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22. November 2017

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WLAN war gestern, die aktuelle Innovation heißt Li-Fi

WLAN war gestern, die aktuelle Innovation heißt Li-Fi© Bilderbox.com

Die Datenübertragung via Licht entwickelt sich in „intelligenten Fabriken“ immer mehr zur Schlüsseltechnologie. Neue Technologien ermöglichen Bandbreiten bis zu 10 GBit pro Sekunde und mittelfristig bis zu 100 GB.

Das Fraunhofer-Institut für Photonische Mikrosysteme (IPMS) in Dresden hat mit dem sogenannten Li-Fi GigaDock ein neuartiges lichtbasiertes Kommunikationsmodul entwickelt. Der Einsatz in der Industrie passiert bereits und die Sparte Licht des Fachverbands der Elektro- und Elektronikindustrie (FEEI) hat es nun genauer analysiert.
 
High-Speed-Datenlink Li-Fi GigaDock
In Anbetracht von aktuellen Übertragungsgeschwindigkeiten von rund 10 GBit pro Sekunde und einer mittelfristig prognostizierten Steigerung auf mindestens 100 GBit pro Sekunde, hat die Datenübertragung via Licht, vulgo Li-Fi, enormes Potenzial. Gerade in der Industrie 4.0, wo immer mehr Sensoren und Maschinen kommunizieren und dabei immer größere Datenmengen produzieren, gibt es einen enormen Bedarf nach schnellen, flexiblen Übertragungslösungen.
Forscher des Fraunhofer IPMS in Dresden, das schon seit Jahren federführend an Li-Fi arbeitet, haben nun ein neuartiges optisches Kommunikationsmodul für industrielle Elektronikkomponenten entwickelt. Das Li-Fi GigaDock ermöglicht dabei den drahtlosen Datenaustausch einzelner Bauteile über geringe Distanzen von 1-10 cm mit einer Bandbreite von derzeit 10 GBit pro Sekunde. „Konventionelle Kabelverbindungen mit Hochfrequenzsteckern, die sehr verschleißanfällig sind, können damit ersetzt werden und das spart Kosten und erhöht parallel die Zuverlässigkeit und Flexibilität“, erklärt Frank Deicke, Geschäftsfeldleiter Wireless Microsystems am Fraunhofer IPMS.
 
Sichere Schlüsseltechnologie für Industrie 4.0
Zum Einsatz kommen kann das Li-Fi GigaDock beispielsweise in Industrierobotern. Durch den Wegfall der Kabelverbindungen können sich die Roboterarme beliebig in jede Richtung drehen, was die Verwendung von Werkzeugen massiv verbessert und ihren Bewegungsspielraum vergrößert. Zudem gewährleistet es eine sehr sichere Datenübertragung, weil Licht keine Mauern durchdringt. Die hohen Datendurchsatzraten über das Li-Fi GigaDock ermöglichen zudem auch Videodatenübertragung in Echtzeit.
„Die Vision von Industrie 4.0 lautet ja: Sensoren erfassen Daten und senden diese an die Cloud, wo sie in Echtzeit von Algorithmen verarbeitet werden, um damit wiederum in Echtzeit den Produktionsprozess zu steuern und zu optimieren. Voraussetzung dafür sind allerdings möglichst hohe Datenübertragungsraten, was Li-Fi zu einer Schlüsseltechnologie für Industrie 4.0 macht“, betont Deicke.
 
Serienreife und reale Einsatzszenarien
Das Li-Fi GigaDock-Kommunikationsmodul kann Angaben zufolge sehr einfach und kostengünstig in bestehende Maschinen und Industriesysteme integriert werden. „Namhafte Industriefirmen befinden sich damit im Testbetrieb, in einigen Nischen kommt es bereits regulär zum Einsatz“, ergänzt Deicke. Mit der generellen Serienreife rechnet er in zwei bis drei Jahren. Bereits zur Serienreife gebracht wurde am Fraunhofer IPMS indes ein anderer Forschungsschwerpunkt der Li-Fi-Technologie: Mit Li-Fi HotSpots werden derzeit WLAN und Ethernet-Kabelverbindungen am Institut, das mehr als 300 Mitarbeiter beschäftigt, ersetzt.

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red/cc, Economy Ausgabe Webartikel, 28.09.2017