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fraunhofer0416Electronica Halle 4, Stand 113
SPS IPC Drives Halle 2, Stand 500

Li-Fi-Technologie, also die Nutzung von Licht zum Austausch sehr großer Datenmengen, könnte schon bald etablierte kabelgebundene oder funkbasierte drahtlose Übertragungstechniken in hoch automatisierten Produktionsumgebungen ergänzen oder sogar ablösen. Davon sind Entwickler am Fraunhofer-Institut für Photonische Mikrosysteme IPMS in Dresden überzeugt.

Die Spezialisten haben bereits erste Prototypen für die Li-Fi-Kommunikation auf kurzen und mittleren Distanzen für unterschiedliche Anwendungsszenarien entwickelt.

WLAN wird nicht in allen Fällen den hohen Anforderungen der Automatisierungstechnik an Zuverlässigkeit und Verfügbarkeit gerecht. So verschlechtern sich sowohl Datenrate als auch Kommunikationszykluszeiten mit zunehmender Anzahl von Nutzern und steigendem Datenübertragungsvolumen, da für alle Inhalte nur eine begrenzte Bandbreite zur Verfügung steht. Besonders auf dem Gebiet der Steuer- und Sensor/Aktorebene, wo der Kommunikationsbedarf zwischen den intelligenten Automatisierungssystemen immer zeitkritischer wird und in vielen Fällen eine Taktsynchronität des eingesetzten Kommunikationssystems mit Daten­übertragungs­zyklus­zeiten von unter einer Millisekunde erforderlich ist, kommt die WLAN-Technik schnell an ihre Grenzen. Hinzu kommt, dass andere drahtlose Verfahren wie zum Beispiel Bluetooth-Anwendungen kritische Störungen verursachen können, weil sie teilweise in den gleichen Frequenzbereichen funken und so Mehrfachbelegungen der Kanäle und überlappende Frequenznutzungen verursachen.

Mit der optischen Datenübertragung „Li-Fi-Gigadock“ treten diese Probleme nicht auf. Die Technologie nutzt das weltweit frei von Regulierungen verfügbare Spektrum des Lichts, so dass keine Störungen von funkbasierten Systemen ausgehen. Die möglichen Bandbreiten von bis zu 12,5 Gigabit pro Sekunde sind zehn Mal schneller als bei verfügbaren WLAN-Funklösungen. Trotzdem konnten auf Distanzen bis 50 mm sehr gute Echtzeiteigenschaften erreicht und Latenzzeiten von weniger als 1 ms nachgewiesen werden. Die Technologie bietet damit eine Datenempfangsgarantie zum gewünschten Zeitpunkt. Für größere Distanzen bietet das Institut den so genannten »Li-Fi-Hotspot« an. Dieser kann auf einer Fläche von ca. 5 x 5 m gleichzeitig mit mehreren Nutzern bei Datenraten bis 100 Megabit pro Sekunde austauschen.
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