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Daten per Licht Optischer Transceiver überträgt bis zu 20 Mbit/s

Quelle: Pressemitteilung 2 min Lesedauer

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Fraunhofer-Institut fuer Photonische Mikrosysteme
MES Electronic Connect GmbH & Co. KG
ILME GmbH
CTX Thermal Solutions GmbH

Der Li-Fi TinySpot des Fraunhofer IPMS verbindet Embedded-Komponenten über eine optische Punkt-zu-Punkt-Verbindung. Laut dem Institut sind typischerweise 10 Mbit/s möglich, wobei sich bis zu 20 Mbit/s konfigurieren lassen. Dabei soll die Reichweite von wenigen Millimetern bis zu zwei Metern betragen.

Mit dem Li-Fi TinySpot setzen die Experten des Fraunhofer IPMS auf die optische Datenübertragung. Typischerweise sind 10 Mbit/s möglich. (Bild: Fraunhofer IPMS)
Mit dem Li-Fi TinySpot setzen die Experten des Fraunhofer IPMS auf die optische Datenübertragung. Typischerweise sind 10 Mbit/s möglich.
(Bild: Fraunhofer IPMS)

Eine Datenübertragung per Licht ist im Embedded-Umfeld bislang eine Nischenanwendung. Sie eignet sich nicht als pauschaler Ersatz für WLAN, Bluetooth oder kabelgebundene Schnittstellen: Sender und Empfänger benötigen einen freien optischen Pfad (Sicht), und die Verbindung ist auf kurze Distanzen ausgelegt.

Der Li-Fi TinySpot des Fraunhofer-Instituts für Photonische Mikrosysteme IPMS adressiert entsprechend spezielle Anwendungen, in denen elektrische Kontakte oder Kabel mechanisch problematisch sind oder Funk nicht infrage kommt. Der Transceiver überträgt Daten bidirektional und vollduplex. Die typische Datenrate beträgt laut Fraunhofer IPMS 10 Mbit/s und er ist konfigurierbar bis zu 20 Mbit/s. Höhere Datenraten sind auf Anfrage möglich. Die Reichweite liegt laut Produktseite zwischen wenigen Millimetern und zwei Metern.

Der optische Link reicht von wenigen Millimetern bis zu zwei Metern. Als elektrische Schnittstellen nennt das Institut UART und SPI. Außerdem unterstützt der Transceiver die IrDA-Modi SIR, FIR und VFIR. Das Modul misst 15 mm x 21 mm x 3,3 mm und wiegt ein Gramm.

Alternative zu Steckverbindern, Kabeln oder Funk

Eine optische Punkt-zu-Punkt-Verbindung kann dort eine Alternative zu Steckverbindern, Kabeln oder Funk sein, wo elektrische Kontakte verschleißen, bewegliche Baugruppen angebunden oder offene Kontakte vermieden werden sollen. Denkbar sind beispielsweise Verbindungen zu austauschbaren oder rotierenden Modulen sowie zu Elektronik in abgedichteten Gehäusen. Bei letzteren ist ein optisches Fenster erforderlich. Sender und Empfänger müssen zudem so angeordnet sein, dass der Lichtpfad nicht dauerhaft verdeckt oder verschmutzt wird.

„Li-Fi TinySpot zeigt, wie optische Kommunikation für kompakte Embedded-Systeme miniaturisiert werden kann“, sagt Dr. René Kirrbach, Gruppenleiter für Li-Fi am Fraunhofer IPMS. Die kontaktlose Verbindung könne dort interessant sein, wo Steckverbinder durch Verschleiß, Verschmutzung oder mechanische Einschränkungen ungeeignet seien.

Fraunhofer IPMS gibt die Leistungsaufnahme von 5 mW an und der Li-Fi TinySpot verlängert die Batterielaufzeit und senkt die Betriebskosten in Geräten, bei denen jedes Milliwatt zählt. Man sollte außerdem bedenken, dass eine optische Datenverbindung nicht unter allen Bedingungen störungsfrei funktioniert: Umgebungslicht, Ausrichtung und Verschmutzung können die Übertragung beeinflussen.

Das Institut stuft den Transceiver in Laserklasse 1 ein. Für Anwendungen, die eine bestehende IrDA-Schnittstelle ersetzen sollen, sind neben den unterstützten Übertragungsmodi auch Protokoll- und Timing-Kompatibilität mit dem vorhandenen System zu prüfen. (heh)

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