Zukünftige Standards für marine Ethernet-Netzwerke

Eine klare Erläuterung, warum Bordnetze Ethernet-basiert werden, was Standardisierung für die Interoperabilität zwischen Navigations-, Radar- und AIS-Systemen bedeutet und wie Sie Skalierbarkeit und sicheren Betrieb planen.

Mit der zunehmenden Digitalisierung der maritimen Industrie steigt der Bedarf an schnellen, sicheren und standardisierten Netzwerken an Bord. Ethernet ist zu einer Schlüsselkomponente dieser Umstellung geworden, und zwei wichtige Standards, die die Entwicklung vorantreiben, sind IEC 61162-450 und IEC 61162-460.

Was ist IEC 61162-450?

IEC 61162-450 ist ein internationaler Standard, der definiert, wie die digitale Kommunikation zwischen Schiffssystemen über Ethernet erfolgen soll. Er ist Teil der IEC 61162-Reihe und konzentriert sich darauf, die Datenübertragung zwischen mehreren Sendern und Empfängern in einem Netzwerk zu ermöglichen.

Ziel des Standards ist es,:

• Datenformate gemäß IEC 61162-1, -2 und -3 (einschließlich NMEA 0183 und NMEA 2000) zu unterstützen
• Interoperabilität zwischen Geräten verschiedener Manufacturer zu gewährleisten
• Schnelle und zuverlässige Kommunikation zu ermöglichen

Das Netzwerk ist auf die OSI-Schichten 1 und 2 beschränkt, was bedeutet, dass nur physikalische Komponenten wie Switches und Kabel enthalten sind – was die Kommunikation vereinfacht und sichert.

Anwendungsbereiche

IEC 61162-450 wird verwendet in:

• Integrierten Brückensystemen (IBS)
• Elektronischen Seekarten (ECDIS)
• Radar- und AIS-Systemen
• Voyage Data Recorders (VDR)
• Autonomen und ferngesteuerten Schiffen

Seine Ethernet-basierte Struktur ermöglicht eine skalierbare Kommunikation mit hoher Bandbreite – entscheidend für moderne digitale Schiffe.

Was sind Tag Blocks?

In IEC 61162-450 werden Tag Blocks als Metadaten zur Authentifizierung und Identifizierung von Nachrichten verwendet. Diese sind besonders wichtig in Netzwerken mit mehreren Geräten, wo eine klare Kennzeichnung sowohl die Leistung als auch die Sicherheit verbessert.

Beispiele für Tag Block-Elemente:

• s: – Quelle (z. B. Sensor-ID)
• c: – Zeitstempel
• a: – Authentifizierung
• *XX – Prüfsumme

In NMEA 2000 werden keine textbasierten Tag Blocks verwendet, sondern Metadaten sind im binären Nachrichtenformat über PGN (Parameter Group Numbers) integriert.

Was bringt IEC 61162-460?

IEC 61162-460 ist eine Ergänzung zum 450-Standard und konzentriert sich auf Sicherheit, Isolation und Netzwerküberwachung. Sie ist besonders wichtig in Umgebungen, in denen Systeme externen Bedrohungen ausgesetzt sind oder in denen Redundanz und Isolation entscheidend sind.

Schlüsselfunktionen:

• IGMP-Snooping zur Reduzierung unnötigen Datenverkehrs
• SFI-Kollisionserkennung zur schnellen Fehlerbehebung
• 460-Forwarders, die als Firewalls zwischen sicheren und unsicheren Zonen fungieren

Angesichts zunehmender Cyberbedrohungen für Schiffsnetzwerke ist IEC 61162-460 eine wichtige Komponente zum Schutz von Navigations- und Steuerungssystemen. Branchenberichten zufolge sind die wirtschaftlichen Folgen maritimer Cybervorfälle seit 2022 um fast 200 % gestiegen, mit durchschnittlichen Lösegeldforderungen von über 3 Millionen Dollar.

Fazit

Zusammen bilden IEC 61162-450 und 460 das Rückgrat moderner maritimer Ethernet-Netzwerke. Mit 450 erhalten wir eine schnelle und kompatible Datenkommunikation, während 460 die Sicherheitsstufen hinzufügt, die für die autonomen und vernetzten Schiffe der Zukunft erforderlich sind.

Actisense und die Zukunft

Das Entwicklungsteam von Actisense arbeitet bereits an der Implementierung dieser Standards in seiner PRO-Serie von Puffern und Multiplexern, deren Einführung für das zweite Quartal 2026 geplant ist.