Li-Fi statt Wi-Fi
Datenübertragung via Licht erobert die intelligente Fabrik
Entwickler am Fraunhofer IPMS prognostizieren: Die Li-Fi-Technologie, also die
Nutzung von Licht zum Austausch großer Datenmengen, könnte den im industriellen
Umfeld zunehmend eingesetzten WLAN-Netzen schon bald Konkurrenz machen.
Im Zeitalter von Industrie 4.0 setzen immer
mehr Anwender auf eine drahtlose Datenübertragung
zwischen Geräten, die in der Logistik, der
industriellen Fertigung oder der Wartung von
Maschinen eingesetzt werden. Doch die aus dem
Consumer-Bereich bewährten Funklösungen
(WLAN) kommen in hochautomatisierten Produktionsumgebungen
schnell an ihre Grenzen.
WLAN-Netze sind störanfällig, weil andere drahtlose
Verfahren wie zum Beispiel Bluetooth-
Anwendungen teilweise in den gleichen Frequenzbereichen
funken und so Mehrfachbelegungen
der Kanäle und überlappende Frequenznutzungen
verursachen. Sie sind langsam, weil sich sowohl
die Datenrate als auch die Kommunikationszykluszeiten
mit zunehmender Anzahl von Nutzern
und steigendem Datenvolumen verschlechtern.
Und sie sind anfällig für Missbrauch, weil
selbst verschlüsselte Netzwerke für Kenner verhältnismäßig
einfach zu knacken sind.
Li-Fi-Technologie für die Einrichtung drahtloser
Unternehmensnetzwerke
Die optische Datenübertragung (Light Fidelity
oder Li-Fi) des Fraunhofer-Instituts für Photonische
Mikrosysteme (IPMS) schneidet laut Alexander
Noack, Projektleiter am Fraunhofer IPMS, in
jeder Hinsicht weitaus besser ab: Bei der am IPMS
entwickelten optischen drahtlosen Kommunikation
sehen diese Szenarien nämlich anders aus.
„Unsere Lösung besteht darin, Licht im infraroten
Bereich als drahtloses Übertragungsmedium einzusetzen“,
96 IT- & TELEKOMMUNIKATIONS-GUIDE 2018
so Noack. „Während physische Hindernisse
wie etwa dicke Wände die Leistung eines
Funksignals lediglich schwächen, sodass ein
Angreifer nur ein Empfangsgerät in Reichweite
der Funksignale benötigt, um Zugang zu sensiblen
Unternehmensdaten zu erhalten, bietet unser
Li-Fi-Netzwerk bereits bei geschlossenen Räumen
Sicherheit gegen Hackerattacken.“
Übertragung in Echtzeit
Die Kommunikationstechnologie des Fraunhofer
IPMS ist allerdings nicht nur sicherer als Funkübertragungstechniken.
Sie benötigt im Vergleich
mit herkömmlichen drahtlosen Funktechniken
auch nur 15 Prozent der Energie pro übertragenes
Nutzdatenbyte und ist dank einer Datenrate von
einem Gigabit pro Sekunde bei vernachlässigbaren
Bitfehlerraten (< 10–9) auch bis zu zehn
Mal schneller. Sie ist daher für alle Einsatzgebiete
besonders geeignet, bei denen große Datenmengen
quasi in Echtzeit übertragen werden müssen.
Mobiler Datenaustausch
Die optische Datenübertragung hat aber auch
eine systembedingte Schwachstelle: Die Sichtachse
zwischen Sender und Empfänger muss frei
bleiben, ein erhebliches Manko, vor allem bei
mobilen Anwendungen.
Um bei der Nutzung der Li-Fi-Technologie nicht
auf ortsfeste Einsatzszenarien beschränkt zu sein,