NMEA 0183

NMEA 0183 は、船舶用電子機器間の通信のための電気およびデータの複合仕様であり、音響測深機、ソナー、風向風速計、ジャイロコンパス、オートパイロット、GPS受信機（GNSS受信機）などの機器で使われている。GPS/GNSSについては、洋上でなく地上でも同じ仕様が使われている。

NMEA 0183は、米国海洋電子機器協会（National Marine Electronics Association, NMEA）によって定義・管理されている。

NMEA 0183は、NMEA 0180とNMEA 0182の後継である。レジャーマリンではゆっくりと新しいNMEA 2000規格に移行しつつあるが^[1][2]、商業船舶ではNMEA 0183が主流である。

詳細

電気的な規格は EIA-422 だが、NMEA-0183出力を持つほとんどのハードウェアは、EIA-232 (RS-232) ポートを駆動できる。標準仕様は絶縁された入出力を要求しているものの、この要件を満たさないハードウェアも多々存在する。

NMEA 0183は、単純なASCIIのシリアル通信プロトコルであり、データがどのように、1つの「トーカー (talker)」から複数の「リスナー (listener)」へと同時に「センテンス(sentence)」の形で送信されるかを定めている。

中間エクスパンダを使うことで、トーカーはほぼ無制限の数のリスナと一方向の通信を行うことができ、マルチプレクサを使うことで複数のセンサーが１つの計算機ポートに送信することができる。

この規格は、アプリケーション層において、各センテンス（メッセージ）タイプの内容も定義しており、これによりすべてのリスナーがメッセージを正確に解析することができる。

NMEA 0183は RS422 トランスポートのみを定義しているが、NMEA0183のセンテンスをUDPデータグラムに入れ（1パケットに1センテンス）、IPネットワークで送信する事実上の標準も存在する。

NMEA規格はプロプライエタリの規格であり、2020年9月現在、2000米ドル超で販売されている（NMEAの会員を除く）^[3][4]。しかし、そのほとんどは公開された情報からリバースエンジニアリング済みである^[5][6]。

シリアル通信 (データリンクレイヤ)

変調レート	4,800
データビット	8
パリティ	なし
ストップビット	1
ハンドシェーク	なし

NMEA-0183HSという規格のバリエーションがあり、変調レートを38,400と規定している。これは、AIS装置（自動船舶識別装置）で一般的に使用されている。

メッセージ構造

• 送信データはすべて、0x20（スペース）から 0x7e (~) の間の印刷可能なASCII文字である。
• データ文字は、予約文字（後述）を除く上記全ての文字である。
• 予約文字は、NMEA 0183 によって次の用途に使われる：

ASCII	16進数	10進数	用途
	0x0d	13	キャリッジリターン
	0x0a	10	ラインフィード
!	0x21	33	カブセル化センテンスの開始区切り
$	0x24	36	開始区切り
*	0x2a	42	チェックサム区切り
,	0x2c	44	フィールド区切り
\	0x5c	92	TAGブロック区切り
^	0x5e	94	ASCII文字を16進表記するための区切り
~	0x7e	126	予約済み

• メッセージの長さは最長82文字。これには開始文字($または!)と、終了の <LF> を含む。
• 各メッセージの開始文字は、'$'（従来のフィールド区切りのメッセージの場合）または '！'（特別なカプセル化が施されたメッセージの場合）のどちらか。
• 次の5文字は、トーカー（2文字）とメッセージの種類（3文字）を識別する。
• 続くすべてのデータフィールドはカンマで区切られている。
• データがない場合、対応するフィールドは空である（つまりカンマとカンマの間に文字を含まない）。
• 最後のデータフィールドの直後に現れる文字はアスタリスクであるが、これはチェックサムが提供された場合のみ含まれる。
• アスタリスクの直後には、2桁の16進数で表されるチェックサムが続く。チェックサムは，$と*の間にあるすべての文字のASCIIコードの排他的論理和である。公式仕様によるとチェックサムはほとんどのデータセンテンスで任意だが、RMA、RMB、RMC では必須。
• <CR><LF> でメッセージが終了する。

例として、軌跡到着アラームは以下の形式をもつ：

$GPAAM,A,A,0.10,N,WPTNME*32

これが表す内容は、

GP	トーカID: GP はGPS
AAM	到着アラーム
A	到着円進入
A	垂線経過
0.10	円半径
N	海里
WPTNME	軌跡名
*32	チェックサム

また、AISメッセージの例としては：

!AIVDM,1,1,,A,14eG;o@034o8sd<L9i:a;WF>062D,0*7D

GPS, GNSS でのメッセージ種別の例

主要なトーカーID

• BD, GB - 北斗衛星導航系統 (BeiDou)
• GA - Galileo
• GP - GPS
• GL - GLONASS

• GQ - 準天頂衛星システム (QZSS)

NMEAメッセージは主に以下のセンテンスを含んでいる：

種類	説明
$Talker ID+GGA	位置、時刻、Fixに関するデータ
$Talker ID+GLL	地理的位置 - 緯度経度
$Talker ID+GSA	DOP と 有効な衛星
$Talker ID+GSV	視界にある衛星
$Talker ID+RMC	最小限のナビゲーション情報
$Talker ID+VTG	地表における移動

ベンダー拡張

ほとんどのメーカーは、保守や診断の目的で、標準のNMEAセットに加えて、特別なメッセージを製品に含めている。拡張メッセージは、"$P" で始まります。これらの拡張メッセージは、標準化されていない。

NMEA 0183データを扱うソフトウェア

GPS、GNSSソフトウェア

• NetStumbler
• Rand McNally StreetFinder
• Magic e-Map
• NemaTalker NMEA instrument simulation
• Microsoft Streets & Trips
• Microsoft MapPoint
• Serotonin Mango M2M^[7] (suitable for NMEA compliant weather stations)
• MapKing
• gpsd - Unix GPS Daemon
• GPSy X for Mac OS X^[8]
• Turbo GPS PC/PPC^[9]
• GRLevelX Weather Suite^[10]
• Google Maps Mobile Edition (Java ME Devices)^[11]
• JOSM - OpenStreetMap Map Editor
• PolarCOM - a set of digital and analog NMEA instruments^[12]
• Avia Sail - PC instruments for both NMEA 0183 and NMEA 2000 ^[13]
• ゼンリン電子地図帳^[14]
• スーパーマップル・デジタル 10（昭文社）
• カシミール3D^[15]

関連項目

• NMEA 2000
• ASCII
• グローバル・ポジショニング・システム
• シリアル通信
• レイマリン