14. Juni 2018

Li-Fi erstmals für das industrielle Internet der Dinge getestet

Mit einer Abschlusspräsentation im BMW Werk München wurde das BMBF-geförderte Projekt OWICELLS erfolgreich abgeschlossen. Dabei wurde eine Li-Fi Kommunikation zu einem mobilen Roboter in einer 5x5m² Fertigungszelle demonstriert, der produktionsübliche Vorgänge durchführt (Teile schweißen, umlegen und prüfen). Die robuste, optische Drahtlosübertragung beruht auf räumlicher Diversität, d.h. Daten werden von mehreren LEDs und mehreren Photodioden gleichzeitig gesendet und empfangen. Das System kann Daten mit mehr als 100 Mbit/s und fünf Millisekunden Latenz übertragen.

Moderne Produktionstechniken in der Automobilindustrie müssen flexibler werden, um sich an individuelle Kundenwünsche anpassen zu können. Forscher untersuchen daher für das sogenannte Internet der Dinge (Internet of Things, IoT) den Einsatz mobiler Roboter und Werkzeuge, die mit künstlicher Intelligenz in der Cloud vernetzt sind. Drahtlose Datenübertragung ist dafür unverzichtbar, muss allerdings genauso zuverlässig und latenzarm wie eine kabelgebundene Datenverbindung sein. Li-Fi basiert auf kostengünstigen LEDs und nutzt das lizenzfreie Spektrum des sichtbaren und infraroten Lichts. Die optische Datenübertragung ist zwar auf eine Sichtverbindung angewiesen, sie kann aber nicht durch Funksender gestört werden.

„Die auf Multiple-Input Multiple-Output (MIMO) basierende Li-Fi Lösung macht zuverlässige mobile Kommunikation in der Produktion möglich, bei gleichzeitig niedriger Latenz“, kommentiert Dr. Volker Jungnickel, Projektkoordinator am Fraunhofer HHI, die Entwicklungen.

„Li-Fi kann das dicht belegte Wi-Fi Spektrum entlasten und eine unterbrechungsfreie, mobile Übertragung für das industrielle IoT realisieren. Li-Fi funktioniert zuverlässig, wenn typische Industriearbeiten stattfinden wie beispielsweise Punktschweißen mit starken Strömen und Lichtblitzen“, unterstreicht Gerhard Kleinpeter, Projektleiter bei BMW.

Das dreijährige Projekt wurde vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) mit 1,6 Mio Euro gefördert. Projektpartner waren die Firmen BMW AG, evopro und das Fraunhofer HHI (Koordinator). Die Firma OSRAM und die Hochschule München waren assoziierter Partner bzw. im Unterauftrag. Die Projektarbeiten zum industriellen Li-Fi System wurden durch Demonstrationen und wissenschaftliche Veröffentlichungen bei internationalen Messen und Tagungen, wie zum Beispiel auf der Hannover-Messe, ECOC, OFC und WCNC, bekanntgemacht und trugen maßgeblich zur Standardisierung bei (IEEE P802.15.13 und P802.11bb, ITU-T G.vlc).