Drahtlose Echtzeitkommunikation per Licht

Beschreibung

In der Automatisierungstechnik müssen Nachrichten oft im Mikrosekundenbereich übertragen werden, etwa um Maschinen oder Antriebe miteinander zu synchronisieren. 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 IPMS hat Li-Fi und Time Sensitive Networking kombiniert, um die echtzeitfähige und deterministische Datenübertragung auch drahtlos zu ermöglichen. Damit können mobile Anwendungen wie Industrieroboter oder dynamische Fertigungszellen drahtlos und in Echtzeit via TSN Standard kommunizieren.

„Li-Fi ist eine Technologie zur drahtlosen Datenübertragung mittels Licht und bietet die Möglichkeit Übertragungszeiten im Mikrosekundenbereich zu realisieren. Zudem ist die Datenverbindung mit Li-Fi zuverlässig und bietet eine gleichbleibende Qualität“, erläutert Dr. Alexander Noack, Entwicklungsleiter am Fraunhofer IPMS. „Für die echtzeitfähige und deterministische drahtlose Datenkommunikation ist Li-Fi 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“, 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 Li-Fi-Hotspot.“

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