A látható fényen alapuló adatátvitel jöhet a gyártásban

A hagyományos rádiókommunikáció problémás lehet egy ipari környezetben.

A WLAN- vagy a Bluetooth-kapcsolatok nem igazán zökkenőmentesek az üzemekben és nem kínálnak nagy sávszélességet sem, holott a különböző szenzorok, robotok és egyéb berendezések hálózatba kötéséhez pont erre lenne szükség. A Fraunhofer Társaság Optronikai, Rendszertechnikai és Képkiértékelő Intézetének (IOSB) szakértői és az Ostwestfalen-Lippei Műszaki Főiskola munkatársai a Visible Light in der Produktion nevű projekt keretében olyan megoldásokon dolgoznak, amelyek segítségével orvosolható ez a probléma. A megoldást a látható fényen alapuló kommunikáció (VLC vagy Li-Fi) jelentheti.

A technológia nem új, már 2011 júliusában és augusztusában, valamint 2012 októberében voltak projektek és eredmények, de továbbfejlesztésre szorul. A dolgok interneténél is alkalmaznák a Li-Fi-t, amelynek az a legnagyobb előnye a Wi-Fi-vel szemben az, hogy megoldást kínál a kapacitásproblémákra. A Li-Fi a Wi-Fi-nél 10 000-szer nagyobb frekvenciaspektrumot kínál, emellett ezek a rendszerek sokkal kevesebbet fogyasztanak. Nagyobb energiahatékonyság érhető el, különösen akkor, ha a LED-lámpákat az adatátvitellel párhuzamosan még világításra is használják.

A Li-Fi rendszerek ezen előnyeik miatt tízszer olcsóbbak, mint a Wi-Fi-s társaik. A költségeket csökkenti, hogy nincs szükség külön antennára sem és a Li-Fi érzékeny területeken, például kórházakban, repülőgépeken és ipari létesítményekben is gond nélkül használható. De a segítségével autók szintén kommunikálhatnak egymással vagy létrehozható egy beltéri navigációs rendszer is, s nem bocsát ki káros sugárzást.

A VLC (Li-Fi) további előnye, hogy szinte minden területen alkalmazható és ezáltal tökéletes alternatívát kínál a WLAN- vagy a Bluetooth-hálózatokkal szemben. Ráadásul az utóbbiak nem használhatók minden környezetben, míg a VLC (Li-Fi) segítségével a vezeték nélküli szállítórendszerek, a szállítószalagok, a robotok, a drónok, a szenzorok, az ellenőrzőrendszerek és a különböző berendezések egyaránt összeköthetők egymással. Szintén fontos a folyamatos zökkenőmentes működés, hiszen akár egyetlen percnyi üzemzavar is komoly termeléskiesést okozhat. A VLC (Li-Fi) esetében meg kell oldani a falak és a fémtárgyak okozta leárnyékolási problémákat, biztosítani kell a zavarvédettséget és azt is figyelembe kell venni, hogy a mesterséges fényforrások, az árnyékolók és a tükröződések is befolyásolhatják az adatátvitelt.

Daniel Schneider, az IOSB kutatója elmondta, hogy kereskedelmi forgalomban kapható, energiahatékony LED-eket alkalmaznak és a projekt során elsősorban arra összpontosítanak, hogy a megalkotott rendszer minél több zavaró tényező ellen védett legyen. A tesztekhez többek között felhasználtak egy két tengely körül forgatható spektrométert, amely méri a zavaró források helyét egy teremben. Az eredmények azt mutatták, hogy a finom részecskék nem jelentenek problémát az optikai jelek számára. Ez azért is jó hír, mert az üzemcsarnokokban sok a por, annak ellenére is, hogy általában jól szellőző épületekről van szó. A személyek és a 0,2 méter/másodperces sebességnél lassabban mozgó járművek szintén nem befolyásolják a továbbított jel minőségét. A környezeti fényforrások viszont annál inkább. Ezért a kifejlesztendő rendszereknek képeseknek kell lenniük reagálniuk az aktuális fényviszonyokra és minimálisra csökkenteni az ilyen jellegű zavarások hatásait.

A VLC (Li-Fi) további nagy előnyei közé tartozik, hogy gyakorlatilag teljesen biztonságos, nem hallgatható le és akár 1000 vagy több eszköz összekötését is lehetővé teszi. Schneider szerint így tehát egyetlen csarnokban vagy teremben akár több mint ezer készülék is működtethető és összeköthető egymással energiatakarékos, lehallgatásbiztos és elektromágneses befolyásoktól mentes módon. A szükséges hardver elhelyezhető a tetőtérben és lekorlátozható egyetlen internethozzáférésre és egy vevőegységre, amelyet az egyik eszközhöz csatlakoztatnak. A megalkotott prototípust gőzerővel tesztelik a szakemberek, az első sorozatgyártású modellek 2021 közepére lesznek elérhetők.