Fraunhofer IPMS stellt miniaturisierten Li-Fi-TinySpot-Optiktransceiver vor

Das Fraunhofer IPMS hat den Li-Fi TinySpot vorgestellt, einen kompakten und energieeffizienten optischen Transceiver, der für die drahtlose Datenkommunikation in leistungskritischen Anwendungen entwickelt wurde. Als Antwort auf die Einschränkungen herkömmlicher Kabelverbindungen und Hochfrequenzschnittstellen in engen oder EMV-kritischen Räumen bietet der Transceiver eine bidirektionale Vollduplex-Kommunikation mit Datenraten von bis zu 20 Mbit/s. Durch die Nutzung von Licht anstelle von Funkwellen hält das Gerät eine stabile, störungsfreie Datenübertragung über Entfernungen von wenigen Zentimetern bis zu mehreren Metern aufrecht und eignet sich damit hervorragend für Sensoren, Wearables und Embedded-Geräte.

Extrem geringer Energieverbrauch und kompakte Integration
Der Li-Fi TinySpot wurde entwickelt, um die Betriebsdauer batteriebetriebener Systeme zu verlängern, und verbraucht lediglich 5 Milliwatt (mW) Leistung. Mit einem Gewicht von nur einem Gramm und Abmessungen von 15 mm × 21 mm × 3,3 mm ermöglicht der Transceiver dicht integrierte Designs ohne sperrige Optiken. Er unterstützt standardmäßige UART- und SPI-Schnittstellen, was die direkte Integration in mikrocontroller- und FPGA-basierte Leiterplatten vereinfacht. Darüber hinaus weist die Technologie eine extrem geringe Übertragungslatenz von nur 170 Nanosekunden auf, was einen hochgradig reaktionsschnellen Datenaustausch für eingebettete Steuerungs- und Zustandsüberwachungsanwendungen gewährleistet.

Berührungslose Kommunikation für raue Umgebungen
Der optische Transceiver dient als zuverlässige Alternative zu verschleißanfälligen mechanischen Steckverbindern und Schleifringen, insbesondere in Werkzeugköpfen, kleinen Drehtischen und hermetisch abgedichteten Gehäusen, in denen offene elektrische Kontakte anfällig für Verschmutzung sind. Darüber hinaus unterstützt der Li-Fi TinySpot SIR-, FIR- und VFIR-Standards, sodass Hersteller ältere IrDA-Schnittstellen (Infrared Data Association) modernisieren können, ohne komplexe Funkfrequenzhardware einzuführen. Das System arbeitet mit Laserschutzklasse 1 (Eye Safety) und bietet eine sichere, berührungslose Datenverbindung, die absolut unempfindlich gegenüber elektromagnetischen Störungen ist und so eine ununterbrochene Leistung in anspruchsvollen Fertigungsumgebungen gewährleistet.

Zusätzlicher Kontext: Optische Datenlinks in EMV-kritischen Umgebungen
Dieser Abschnitt beschreibt technische Spezifikationen und Vergleiche, die in der ursprünglichen Produktankündigung nicht enthalten sind.

In stark belasteten Industrieumgebungen leiden traditionelle Hochfrequenztechnologien (RF) wie Bluetooth oder WLAN häufig unter Paketverlusten aufgrund von Mehrwegeausbreitung und schwerwiegenden elektromagnetischen Störungen (EMV), die von schweren Maschinen, Schweißgeräten oder Frequenzumrichtern erzeugt werden. Die optische Kommunikation (Li-Fi) umgeht das Funkspektrum vollständig und stellt einen störungsfreien, hochsicheren Datenkanal bereit, der von außerhalb des unmittelbaren physischen Raums weder leicht abgefangen noch manipuliert oder gestört werden kann. Während ältere IrDA-Schnittstellen (Infrared Data Association) in früheren Industrie-Handhelds ähnliche optische Verbindungen boten, waren sie typischerweise auf den Halbduplex-Betrieb beschränkt (nicht in der Lage, gleichzeitig zu senden und zu empfangen) und erforderten eine strenge, statische Sichtverbindung (Line-of-Sight). Moderne optische Transceiver wie der TinySpot nutzen fortschrittliche Modulation und Vollduplex-Fähigkeiten, die eine gleichzeitige, latenzarme bidirektionale Kommunikation ermöglichen und so effektiv die Lücke zwischen veralteten Infrarotkomponenten und moderner Hochgeschwindigkeits-Industrienetzwerkinfrastruktur schließen.

Bearbeitet von dem Industrieredakteur Lekshman Ramdas mit KI-Unterstützung.

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