hex standoffs included

Note: On the Raspberry Pi 3 and 4, UART0 is occupied by the built-in Bluetooth radio. Bluetooth may not be available when using the dAISy HAT.

What is AIS (NL)

AIS (Automatic Identification System)

De meeste zeeschepen dienen sinds enige tijd uitgerust te zijn met AIS. Dit is een wereldwijd gebruikt transpondersysteem dat in de marifoonband werkt. De gebruikte frequenties zijn 161.975 en 162.025 MHz (marifoonkanalen 87B en 88B, omgedoopt in AIS1 en AIS2).

Een AIS-zender op een schip zendt met regelmatige tussenpozen de positie, koers, snelheid en MMSI (het unieke maritieme identificatienummer) uit. Deze gegevens worden ontvangen door schepen in de nabijheid. Deze kunnen de gegevens automatisch laten plotten op een beeldscherm of radarscherm. Het bereik van AIS is ongeveer 30-40 km.

Iedere 2 – 10 seconden worden door een schip met AIS onder andere de volgende gegevens uitgezonden:
  • MMSI-nummer
  • Navigatiestatus, bijvoorbeeld geankerd, onderweg
  • Grondsnelheid, van 0 to 102 knopen in stappen van 0,1 knoop
  • Draaisnelheid, 0 tot 720 graden per minuut
  • Positie
  • Koers
  • De tijd waarop de bovenstaande informatie is bepaald

Daarnaast worden iedere 6 minuten onder meer de volgende gegevens uitgezonden:

  • MMSI-nummer
  • Roepletters van het schip
  • Naam van het schip
  • Type schip of lading
  • Afmetingen van het schip
  • Diepgang, 0.1 tot 25.5 m
  • Bestemming
  • Geschatte aankomsttijd (ETA) op de bestemming (niet verplicht)

Deze gegevens worden om en om op beide frequenties uitgezonden.

De VHF (Very High Frequency) zender in de transceiver zendt het signaal. De gegevens worden vervolgens ontvangen door AIS receivers en zichtbaar gemaakt. Het real-time beeld van de maritieme omgeving verhoogt de veiligheid op zee en binnenwater.

Hoe vaak de informatie wordt verstuurd en ontvangen is afhankelijk van de snelheid van je eigen schip. Dit kan variëren van enkele minuten tot enkele seconden. Het AIS systeem werkt volledig automatisch. De belangrijkste identificatiegegevens van je schip worden voor ingebruikname geprogrammeerd. Hierdoor is het mogelijk om van schepen in je omgeving het MMSI nummer (Maritime Mobile Service Identity), roepnaam, scheepsnaam, koers, snelheid en tijdstip van de informatie te ontvangen. Een gecertificeerde AIS ontvanger/AIS receiver decodeert deze signalen en toont ze op een beeld- of radarscherm. Optimale zichtbaarheid dus.

Voordelen van AIS systemen

In tegenstelling tot radar heeft AIS geen last van obstakels in de omgeving die het ‘zicht’ ontnemen. Het is bovendien een goedkopere oplossing die ook nog eens gemakkelijk aan boord is te integreren in de kajuit. Een eenvoudig basisstation volstaat en je hebt geen dure, roterende antennes of andere onderdelen nodig die veel stroom gebruiken.

Een aantal functies van AIS systemen maken het extra aantrekkelijk om ervoor te kiezen. Zo is het mogelijk om de geplande route van ander verkeer op je plotter weer te geven. Het systeem werkt zelfstandig waardoor het een automatisch onderdeel wordt van je navigatie.

Rijkswaterstaat gebruikt het systeem ook als beveiliging waardoor er snel opgetreden kan worden bij calamiteiten. Hiervoor zijn er door heel Nederland zogenaamde ‘base stations’ geïnstalleerd op verkeersposten, bruggen en sluizen.

Verplicht voor pleziervaart vanaf 20 meter

Sinds 1 december 2014 is het gebruik van AIS voor ieder schip op de Nederlandse binnenwateren langer dan 20 meter verplicht. Er zijn verschillende AIS standaarden. Voor deze pleziervaart is er Inland-AIS. Ook in veel andere Europese landen is AIS inmiddels verplicht. Per land verschillen de regels.

In Nederland zorgt het Agentschap Telecom voor registratie en het uitzenden van de juiste identificaties. Sinds 1 juni 2015 worden sancties opgelegd voor het niet hebben van een AIS systeem of het uitzenden van onjuiste informatie op vaarwegen.

Source:
https://www.discriminator.nl/ais/
https://www.kokwatersport.nl/blog/ais-transponder-systeem

Using the dAISy hat with openCPN

Run and Configure OpenCPN
Run OpenCPN by typing opencpn from the command line or by clicking the Application (Raspberry) icon, Education, OpenCPN from the GUI.

Once into OpenCPN, configure your data source:
* Click on Options (the crescent wrench icon)
* Click on Connections

* Scroll down and click the Add Connection button, under Properties:
If you are using the dAISy Hat (or other data source on the serial I/O bus):
Click the Serial radio button
Select (or enter) ‘/dev/ttyS0/ or ‘/dev/serial0’ in the DataPort field
Select a Baudrate of 38400
Click OK