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Bild: Fraunhofer IPMS

Optische Kommunikation Daten-Giganten per Licht unterwegs

31.08.2016

Für die drahtlose Vernetzung von Geräten in der industriellen Fertigung hat ein Forscherteam des Fraunhofer IPMS ein Li-Fi-Kommunikationsmodul entwickelt. Damit lassen sich gewaltige Datenmengen in Echtzeit übertragen.

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Der Kommunikationsbedarf zwischen intelligenten Automatisierungssystemen wird speziell auf dem Gebiet der Steuer- und Sensor/Aktorebene immer zeitkritischer. In vielen Fällen wird eine Taktsynchronität des eingesetzten Kommunikationssystems mit Datenübertragungszykluszeiten von unter einer Millisekunde gefordert.

Schnelles, aber teures Ethernet

Dazu ergänzen oder ersetzen immer mehr Unternehmen in der Fertigungs- und Prozessautomatisierung existierende Kommunikationslinks durch ein Ethernet-basiertes Echtzeit-Feldbussystem. Solche Lösungen sind jedoch drahtgebunden und kommen nicht ohne verschleißanfällige und teure Steckverbindungen, Spezialkabel oder Schleifringe aus. Insbesondere bei beweglichen oder bewegten Anlageteilen wie zum Beispiel Greifarmen oder Hebeeinrichtungen stellt sich das Verlegen einer Signalleitung von der Sensorik oder Aktorik zur Steuereinheit oft als sehr aufwändig oder sogar unmöglich heraus.

Drahtlos und schnell mit Li-Fi

Genau in diesen Anwendungsfällen soll das LiFi-Kommunikationsmodul des Fraunhofer IPMS mit dem Namen GigaDock seine Vorteile ausspielen. Laut Projektleiter Dr. Alexander NOack nutzt es das weltweit frei von Regulierungen verfügbare Spektrum des Lichts mit Bandbreiten bis 12,5 Gigabit pro Sekunde. Das ist 10 Mal schneller als bei verfügbaren Funklösungen wie WLAN, Bluetooth oder ZigBe. Dabei lassen sich auf Distanzen bis 50 Millimeter sehr gute Echtzeiteigenschaften erreichen und Latenzzeiten von weniger als einer Millisekunde nachweisen.

Auf der ECOC, Europas größter Konferenz und Ausstellung für optische Kommunikation vom 19. bis 21. September in Düsseldorf präsentieren die Entwickler des Fraunhofer IPMS das GigaDock-Kommunikationsmodul zusammen mit weiteren LiFi-Demonstratoren für größere Reichweiten bis zu 10 Metern. Die treiberlosen Sende-/Empfangsmodule vereinen einen optischen Transceiver und einen Protokoll-Controller mit einer Gigabit-Ethernet-Schnittstelle und lassen sich so leicht mit industrieüblichen Systemen kombinieren. Um den Nutzen von LiFi für unterschiedlichste Anwendungsfelder zu erproben, bietet das Institut seinen Kunden ein Customer Evaluation Kit an. Besucher der ECOC finden die Ausstellung des Fraunhofer IPMS am Stand 327.

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