Lifi unterstützt Automatisierungstechnik

Drahtlose Echtzeitkommunikation per Licht

Ein TSN-Lifi-Hotspot ermöglicht kabellose Echtzeit-Kommunikation; Quelle: Fraunhofer IPMS
Ein TSN-Lifi-Hotspot ermöglicht kabellose Echtzeit-Kommunikation; Quelle: Fraunhofer IPMS
Bisher erfolgte die echtzeitfähige Datenübertragung via Kabel mit speziellen Feldbussystemen. Damit ist sie für mobile Anwendungen in Industrierobotern und der Automatisierungstechnik nicht geeignet. Das Fraunhofer-Institut für Photonische Mikrosysteme IPMS hat deshalb Lifi (Light Fidelity) und Time Sensitive Networking (TSN) kombiniert. Dies ermöglicht echtzeitfähige und fest definierte Datenübertragung auch drahtlos. Damit können mobile Anwendungen wie Industrieroboter oder dynamische Fertigungszellen drahtlos und in Echtzeit via TSN-Standard kommunizieren.

»Lifi ist eine Technologie zur drahtlosen Datenübertragung mittels Licht und bietet die Möglichkeit Übertragungszeiten im Mikrosekundenbereich zu realisieren. Zudem ist die Datenverbindung mit Lifi zuverlässig und bietet eine gleichbleibende Qualität«, erläutert Dr. Alexander Noack, Entwicklungsleiter am Fraunhofer IPMS. »Für die echtzeitfähige und deterministische drahtlose Datenkommunikation ist Lifi daher ein ideales Medium. Auf diese Weise kann Time Sensitive Networking auch ohne Kabel umgesetzt werden«.

Time Sensitive Networking (TSN) erweitert bisherige Ethernet-Standards, um die deterministische und echtzeitfähige Datenübertragung durch ein gemeinsames Netzwerk. Vor allem im Bereich der modernen Produktion werden hohe Bandbreite und garantierte Zykluszeiten unter einer Millisekunde benötigt. Eine zeitkritische und priorisierte Steuerung der Datenströme ist hierfür unabdingbar.

»Bisher war die echtzeitfähige Datenübertragung für TSN kabelgebunden. Eine Übertragung mit Funk wäre eine Alternative unterliegt jedoch klaren Grenzen«, erläutert Dr. Noack weiter. »Mit heutigen Funkstandards wie 4G, LTE, W-LAN oder auch dem zukünftigen Funkstandard 5G sind geforderte Latenzzeiten aus der Automatisierung im Mikrosekundenbereich nicht erreichbar. Das Fraunhofer IPMS integriert deswegen TSN in einen Lifi-Hotspot.«

Auf der internationalen Fachmesse für intelligente Automation »SPS« in Nürnberg vom 26. - 28. November 2019 präsentiert das Fraunhofer IPMS in Halle 7A, am Stand 246 den TSN-Lifi-Hotspot. Darüber hinaus werden drahtlose Sensorsysteme für IoT-Anwendungen, IP-Core-Lösungen für TSN und drahtlose optische Kommunikationslösungen (Lifi) für Industrieanwendungen vorgestellt.
Über die Firma
Fraunhofer-Institut für Photonische Mikrosysteme IPMS
Dresden
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