Edistynyt CAN bus / J1939 moottorivalvonta - polttoaineoptimointi, ennakoiva huolto

Tiivistelmä

• Perus-gateway (kuten Actisense EMU-1, Yacht Devices YDEM-01) tuo moottoridatan NMEA 2000:een. Edistynyt valvonta tuo:
• 4 suositeltua osanumeroa: ACT-EMU1, YD-YDEM01, GAR-GNE10, MTR-J2K100.

Miksi edistynyt moottorivalvonta?

Perus-gateway (kuten Actisense EMU-1, Yacht Devices YDEM-01) tuo moottoridatan NMEA 2000:een. Edistynyt valvonta tuo:

• Polttoaineoptimointi reaaliaikaisesti: RPM, polttoainepaine, tiivistyssuhteet -> optimaalinen RPM/kaasu
• Ennakoiva huolto (Predictive Maintenance): Trendit (öljylämpö, paineet, RPM) -> huoltotarpeen ennustaminen
• Moottorin tilan valvonta reaaliaikaisesti: Varoitusvalot, tilakoodit, suojatilat
• Historiatallennus ja analytiikka: Pitkäaikaiset trendit, käyttöprofiilit, kulutusraportit
• Integraatio muihin järjestelmiin: Autopilotti, akkumittari, navigaatio, VRM Portal

---

Edistynyt valvonnan osat

Osa	Perus vs Edistynyt	Edistynyt ominaisuus
Gateway	PGN-mappaus	Reaaliaikainen analytiikka, historian tallennus, MQTT/HTTP API
Visualisointi	Plotterin engine monitor	Grafana dashboardit, Signal K dashboard, VRM Portal, custom app
Alarmit	Perusvaroitukset (ölypaine, lämpö)	Trendi-alarmit, ennustavat alarmit, eskalointi (SMS/Email/Push)
Analytiikka	Ei	Polttoainekulutus vs nopeus, öljyn laadun trendi, moottorin teho-käyrä
Ennakoiva huolto	Ei	Öljynvaihtovälit reaaliaikaisesti, suodattimien tila, injectoreiden tila

---

Osanumero	Tuote	OEM-numero	Hinta
ACT-EMU1			OEM-osa
YD-YDEM01			OEM-osa
GAR-GNE10			OEM-osa
MTR-J2K100			OEM-osa

Edistynyt valvonta - gateway-vertailu

Gateway	Historiatallennus	Analytiikka	API	MQTT/HTTP	Hinta	Soveltuvuus
Actisense EMU-1	Ei (vain reaaliaika)	Ei (vain PGN)	PC Tool	Ei	449 €	Perus-gateway, tarvitsee erillisen serverin analytiikkaan
Yacht Devices YDEM-01	Ei (vain reaaliaika)	Ei	Web UI	Ei	299 €	Perus-gateway
Yacht Devices YDEM-02	Ei	Ei	Web UI	Kyllä (MQTT)	349 €	MQTT -> MQTT broker -> Grafana
Actisense EMU-1 + NMEA Reader + Logger	Kyllä (CSV/JSON log)	Perus (NMEA Reader)	PC Tool	Ei	449 € + PC	Perus historian tallennus
Yacht Devices YDNM-02 + MQTT Broker	Kyllä (MQTT -> InfluxDB)	Kyllä (Grafana)	Web UI	Kyllä (MQTT)	189 € + broker	DIY edistynyt
Maretron J2K100 + N2KView/N2KAnalyzer	Kyllä (N2KView log)	Kyllä (N2KAnalyzer)	PC Tool	Ei	599 €	Ammattilainen, N2KView
Signal K Server + Gateway (YDEM-02/EMU-1)	Kyllä (Signal K log + InfluxDB)	Kyllä (Grafana, SK plugins)	REST/WebSocket/MQTT	Kyllä	Gateway + Pi	Suositus: DIY edistynyt
Cerbo GX + VRM Portal	Kyllä (VRM Portal, 30 vrk historia)	Kyllä (VRM Advanced, Grafana Cloud)	REST API	Kyllä (MQTT, Modbus TCP)	500 € + GX	Valmis, luotettava, cloud

---

Edistynyt valvonnan rakentaminen

1. Arkkitehtuurin valinta

Tarve	Suositus
Helppo alku, perusvalvonta	YDEM-01 + Plotteri (realtime)
DIY edistynyt (historian tallennus + Grafana)	YDEM-02 (MQTT) + Raspberry Pi 4 + Mosquitto MQTT + InfluxDB + Grafana + Signal K Server
Valmis, luotettava, cloud	Cerbo GX + GX Touch 50 + VRM Portal + Grafana Cloud + RuuviTagit + YDWG-02
Ammattilainen (teollinen/laiva)	Maretron J2K100 + N2KView/N2KAnalyzer + N2KAnalyzer Server + Maretron N2KView Server

2. DIY edistynyt valvonta - rakentaminen (YDEM-02 + Pi + Grafana)

#### 2.1 Laitteistot

• Raspberry Pi 4 (4 GB tai 8 GB) + 32 GB SD-kortti
• Yacht Devices YDEM-02 (MQTT-tuki)
• Micro-C drop-kaapeli + T-yhdys (NMEA 2000 backbone)
• 12V/24V virta Pi:lle ja YDEM-02:lle (omalle sulakkeelle)

#### 2.2 Ohjelmistot (Docker Compose suositus)

`yaml

# docker-compose.yml

version: '3.8'

services:

mosquitto:

image: eclipse-mosquitto:2

ports: ["1883:1883", "9001:9001"]

volumes: ["./mosquitto:/mosquitto/config", "./mosquitto/data:/mosquitto/data", "./mosquitto/log:/mosquitto/log"]

influxdb:

image: influxdb:2.7

ports: ["8086:8086"]

volumes: ["./influxdb:/var/lib/influxdb"]

environment: [DOCKER_INFLUXDB_INIT_MODE=setup, DOCKER_INFLUXDB_INIT_USERNAME=admin, DOCKER_INFLUXDB_INIT_PASSWORD=password, DOCKER_INFLUXDB_INIT_ORG=myorg, DOCKER_INFLUXDB_INIT_BUCKET=boatdata]

grafana:

image: grafana/grafana:10.2

ports: ["3000:3000"]

volumes: ["./grafana:/var/lib/grafana", "./grafana/provisioning:/etc/grafana/provisioning"]

environment: [GF_INSTALL_PLUGINS=grafana-piechart-panel,grafana-worldmap-panel]

depends_on: [influxdb]

signalk:

image: signalk/signalk-server-node:latest

ports: ["3000:3000"]

volumes: ["./signalk:/data"]

environment: [SIGNALK_CONFIG=/data/settings.json]

devices: ["/dev/ttyUSB0:/dev/ttyUSB0"] # VE.Direct adapter

depends_on: [mosquitto]

`

#### 2.3 YDEM-02 konfigurointi (MQTT)

1. Web UI: http://ydem-02.local -> MQTT Settings:

• MQTT Broker: mqtt://mosquitto:1883
• Client ID: ydem02_${MAC}
• Topic Prefix: boat/engine
• Publish Interval: 1 Hz (RPM), 0.1 Hz (lämpötilat/paineet)
• QoS: 1
• Retain: false

1. Engine Instance: 0 (port), 1 (stbd) jos kaksimoskari

#### 2.4 Signal K Server konfigurointi

1. http://signalk.local:3000 -> Plugins -> Enable:

• signalk-mqtt (subscribe boat/engine/# -> Signal K paths)
• signalk-to-influxdb (write to InfluxDB)
• signalk-autopilot-plugin (autopilot data)
• signalk-alarm-plugin (alarms)

#### 2.5 InfluxDB + Grafana konfigurointi

1. InfluxDB: Bucket boatdata, Retention 30d/365d/forever
2. Grafana: Data Source -> InfluxDB (Flux query language)
3. Dashboardit:

• Engine Overview: RPM, Coolant Temp, Oil Pressure, Boost, Fuel Rate, Trim
• Fuel Efficiency: L/h vs Speed (kn), L/nm, Optimal RPM range
• Engine Health Trends: Oil Temp trend (7d/30d), Oil Pressure trend, Coolant Temp trend
• Predictive Maintenance: Oil change due (hours + trend), Filter life, Impeller hours
• Alarms: Oil Pressure < 2 bar, Coolant > 95°C, RPM > Redline, Fuel Rate anomaly

3. Polttoaineoptimointi reaaliaikaisesti

Mitä mitataan:

Parametri	PGN/SPN	Yksikkö	Optimointitavoite
RPM	PGN 127488 / SPN 190	RPM	Optimaalinen RPM-ikkuna (torque peak)
Polttoainekulutus	PGN 127489 / SPN 183	L/h	Minimi L/nm
Nopeus (SOG/STW)	PGN 128259 / 128267	kn	Kohdennettu nopeus
Polttoainepaine	SPN 94	kPa	Optimaalinen paine (injikaatio)
Boost-paine	SPN 102	kPa	Turbo-tehokkuus
Trimmi	PGN 127506	%	Optimaalinen trimmi (planaus)

Optimointialgoritmi (esimerkki):

`python

# L/nm = (Fuel Rate L/h) / (SOG kn)

# Etsi RPM joka minimoi L/nm annetulla nopeudella

optimal_rpm = minimize(lambda rpm: fuel_rate(rpm, speed) / speed, bounds=(1000, max_rpm))

`

Grafana-alert: Jos L/nm > 1.2 * baseline -> alert "Polttoainekulutus poikkeaa normaalista"

3. Ennakoiva huolto (Predictive Maintenance)

Mitä seurataan:

Komponentti	Parametrit	Ennustemalli	Huoltoväliaika
Moottoriöljy	Öljylämpötila, öljypaine, RPM-historia, käyttö tunnit	Öljyn viskositeetin laskennallinen lasku	100 h / 1 vuosi (säädytetty lämpö/paine/RPM)
Öljynsuodatin	Öljypaineen putoaminen, RPM	Suodattimen tupeneminen	Öljynvaihdon yhteydessä
Polttoainesuodatin	Polttoainepaine, RPM, kulutus	Suodattimen tupeneminen	200 h / 2 vuosi
Injectorit	Polttoainekulutus, RPM, rough running (SPN 111)	Injectorin vaimentuminen	1000–2000 h
Turbo	Boost-paine, öljylämpö, RPM	Turbo-lagerien kuluminen	2000–4000 h
Vesipumppu (impeller)	Vedennestelämpö, RPM, tunnit	Kuminaulan kuluminen	200 h / 2 vuosi
Anodit	Aika, vesi-tyyppi (suola/ete), anodityyppi	Kulumisnopeus	1 vuosi (tarkistus)

Ennustemalli (esimerkki öljy):

`

Oil_Life_Remaining = 100% - (Engine_Hours / Base_Interval_Hours) * Stress_Factor

Stress_Factor = f(Max_Oil_Temp, Avg_Oil_Temp, RPM_Above_80%, Cold_Starts)

`

Grafana-alertit:

• Warning: Oil Life < 20% -> "Öljynvaihto tulossa 20 h"
• Critical: Oil Life < 5% -> "Öljynvaihto VÄLITTÄMÄTÖN"
• Anomaly: Oil Pressure trend down 10% in 50h -> "Öljypaine laskee, tarkista suodatin/öljytaso"

4. Historian tallennus ja raportointi

Tallennusstrategia:

Data	Resoluutio	Retentio	Tallennusmuoto
RPM, lämpötilat, paineet (realtime)	1 Hz	7 d (hot), 90 d (warm), 10 a (cold)	InfluxDB (TSDB)
Polttoainekulutus, nopeus, trimmi	0.1 Hz	30 d / 1 a	InfluxDB
Huoltotapahtumat, alarmit	Event-driven	10 a	PostgreSQL / SQLite
Huoltoraportit (PDF/CSV)	Event-driven	10 a	MinIO / S3 / paikallinen

Raportit (automaattiset):

• Viikkoraportti: Keskiarvo RPM, kulutus, lämpötilat, alarmit
• Kuukausiraportti: Polttoainetehokkuus, huoltotarpeet, kustannukset
• Vuosiraportti: Kokonaiskulutus, huoltokustannukset, moottorin tila

---

Edistynyt valvonta - hintavertailu (DIY vs Valmis)

Ratkaisu	Laitteisto	Ohjelmisto	Hinta (n.)	Ylläpito	Soveltuvuus
DIY Minimaalinen	YDEM-02 + Pi 4 + SD	Mosquitto + InfluxDB + Grafana + Signal K	350 €	Itse (1–2 h/vko)	DIY-harrastaja, taitoinen
DIY Edistynyt	YDEM-02 + Pi 4 + InfluxDB + Grafana + Signal K + MQTT + Alarmit (SMS/Email)	Sama + Alertmanager + ntfy/Telegram	400 €	Itse (0.5 h/vko)	Tekninen harrastaja
Valmis (Cerbo GX + VRM)	Cerbo GX + GX Touch 50 + RuuviTagit + YDWG-02	VRM Portal + Grafana Cloud + VRM App	1200 €	Minimaalinen (automaattiset päivitykset)	Ammattilainen / helpotus
Ammattilainen (Maretron)	J2K100 + N2KView Server + N2KAnalyzer	N2KView + N2KAnalyzer + Export	2000 €+	Ammattilainen tuki	Teollinen / Suuri vene

---

UKK

Mitä on "Predictive Maintenance" ja miten se eroaa perushuollosta?

• Perushuolto: Kiinteät välit (100 h / 1 vuosi) riippumatta tilasta
• Predictive Maintenance: Huolto tilan perusteella (data + mallit) -> huolto tehdään juuri oikeaan aikaan (ei liian aikaisin, ei liian myöhään)
• Säästö: 20–30 % huoltokustannuksista, 50 % vähemmän ylläpidossa aiheutuneita katkoja

Miten "Fuel Efficiency" (L/nm) lasketaan reaaliaikaisesti?

L/nm = Fuel_Rate_L_per_h / SOG_kn -> Plotteri/Grafana laskee reaaliaikaisesti. Optimaalinen RPM = min(L/nm) annetulla nopeudella.

Mitä "Engine Instance" on ja miksi se on tärkeä?

Jos veneessä on kaksi moottoria (port/stbd) -> jokaisella eri Engine Instance (0, 1). Plotteri/Grafana erottaa ne -> "Port Engine RPM", "Stbd Engine RPM". Pakollinen kaksimoskarissa.

Miksi MQTT on parempi kuin HTTP/REST datan siirrossa?

• MQTT: Publish/Subscribe, kevyt, QoS (0/1/2), Retain, Last Will, turvallinen (TLS), skaalautuu
• HTTP/REST: Request/Response, raskaampi, polling tarvitaan reaaliaikaiselle datalle
• Suositus: MQTT (YDEM-02, Cerbo GX, Signal K) reaaliaikaiseen dataan, REST konfiguraatioon

Mitä "Predictive Maintenance" vaatii minimissään?

1. Gateway joka lukee J1939/CAN ja lähettää MQTT/HTTP (YDEM-02, EMU-1 + logger, Cerbo GX)
2. Time-series DB (InfluxDB, TimescaleDB, VRM Portal) historian tallennukseen
3. Ennustemalli (jopa yksinkertainen lineaarinen regressio riittää aluksi)
4. Alerting (Grafana Alerting, Alertmanager, ntfy, Telegram, Email)
5. Visualisointi (Grafana, VRM Portal, Signal K Dashboard)

Voinko käyttää Cerbo GX:ää ilman Victron-akkua?

Kyllä. Cerbo GX toimii muidenkin laitteiden gatewayinä (YDWG-02 NMEA 2000 -> WiFi, RuuviTagit Bluetooth, MQTT broker, Signal K Server, VRM Portal). Victron-akku on valinnainen (mutta suositeltava jos on akkujärjestelmä).

---

Liittyviä oppaita

• CAN bus / J1939 Gateway — perus-gatewayit, PGN-mappaus → /oppaat/can-bus-j1939-moottori-gateway/
• LiFePO4-akkupankki — akkuvalvonta, SmartShunt, Cerbo GX → /oppaat/lifepo4-akkupankki-suunnittelu/
• Langaton valvonta — RuuviTag, Signal K, Grafana, VRM Portal → /oppaat/langaton-valvonta-veneessa/
• NMEA 2000 -verkko — backbone, PGN:t, Device Instance → /oppaat/nmea-2000-verkko-opas/
• Autopilotti — moottoridata autopilotille → /oppaat/autopilotti-asennus/

---

Lähteet

• Actisense: EMU-1 Manual, NMEA Reader Manual, MQTT Bridge Docs
• Yacht Devices: YDEM-01/02 Manual, MQTT Guide, Web UI Reference
• Garmin: GNE-10 Manual, Marine Network Guide
• Maretron: J2K100 Manual, N2KView Manual, N2KAnalyzer Manual
• Signal K: Signal K Specification, Plugin Development, InfluxDB Plugin
• Grafana: Grafana Documentation, InfluxDB Data Source, Alerting
• Victron Energy: Cerbo GX Manual, VRM Portal API, VRM Advanced
• InfluxData: InfluxDB 2.x Documentation, Flux Query Language
• SAE J1939 Standard (J1939/71, J1939/73, J1939/21)
• NMEA 2000 Standard (IEC 61162-3) - Engine Parameters PGN definitions
• SVB, Motonet, BoatLab, Marineparts.se hinnat (31.8.2026)

Virallinen käyttöohje

Mallikohtaisen käyttöohjeen saat moottorin valmistajan sivuilta:

• Mercury Marine – käyttöohjeet
• Mercury Marine – käyttöohjeet
• Tohatsu – käyttöohjeet
• Yamaha – käyttöohjeet
• Suzuki Marine – käyttöohjeet
• Volvo Penta – käyttöohjeet
• Volvo Penta – käyttöohjeet
• Yanmar – käyttöohjeet
• Johnson – käyttöohjeet (manualslib)
• Evinrude – käyttöohjeet (manualslib)

Laaja valikoima erikoisosia. Toimitus Suomeen 5-7 arkipäivää. SVB Marine