Der Blätterkatalog benötigt Javascript.
Bitte aktivieren Sie Javascript in Ihren Browser-Einstellungen.
The Blätterkatalog requires Javascript.
Please activate Javascript in your browser settings.
24 Elektronik 02 2020 Connectivity Versuche in realen Industrieszenarien Wie kritisch das ist zeigen die Messungen in Bild 4 Sie wurden in einer Fertigungszelle bei BMW in München aufgenommen entlang des Wegs den ein Roboterkopf bei der Arbeit zurücklegt Die Verbindung zu einzelnen Sendern ist dabei oft streckenweise konstant bricht aber unvermittelt ab wenn der Empfänger abgeschattet wird oder aus dem Sichtfeld verschwindet Die Kombination aller Signale schwarze Linie liefert dagegen einen stetigen Signalverlauf und somit die gewünschte zuverlässige Verbindung Diese Idee wurde vom Fraunhofer HHI in einer Fertigungszelle bei BMW in München erprobt Zu diesem Zweck wurde ein LiFi-System in einer Roboterzelle installiert Bild 4 in der ein Produktionsroboter typische Fertigungsarbeiten Punktschweißen Stanzen Biegen durchgeführt hat Gleichzeitig wurde ein HD-Kamerasignal über LiFi störungsfrei vom mobilen Roboter zu einem Steuerrechner übertragen Das Projekt und die Ergebnisse wurden in einem Video zusammengefasst siehe QR-Code Die MIMO-Technik für LiFi wird jetzt noch skalierbar gemacht damit sie mit wesentlich größeren Leuchtenfeldern in realen Produktionshallen einsetzbar wird Das geschieht mithilfe einer zentralen Steuerung CU Central Unit an die alle LiFi-Module über ein sog Fronthaul angebunden sind Die Anbindung an mehrere lokal sichtbare Module die in der CU virtuell zu einem Cluster zusammengefasst werden ermöglicht die gewünschte Zuverlässigkeit Dabei ist es auch möglich dass mehrere mobile Geräte gleichzeitig kommunizieren wenn sich ihre Cluster nicht überlappen Aktuelle Standards für LiFi Standards ermöglichen die Interoperabilität zwischen mehreren Herstellern Dadurch werden Skalierungseffekte möglich d h niedrigere Kosten durch höhere Stückzahlen Dieses Prinzip wird immer wichtiger weil die Einmalkosten für CMOS-Technologien immer höher werden je kleiner die Strukturbreiten sind Kleinere Strukturen sorgen wiederum für geringere Kosten und niedrigen Energiebedarf was gerade in akkubetriebenen mobilen Geräten ein wichtiges Kriterium ist Die Interoperabilität muss für jeden Standard nach einer Testspezifikation getestet werden die eine Untermenge des Standards darstellt und von einem Industrieforum festgelegt wird Für LiFi gibt es mehrere Standardisierungsaktivitäten IEEE 802 15 7 Seit 2011 gibt es den IEEE-Standard 802 15 7 der in seiner ursprünglichen Form schwer implementierbar und daher nicht so erfolgreich war An der Revision 802 15 7r1 wurde seit 2015 gearbeitet Sie fügt zwei neue physikalische Schichten PHY IV und Vhinzu welche Kommunikation mit niedrigen Datenraten zwischen LEDs und optischen Kameras ermöglichen was aufgrund der Verbreitung in Smartphones marktrelevant ist Der Standard wurde Ende 2018 vom IEEE verabschiedet 5 Gvlc Seit 2015 arbeitet ITU-Tan der Empfehlung Gvlc die auf der Heimvernetzungstechnik Ghn beruht die bereits die Kommunikation bis zu 2 Gbit s über Stromleitungen Koaxialkabel Telefonleitungen und Plastikfasern unterstützt und LiFi nun als fünftes Medium ansieht Der Standard unterstützt mehrere Nutzer pro Zugangspunkt sowie Mobilität zwischen benachbarten Zugangspunkten mithilfe benachbarter Domänen Die ITU-T-Empfehlung Gvlc wurde Anfang 2019 verabschiedet Die Technik wird bereits von mehreren Herstellern Fraunhofer HHI OLEDCOM Sangikyo Signify unterstützt deren Geräte durch ein Firmware-Upgrade Gvlc tauglich gemacht werden können P802 15 13 Seit März 2017 arbeitet das IEEE am Projekt P802 15 13 Die angestrebte Technik basiert überwiegend auf Gvlc erhöht jedoch die Bandbreite auf 1 GHz um 10 Gbit s für die oben beschriebenen Outdoor-Szenarien zu erreichen Für bessere Energieeffizienz wird im PHY zusätzlich auch eine Pulsmodulation unterstützt PHY und Medienzugangsschicht MAC unterstützen das verteilte MIMO-Konzept für die oben erwähnten Industrieszenarien Der Draft wurde im Dezember fertiggestellt Er verfolgt einen minimalistischen Designansatz d h reduziert auf zwingend erforderliche Funktionen und ist auch von kleinen Entwicklerteams auf kostengünstigen Plattformen realisierbar P802 11bb Seit Mai 2018 arbeitet das IEEE an einem weiteren LiFi-Projekt P802 11bb mit welchem die Technik in WiFi integriert und dadurch massenmarkttauglich gemacht werden soll Das Projekt soll einen neuen PHY für LiFi definieren darf aber den ohnehin schon sehr mächtigen MAC nur in wenigen Punkten verändern Kanalzugang Interferenzund Leistungsmanagement Hauptziel ist eine einfache Integration in die bestehende WiFi-Infrastruktur ohne Änderung der dafür existierenden Schnittstellen und Managementsoftware Die aktuellen Vorschläge sehen vor für einfache IoT-Geräte die in 802 11 bereits unterstützen PHY-Modi auch über LiFi zu verwenden Leistungsfähigere Geräte sollen daneben auch den GvlcPHY verwenden können Der Standard soll 2021 verabschiedet werden Die aktuellen Vorschläge lassen sich mit wenigen Änderungen an der Hardware realisieren was eine schnelle Markteinführung in der Breite und damit Industrienahes Forschungsprojekt Von Dezember 2014 bis April 2018 hat das Fraunhofer HHI zusammen mit Industriepartnern im Projekt OWICELLS die LiFi-Technik zur Datenübertragung in einer Fertigungszelle in realer Produktionsumgebungen erprobt Sie ergänzt die drahtgebundenen Feldbusse Die Projektergebnisse sind kurz und knapp im Video zusammengefasst das Sie über den QR-Code aufrufen können