TSN-Li-Fi-Hotspot

Auf der Fachmesse SPS in Nürnberg zeigt das Fraunhofer IPMS einen TSN-Li-Fi-Hotspot. Darüber hinaus werden drahtlose Sensorsysteme für IoT-Anwendungen, IP-Core-Lösungen für TSN und drahtlose optische Kommunikationslösungen (Li-Fi) für Industrieanwendungen vorgestellt. Fraunhofer IPMS

Bisher erfolgte die echtzeitfähige Datenübertragung via Kabel mit speziellen Feldbus-Systemen – für mobile Anwendungen in Industrierobotern und in der Automatisierungstechnik ist diese Technik somit nicht geeignet. Das Fraunhofer-Institut für photonische Mikrosysteme (IPMS) hat daher die optische Datenübertragung auf kurze Distanzen (Li-Fi, äquivalent zu einem WLAN) und Time Sensitive Networking (TSN, echtzeitfähiges Ethernet) kombiniert, um die echtzeitfähige und deterministische Datenübertragung auch drahtlos zu ermöglichen. Damit können mobile Anwendungen wie Industrieroboter oder dynamische Fertigungszellen drahtlos und in Echtzeit via TSN-Standard kommunizieren.

„Li-Fi ist eine Technologie zur drahtlosen Datenübertragung mittels Licht und bietet die Möglichkeit Übertragungszeiten im Mikrosekundenbereich zu realisieren. Zudem ist die Datenverbindung mit Li-Fi zuverlässig und bietet eine gleichbleibende Qualität“, erläutert Dr. Alexander Noack, Entwicklungsleiter am Fraunhofer IPMS. „Für die echtzeitfähige und deterministische drahtlose Datenkommunikation ist Li-Fi daher ein ideales Medium. Auf diese Weise kann Time Sensitive Networking auch ohne Kabel umgesetzt werden“.

Time Sensitive Networking (TSN) erweitert bisherige Ethernet-Standards um die deterministische und echtzeitfähige Datenübertragung durch ein gemeinsames Netzwerk. Vor allem im Bereich der modernen Produktion werden hohe Bandbreite und garantierte Zykluszeiten unter einer Millisekunde benötigt. Eine zeitkritische und priorisierte Steuerung der Datenströme ist hierfür unabdingbar.

„Bisher war die echtzeitfähige Datenübertragung für TSN kabelgebunden. Eine Übertragung mit Funk wäre eine Alternative unterliegt jedoch klaren Grenzen“, erläutert Noack weiter. „Mit heutigen Funkstandards wie 4G, LTE,W-LAN oder auch dem zukünftigen Funkstandard 5G sind geforderte Latenzzeiten aus der Automatisierung im Mikrosekundenbereich nicht erreichbar. Das Fraunhofer IPMS hat daher TSN in einen Li-Fi-Hotspot integriert.“ Dieser Hotspot wird auf der Fachmesse SPS in Nürnberg gezeigt sowie drahtlose Sensorsysteme für IoT Anwendungen, IP-Core-Lösungen für TSN und drahtlose optische Kommunikationslösungen (Li-Fi) für Industrieanwendungen vorgestellt.

SPS 2019: Halle 7A, Stand 246