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Li-Fi – Optical Wireless Communication

Li-Fi – Optical Wireless Communication ist eine neue drahtlose Datenübertragung, die ohne WiFi bidirektional und gleichzeitig Informationen und Bilder, sowie Videos verschicken kann.

Das Fraunhofer IPMS ist ein  Forschungs- und Servicepartner auf dem Gebiet optischer Sensoren und Aktoren, Mikrosysteme sowie Nanoelektronik. Als europaweit führende Organisation für industrienahe Forschung, arbeiten sie mit rund 280 Wissenschaftlern gemeinsam mit Industrieunternehmen, Dienstleistungsunternehmen an Projekten zum  Nutzen für Unternehmen und Gesellschaft. Das Fraunhofer IPMS engagiert sich in zahlreichen Netzwerken der Mikroelektronik und Mikrosystemtechnik.

Interview

Auf der SPS IPC DRIVES habe ich mit Herrn Dip.-Ing. Hans-Jürgen Holland  ein Interview geführt, welcher Stellvertretender Leiter im Geschäftsfeld der Microsysteme des Fraunhofer-Instituts für  Photonische Microsysteme (IPMS) ist und beschäftigt sich größtenteils mit Li-Fi- Optical Wireless Communication.

Frage: Was stellt die Fraunhofer IPMS her?

Holland: „Wir stellen auf der Messe einmal die Applikation zur drahtlosen optischen Kommunikation vor und zwar im Hochgeschwindigkeitsbereich und auf der anderen Seite die ID-Technik mit Sensorik vor. Bei der Drahtlosen optischen Kommunikation gibt es zwei Anwendungen, zum einen den Li-Fi-Hotspot, das heißt wir können über eine Distanz von mehreren Metern (bis zu 10 Metern) optisch bidirektional Informationen in Echtzeit übertragen mit sehr kurzer Latenz. Bei einer Applikation wird ein Teamviewer, das ist eine Software die Bilder und Videos überträgt, durch zwei Computer oder Tablets wird das Bild von der der einen Kamera auf die andere übertragen, um das bidirektionale darzustellen. Wir können damit 10- 100 Megabit Datenrate bei einer Übertragung schaffen.

Die zweite Anwendung ist das Li-Fi-Giga Doc. Dort geht es darum, von einem Board zu einem anderen in kurzen Entfernungen eine sehr hohe Datenrate (bis 12 Gigabit) zu übertragen und ist als Steckerersatz gedacht. Dieser hat keine Kontakte mehr, sondern einfach zwei Boards die übereinander sind und deshalb kann zwischen den Boards ein Austausch von Informationen stattfinden.“

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Li-Fi Hotspot (Foto: Vanessa Falkenhain)

Frage: Also erfolgt die optische Übertragung von Endgerät zu dem Transceiver und dann auf das andere Endgerät?

Holland: „Genau. Wir machen Transceiver und Sender, welcher meistens ein Laser ist, der modelliert wird und auf der anderen Seite ist der Empfänger, der das entgegennimmt und wieder demoduliert, um sich wieder in ein elektrisches Signal umzuwandeln, was bidirektional in beiden Richtungen gleichzeitig funktioniert.“

Frage: Ist es dadurch zeitsparender als WiFi?

Holland: „Ja, da beim WiFi, das zwar auch bidirektional modelliert wird, aber nacheinander. Wir gehen das direkt und zeitgleich an.“

Frage: Für welche Zielgruppe ist das Produkt Li-Fi?

Holland: „Im Prinzip für die Industrie, aber es ist natürlich auch Privat nutzbar, wenn die Produkte in die Endgeräte einfließen würden. Soweit sind wir aber noch nicht. Unser Ansatz ist diese Transceiver zu bauen und die Technik zur Verfügung zu stellen.“

Frage: Also ist Li-Fi noch nicht mit bestimmten Geräten kompatibel, beziehungsweise mit was ist er kompatibel?

Holland: „Er ist kompatibel, da man verschiedene Netze anschließen kann. Um den Transceiver ins Endgerät, wie ein Handy, funktionsfähig zu machen, müsste es direkt in das Gerät integriert werden. Das müsste ein Handyhersteller übernehmen, welcher dafür bereit sein müsste. Wir können die Technik nur zur Verfügung stellen und der Hersteller müsste es dann machen. Da wir nur die Technologieentwicklung sind, deshalb suchen wir hier Partner und Firmen mit denen wir Anwendungen realisieren.“

Transceiver und Tablet
Tansceiver (Foto: Vanessa Falkenhain)
Transceiver (Foto: Vanessa Falkenhain)

Frage: Ist das Produkt schon fertig entwickelt, sie suchen nur noch Partner um es auf den Markt bringen zu können?

Holland: „Richtig, wir haben auch schon Applikationen in der Industrie laufen, wo es eingesetzt wird. Gerade im industriellen Umfeld gibt es doch Probleme, auch mit Funkverbindung, wie WiFi oder Bluetooth. Diese stören sich oft untereinander, da sie mit dem gleichen Frequenzplan arbeiten und mit der optischen Übertragung umgeht man das. Es gibt aber auch einen Nachteil, da eine Sichtverbindung zur Übertragung nötig ist. Sie können also nicht durch die Wand durch, das funktioniert nicht. Sie brauchen also eine optische Verbindung zwischen den beiden Transceiver, das ist das Problem!“

Frage: Spart man durch Li-Fi Energie, im Vergleich zu WiFi oder sind Kabel immer noch sparsamer?

Holland: „Ein Kabel ist wahrscheinlich besser. Wenn man aber kein Kabel ziehen will und mit Wlan oder WiFi Datenübertragungen macht, dann kann Energie gespart werden. Energetisch ist das dann günstiger, wenn man berechnet wie viel man für 1 bit Übertragung braucht.“

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