Fraunhofer HHI
Optische Datenübertragung aus der LED-Leuchte
Fortsetzung des Artikels von Teil 1
Ein Prototyp für die Fertigungszellen der Automobilhersteller
Automobilhersteller interessieren sich dafür, Daten von Fertigungsrobotern optisch zu übertragen. Dr. Paraskevopoulos führte dies mit einem Demonstrator vor, der zusammen mit BMW, Osram und Evopro im Kooperationsprojekt OWICELLS (optical wireless networks for flexible car manufacturing cells) entstand, einem vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geförderten Projekt.
Bild 3 zeigt einen Aufbau bestehend aus einem Kleinroboter mit einer Dome-Kamera an der Spitze des Fertigungsarms. Sie filmt ein Miniatur-Automobil, das über optische Drahtloskommunikation als Live-Bild auf einem Display erscheint. Der optische Sender am Gelenk des vertikal ausgerichteten Segments des Roboterarms zeigt zu diesem Zeitpunkt in die Richtung der Empfänger-Box unterhalb des Aluprofils an der Decke. Im weiteren Bewegungsablauf wendet er sich ohne sichtbaren Einfluss auf die Bildwiedergabe auch mehrmals vom Empfänger ab. Mit dem OWICELLS-Projekt verfolgen die Beteiligten das Ziel einer bidirektionalen optischen Datenübertragung zwischen einer Industrieleuchte und einem Industrieroboter in einer Fertigungszelle.
IR-Transceiver als Backhaul
Das Anwendungsfeld ist aber deutlich größer und vielseitiger. Der VLC-Prototyp kann in Leuchten von weitläufigen öffentlichen Gebäuden installiert werden, um darüber eine Innenraum-Navigation aufzubauen oder GPS-Daten in das abgeschirmte Gebäudeinnere weiterzuleiten. »Wir denken auch an die Kommunikation zwischen Automobilen und den Straßenleuchten einer Smart City oder den Datentransfer zwischen Industriegebäuden«, sagt Paraskevopoulos. Für Letzteres ist der VLC-Prototyp wegen seiner Reichweite von einigen Metern nicht geeignet, daher verweist der HHI-Forscher auf einen zweiten, etwa doppelt so großen Prototypen (240 × 230 × 130 mm³ bei 3 kg), der optisch Daten bidirektional mit bis zu 500 Mb/s pro Kanal auf eine Entfernung von 100 m und 250 Mb/s pro Kanal auf 200 m Entfernung überträgt (Bild 4). Er läuft zwar unter dem Namen »Optical Wireless Backhaul Link«, der Sender ist aber eine Infrarot-LED. Dafür ist der Namensbestandteil »Backhaul« sehr treffend, denn er bezeichnet in Mobilfunknetzen die Datenverbindung zwischen der Funkbasissteuerung und einer Basisstation und aus dieser Richtung erhoffen sich die Fraunhofer-Forscher Interesse an einer Kooperation.
Der Bedarf bei den Mobilfunkbetreibern sei durchaus vorhanden, so Paraskevopoulos, und die Datenübertragung über mehr als hundert Meter durch den freien Raum außerdem deutlich robuster als es auf den ersten Blick erscheinen möge. Grund dafür seien die Protokolle zur Datenübertragung und Fehlerkorrektur. Aktuell ist der Standardisierungsprozess für die optische Datenübertragung durch das Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) im Gange. Vielleicht setzen die Autohersteller schon bald auf die Technik.
Nach Unterlagen des Fraunhofer-HHI
- Optische Datenübertragung aus der LED-Leuchte
- Ein Prototyp für die Fertigungszellen der Automobilhersteller
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