Li-Fi-Lösungen für drahtlose Echtzeitkommunikation in der Industrieautomation

Roboter, Sensoren, Steuerungen und Maschinen tauschen in der vernetzten Produktion kontinuierlich Daten aus, wodurch die Anforderungen an Geschwindigkeit, Verfügbarkeit und Reaktionszeiten steigen. Dabei entstehen Zielkonflikte: Kabel bieten hohe Zuverlässigkeit, schränken jedoch die Flexibilität bewegter Systeme ein. Funk ermöglicht Beweglichkeit, kann aber durch elektromagnetische Einflüsse, metallische Umgebungen oder hohe Gerätedichten beeinträchtigt werden. Auf der SPS – Smart Production Solutions 2026 zeigt das Fraunhofer IPMS, wie Li-Fi, die drahtlose Datenübertragung mit Licht, zuverlässige Kommunikation in der Industrieautomation ermöglicht und je nach Lösung auch zeitkritische Anwendungen unterstützt.

Datenübertragung über Licht
Li-Fi (Light Fidelity) nutzt Licht als Übertragungsmedium und ermöglicht drahtlose Datenkommunikation ohne klassische Funkübertragung. Voraussetzung ist eine geeignete optische Verbindung zwischen Sender und Empfänger. Das Fraunhofer IPMS entwickelt seit über 15 Jahren Lösungen für die optische drahtlose Kommunikation. Je nach Ausführung bieten diese Gigabit-Datenraten für datenintensive Anwendungen, kompakte und energiesparende Verbindungen für platz- und energiebegrenzte Anwendungen sowie Echtzeitfähigkeit mit Unterstützung industrieller Protokolle wie EtherCAT und PROFINET. Die Integration erfolgt je nach Lösung über Schnittstellen wie Ethernet oder UART/SPI. Da die Übertragung entlang einer definierten Sichtverbindung erfolgt, ist sie räumlich begrenzbar und unempfindlich gegenüber Funkstörungen und elektromagnetischen Einflüssen. »In industriellen Anwendungen zählt nicht nur die drahtlose Übertragung von Daten, sondern vor allem ihre Verfügbarkeit, Geschwindigkeit und Planbarkeit. Genau diese Anforderungen entscheiden darüber, ob flexible Produktionskonzepte zuverlässig funktionieren«, erklärt Dr. René Kirrbach, Gruppenleiter Li-Fi am Fraunhofer IPMS.

Exponate auf der SPS 2026
Auf der Messe zeigt das Institut ausgewählte Lösungen aus seinem Li-Fi-Portfolio. Li-Fi Grathus^® überträgt Daten im Gbit/s-Bereich über bis zu 10 m und unterstützt zeitkritische Anwendungen. Li-Fi TinySpot ist eine energie- und platzsparende Lösung für die optische Datenübertragung im Nahbereich mit bis zu 20 Mbit/s. Li-Fi Power over Light (PoL) ermöglicht die simultane Daten- und Energieübertragung für autarke Sensorknoten, während der Li-Fi GigaCoupler als Gbit/s schneller lichtbasierter Optokoppler die Datenübertragung mit galvanischer Entkopplung realisiert, etwa auf Leiterplatten. Die Demonstratoren veranschaulichen die Entwicklungskompetenz des Instituts von optischen Komponenten und integrierten Schaltungen über das Kommunikationsdesign bis zur kundenspezifischen Systementwicklung. Mit unterschiedlichen Übertragungsdistanzen, Bauformen und Datenraten adressieren die Lösungen Kommunikationsszenarien im Maschinen- und Anlagenbau, in der Robotik und in der Sensorik.

Messeinformationen
Das Fraunhofer IPMS präsentiert seine Lösungen vom 24. bis 26. November 2026 auf der SPS in Nürnberg am Gemeinschaftsstand Automation meets IT in Halle 6, Stand 350D. Gesprächstermine mit den Expertinnen und Experten können vorab über die Webseite des Fraunhofer IPMS vereinbart werden.

Redigiert von Maria Brueva, Redakteurin bei Induportals – adaptiert durch KI.

www.ipms.fraunhofer.de