Li-Fi in der Intralogistik: Lichtbasierte Kommunikation als Schlüssel für sichere Echtzeit-Systeme

Li-Fi Grathus®: Sichere und zuverlässige Kommunikation für die Industrie

Mit Li-Fi Grathus® entwickelt das Fraunhofer IPMS eine optische Datenübertragungstechnologie, die Informationen über Licht statt über Funk überträgt.

Das System ermöglicht:

• sehr hohe und zuverlässig verfügbare Datenraten im Gigabit-Bereich

• extrem geringe und stabile Latenzen von weniger als 1 us

• zuverlässige und sichere Datenverbindung
  

Diese Eigenschaften machen Li-Fi Grathus® insbesondere für die Industrieautomation und hochautomatisierte Logistiksysteme besonders relevant. Ein weiterer Vorteil der optischen Kommunikation ist die räumliche Begrenzung der Übertragung. Anders als Funksignale breitet sich Licht nicht unkontrolliert durch die Umgebung aus. Die Kommunikation lässt sich dadurch gezielt auf definierte Bereiche beschränken, was die Angriffsfläche reduzieren und zusätzliche Möglichkeiten für die Absicherung industrieller Netzwerke eröffnen kann. Gleichzeitig ist die optische Übertragung unempfindlich gegenüber elektromagnetischen Störungen und eignet sich damit auch für Umgebungen, in denen Funkverbindungen an ihre Grenzen stoßen können.

Ein weiterer entscheidender Vorteil für industrielle Anwendungen ist die Kompatibilität mit bestehenden drahtgebundenen Kommunikationsinfrastrukturen. Li-Fi Grathus® kann Signale aus bestehenden Feldbussystemen über die optische Verbindung übertragen. Dadurch lässt sich die Technologie in vorhandene Anlagen und Kommunikationsstrukturen integrieren, ohne die bestehende Infrastruktur grundlegend ersetzen zu müssen. Die Daten können dabei mit geringer Verzögerung drahtlos übertragen werden.

Neue Möglichkeiten für die Intralogistik

Für die Intralogistik eröffnet diese Kombination neue Möglichkeiten: Autonome mobile Roboter, fahrerlose Transportsysteme sowie flexible Produktions- und Förderanlagen können drahtlos mit der bestehenden industriellen Kommunikationsinfrastruktur verbunden werden. Gerade in dynamischen Umgebungen, in denen Maschinen und Fahrzeuge flexibel bewegt werden müssen, bietet die Verbindung aus bestehender kabelgebundener Infrastruktur und optischer drahtloser Kommunikation neue Perspektiven.

Li-Fi Grathus® ist dabei nicht als Ersatz für bestehende Netzwerktechnologien zu verstehen, sondern als ergänzende Technologie für besonders anspruchsvolle Anwendungen. Dort, wo hohe und zuverlässig verfügbare Datenraten, geringe Latenzen, robuste Kommunikation und hohe Anforderungen an die Sicherheit zusammenkommen, kann die lichtbasierte Datenübertragung ihre besonderen Stärken ausspielen.

Li-Fi Grathus®-Evaluierungskit: Optische Funkverbindungen einfach erproben

Wie sich die Technologie in der Praxis einsetzen lässt, zeigt das Li-Fi Grathus®-Evaluierungskit. Es ermöglicht, herkömmliche Ethernet-Verbindungen durch eine transparente optische Funkverbindung zu ersetzen und so die Technologie unkompliziert in bestehende Netzwerke zu integrieren.

Das Kit ist für Punkt-zu-Punkt-Verbindungen ausgelegt und ermöglicht Ethernet-über-Li-Fi mit Datenraten von bis zu 1 Gbit/s über Entfernungen von bis zu fünf Metern. Über eine Standard-RJ45-Schnittstelle unterstützt es 1000BASE-T-Ethernet und lässt sich ohne Anpassung der Netzwerkeinstellungen in bestehende Infrastrukturen einbinden.

Damit eignet sich das Evaluierungskit insbesondere für die Erprobung und den Prototypenbau und bietet Unternehmen und Forschungseinrichtungen die Möglichkeit, den Einsatz optischer drahtloser Kommunikation in industriellen Anwendungen praktisch zu testen.

Fazit: Kommunikation als Baustein der Logistik der Zukunft

Die zunehmende Automatisierung von Logistik und Industrie stellt neue Anforderungen an die Kommunikation zwischen Maschinen, Fahrzeugen und Steuerungssystemen. Mit Li-Fi Grathus® entwickelt das Fraunhofer IPMS einen Baustein für Kommunikationsarchitekturen, die diese Anforderungen adressieren und sich zugleich in bestehende Infrastrukturen integrieren lassen.

Li-Fi Grathus® versteht sich dabei nicht als Ersatz für Wi-Fi, sondern als sinnvolle Ergänzung für Anwendungen, in denen geringe Latenzen, hohe Anforderungen an Sicherheit und eine robuste Kommunikation bei zuverlässig hohen Datenraten im Gigabit-Bereich gefragt sind. Das gilt insbesondere für die Industrieautomation und überall dort, wo herkömmliche Funkverbindungen aufgrund von Störungen oder anderen Umgebungsbedingungen an ihre Grenzen stoßen können.

Für die Logistik der Zukunft eröffnet die Technologie damit neue Möglichkeiten: Sie kann dazu beitragen, hochautomatisierte und dynamische Systeme flexibel, zuverlässig und leistungsfähig miteinander zu vernetzen.