A Associação Nacional de Eletrônica Marinha desenvolveu um conjunto de especificações e padrões para definir as interfaces usadas para conectar vários equipamentos. O Protocolo NMEA, lançado pela primeira vez em março de 1983 e conhecido como NMEA 0183, foca em transmissões de dados GPS, e todos os programas de computador que trabalham com dados GPS são construídos no protocolo NMEA 0183.
A conexão de hardware entre a unidade GPS e o computador é feita via portas seriais do computador. O cabo usado é um cabo de dois fios, um fio é usado para dados recebidos da unidade GPS e o outro fio é usado para aterramento. No entanto, algumas unidades GPS usam um cabo de três fios, com o fio adicionado para transmissão de dados para a unidade GPS, usado para upload de waypoint ou mapa.
O Protocolo NMEA usa strings de dados chamadas "sentences" (frases) para transmitir dados entre dispositivos. Sentences foram projetadas para serem auto-dependentes e conter pacotes de dados essenciais, que incluem posição, velocidade e tempo.
Cada sentence começa com um "$" e pode conter um total de 80 caracteres. Existem sentences padrão disponíveis para diferentes categorias de dispositivos, mas fabricantes de hardware também podem usar seus próprios formatos de sentence proprietários. Sentences padrão usam o prefixo "GP" para definir transmissão de dados GPS. Fabricantes de hardware precisam iniciar suas sentences proprietárias com a letra "P", marcando a sentence como proprietária, seguida por um código de três caracteres que indica o nome do fabricante.
A velocidade padrão para o Protocolo NMEA é 4800 bits/segundo. Unidades geralmente enviam dados a cada segundo ou a cada dois segundos para permanecer constantemente atualizadas. No entanto, esta velocidade pode ser menor para alguns sistemas que precisam de atualizações em tempo real.
A 4800 bits, apenas 480 caracteres podem ser enviados em um segundo, o que significa que você está limitado a apenas 6 sentences de comprimento total, ou mais se forem mais curtas. Isso pode ser uma desvantagem se você requer atualizações em tempo real com grande quantidade de dados. No entanto, alguns dispositivos mais novos suportam velocidades mais rápidas, embora não sejam oficialmente suportadas e possam ter problemas de incompatibilidade.
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