Kurzstrecken-Kommunikation Rekord-Übertragungsrate: 10 Gbit/s

Sieht ähnlich aus wie die früheren Infrarot-Transceiver: das neue 10-Gbit/s-Übertragungs-Modul mit einem entsprechenden Gegenüber.
Sieht ähnlich aus wie die früheren Infrarot-Transceiver: das neue 10-Gbit/s-Übertragungs-Modul von Fraunhofer IPMS mit einem entsprechenden Gegenüber.

In der Nahbereichs-Drahtlos-Kommunikation wurde am Fraunhofer IPMS ein Fortschritt erzielt: Ein neuer Infrarot-Transceiver ist in der Lage, eine Übertragungsrate von 10 Gbit/s zu erreichen.

Um große Datenmengen in Windeseile und ohne störendes Kabel von einem zum anderen Endgerät zu übertragen, arbeiten die Forscher des Fraunhofer-Instituts für Photonische Mikrosysteme IPMS daran, Licht als Übertragungsmedium zu nutzen. Die optische drahtlose Datenübertragung soll als Alternative zum kabelgebundenen Datentransfer dienen und etablierte Standards wie USB 3.0, USB 3.1, Gigabit-Ethernet oder 10-Gigabit-Ethernet ersetzen.
Denn z.B. bei den japanischen Smartphone-Nutzern rangiert eine echte High-speed-Drahtlos-Datenübertragung zu weiteren Computer- und Kommunikationssystemen im Nahbereich bis zu 1 m Distanz für das schnelle Datenstreaming auf Platz 3 der Wunschliste.
Seit Urzeiten wird für derartige Zwecke schon die Infrarot-Technologie genutzt und auch immer weiterentwickelt. Koordinierende Instanz war und ist dabei die "Infrared Data Association" (IrDA), in der weltweit nahezu 30 High-Tech-Unternehmen kooperieren.
Und bislang waren mit dem alten "Giga-IR" aus dem Jahre 2009 maximal rund 1 Gbit/s möglich. Eine spezielle Working Group innerhalb der IrDA, bestehend aus den Firmen bzw. Institutionen TriLumina, Fraunhofer IPMS, Rohm, KDDI, E-Globaledge und aus der japanischen Waseda University arbeitet seit längerem an der Steigerung der Datenraten auf 5 bzw. 10 Gbit/s.
Und so wartete bereits Ende 2013 Dr. Frank Deicke, Gruppenleiter für optische Sensoren und Datenübertragung am Fraunhofer IPMS, mit einem optischen drahtlosen Kommunikationsmodul auf, das eine Datenübertragungsrate von bis zu 5 Gbit/s ermöglichte. Nun ist es ihm gelungen, diese Rate zu verdoppeln. Deicke entwickelte mit seinem Team einen Transceiver für die optische drahtlose Kommunikation, der gerade einmal so groß ist, wie ein Zuckerwürfel und Daten mit bis zu 10 Gbit/s via Infrarot übertragen kann. Der typische Arbeitsbereich liegt bei rund 10 cm, und bis 20 cm Distanz erreicht man auch die besagten 10Gbit/s.Die maximale Entfernung zwischen den Geräten, die natürlich jeweils mit IR-Sender und Empfänger ausgerüstet sind, liegt bei etwa 1,8 m, wobei aner nur noch 1 Gbit/s zu erzielen sind.
Im Vergleich zu bekannten Funktechnologien wie Bluetooth oder WLAN bietet dieses neue Kommunikationsmodul also einen wesentlich höheren Datendurchsatz, extrem niedrige Bitfehlerraten und eine hohe Energieersparnis (Leistungsaufnahme von ca. 100 mW bei 10 Gbit/s). Von letzterem profitieren besonders mobile, batteriebetriebene Geräte, wie Smartphones oder Digitalkameras, die nur eine geringe Akkulaufzeit aufweisen.
Zum Einsatz kommen soll der Tranceiver sowohl im Consumer-Bereich als auch bei Industrieanwendungen – überall dort, wo große Datenmengen möglichst schnell von einem zum anderen Endgerät übertragen werden sollen, beispielsweise in der Automatisierung, Sicherheits- und Prozesskontrolle oder Medizintechnik.
Das Fraunhofer IPMS bietet verschiedene Evaluation Kits an, mit denen Interessenten die Möglichkeit haben, eine optisch drahtlose Datenübertragung mit Datenraten von 1 Gbit/s, 5 Gbit/s oder 10 Gbit/s in ihrem Zielsystem zu evaluieren. Darüber hinaus ist es möglich, den Tranceiver in Performance und Größe an kundenspezifische Anforderungen anzupassen.