Drahtlose Energie- und Hochgeschwindigkeits-Datenübertragung

Kommunikationsmodul Drahtlose Energie- und Hochgeschwindigkeits-Datenübertragung

05.11.2012 Kristin Rinortner

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Das Fraunhofer IPMS präsentiert auf der electronica 2012 ein Kommunikationsmodul, das Daten mit einer Geschwindigkeit von bis zu 3 GBit/s drahtlos übertragen kann.

Optische Kommunikation: Ein erstes Transceivermodul als Prototyp für die drahtlose optische Kommunikation auf kurzen Distanzen mit Datenraten von 3 GBit/s ist auf der electronica in München (A5, 121) zu sehen(Bild: Fraunhofer IPMS) — Optische Kommunikation: Ein erstes Transceivermodul als Prototyp für die drahtlose optische Kommunikation auf kurzen Distanzen mit Datenraten von 3 GBit/s ist auf der electronica in München (A5, 121) zu sehen
(Bild: Fraunhofer IPMS)

Drahtlose Funkverbindungen wie Bluetooth oder WLAN erfreuen sich steigender Beliebtheit. Doch bei großen Datenmengen wie z.B. hochaufgelösten Bildern oder Videos stoßen diese Techniken an ihre Grenzen: Die funkbasierten Lösungen bieten vergleichsweise geringe Bruttodatenraten von bis zu 600 MBit/s. Davon verbleiben – wegen der meist hohen Bitfehlerrate – Nettodatenraten von 20 bis 50% der Bruttodatenrate. Hinzu kommt, dass die Übertragungsgeschwindigkeit auch noch geteilt werden muss, sobald mehrere Nutzer gleichzeitig dasselbe Netzwerk nutzen.

Bilderstrecke: Die Neuheiten der electronica 2012

Eine Alternative zu den etablierten kabelgebundenen Lösungen wie USB, Gigabit-Ethernet, HDMI oder Thunderbolt besteht darin, Licht im sichtbaren oder infraroten Bereich als Übertragungsmedium einzusetzen. Die drahtlose optische Kommunikation nutzt wie bei einem Glasfaserkabel das weltweit frei von Regulierungen verfügbare optische Spektrum des Lichts mit Bandbreiten von mehreren GBit/s und hat – freie Sicht zwischen Sender und Empfänger vorausgesetzt – das Potenzial, gegenüber verfügbaren Lösungen bis zu einhundert Mal schneller und mit vernachlässigbaren Bitfehlerraten (10^-9) Daten zu übertragen. Dabei benötigt sie nur 15% der Energie pro übertragenem Nutzdatenbyte. Ein großes Plus speziell für den Einsatz in mobilen, batteriebetriebenen Geräten wie Handys oder Digitalkameras.

Wissenschaftler des Fraunhofer IPMS arbeiten daran, diesen Markt zu erschließen. Ein erstes Transceivermodul als Prototyp für die drahtlose optische Kommunikation auf kurzen Distanzen mit Datenraten von 3 GBit/s wird erstmals auf der electronica in München (A5, 121) vom 13. bis 16. November 2012 der Öffentlichkeit vorgestellt.

Sende-/Empfangsmodul – Giga-IR-Adapter

Das treiberlose Sende-/Empfangsmodul vereint einen optischen Transceiver und einen Protokoll-Controller mit einer High-Speed USB-Schnittstelle (USB2.0). Der Nutzer kann so ohne zusätzliche App oder Treiber alle USB-fähigen Geräte (Speicherstick, Kamera, Handy, PC, Festplatte, Videorecorder, MP3 Player, Maus, Tastatur, Bildschirm…) über einen Giga-IR-Adapter miteinander verbinden und Daten drahtlos mit hoher Geschwindigkeit austauschen. Zusätzlich ist im Giga-IR-Adapter ein Modul zur drahtlosen Energieübertragung integriert. Damit können Geräte mit Strom versorgt oder Akkus aufgeladen werden – ganz ohne Kabel.

Das Kommunikationsmodul spart aufgrund eines effizienten Protokollablaufs 85% Energie und überträgt Daten bis zu einhundert Mal schneller als verfügbare drahtlose Techniken. Dank der verwendeten Standardschnittstellen wie USB 2.0 sowie des IrDA-Giga-IR lässt es sich in handelsübliche Systeme integrieren. In Zukunft wird die Technologie erweitert, um potenziell noch schnellere kabelgebundene Übertragungstechniken wie USB 3.0, GigE, HDMI oder Thunderbolt zu ersetzen.

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Stand: 08.12.2025

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