Hohe Datenraten, Robustheit, geringer Energieverbrauch, Datensicherheit und Netzwerkfähigkeit. Die Anforderungen an den Austausch von Daten sind im gesamten Umfeld der Fertigungs- und Prozessautomatisierung, in der Industrieanlagen immer komplexer werden und immer mehr Sensoren, Maschinen, Steuer- und Regeleinheiten miteinander kommunizieren, enorm. Mit diesen Anforderungen wächst die Nachfrage nach einem Ersatz der heute vorherrschenden drahtgebundenen Feldbussysteme. Denn drahtlose Systeme bieten insbesondere bei beweglichen oder bewegten Anlagenteilen wie zum Beispiel Greifarmen oder Hebeeinrichtungen eine höhere Zuverlässigkeit und Sicherheit als verschleißanfällige und teure Spezialkabel oder Schleifringe, ermöglichen einen schnelleren Aufbau und mehr Flexibilität. Zudem sind sie immer dann gefordert, wenn das Verlegen einer Signalleitung von der Sensorik oder Aktorik zur Steuereinheit gänzlich unmöglich oder sehr aufwändig ist und sich so deutliche Kosteneinsparungen in Montage und Instandhaltung erzielen lassen. Die von den Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern des Fraunhofer IPMS entwickelte drahtlose Kommunikationstechnologie ist allerdings nicht nur geeignet, kabelgebundene Übertragungstechniken zu ergänzen oder zu ersetzen. Sie ist dank einer Datenrate von 1 Gigabit pro Sekunde auch herkömmlichen drahtlosen Funktechniken wie WLAN überlegen und so für alle Einsatzgebiete prädestiniert, bei denen große Datenmengen quasi in Echtzeit übertragen werden müssen.

Die Lösung des Fraunhofer IPMS besteht darin, Licht im infraroten Bereich als drahtloses Übertragungsmedium einzusetzen. Die so genannte optische drahtlose Kommunikation nutzt das weltweit frei von Regulierungen verfügbare Spektrum des Lichts mit Bandbreiten von mehreren Gigabit pro Sekunde und hat – freie Sicht zwischen Sender und Empfänger vorausgesetzt – das Potenzial, gegenüber verfügbaren Funklösungen bis zu 10 Mal schneller und mit vernachlässigbaren Bitfehlerraten (<10^-9) Daten zu übertragen. Dabei benötigt sie nur 15 Prozent der Energie pro übertragenes Nutzdatenbyte. Ein erster Li-Fi HotSpot als Prototyp für die optische drahtlose Kommunikation auf Distanzen bis zu 10 Metern wird nun erstmals auf der Electronica in München vom 11. - 14. November 2014 dem Fachpublikum vorgestellt. Das treiberlose Sende-/Empfangsmodul vereint einen optischen Transceiver und einen Protokoll-Controller mit einer Gigabit-Ethernet-Schnittstelle. So lässt es sich leicht in industrieübliche Systeme integrieren. Um den Nutzen des Li-Fi HotSpots für unterschiedlichste Anwendungsfelder zu erproben, bietet das Fraunhofer IPMS seinen Kunden ein Customer Evaluation Kit an. Besucher der Electronica 2014 finden die Ausstellung des Fraunhofer IPMS auf dem Gemeinschaftsstand der Fraunhofer-Gesellschaft – Stand 113 – in Halle A4.