Ingenieure des Fraunhofer-Instituts für Photonische Mikrosysteme (IPMS) in Dresden haben eine Technik entwickelt, die Daten mit Licht übertragen kann - und nicht mit Funkwellen, wie in klassischen Wlan-Netzen. Nun haben sie einen ersten Prototypen vorgestellt. Das Gerät ist in der Lage, über eine optische Verbindung einen Spielfilm mit hoher Auflösung in Echtzeit abzuspielen. Die Forscher versprechen sich davon schnellere und sichere Netzwerkverbindungen.
"Li-Fi" nennen die Ingenieure ihre Methode. Dabei schickt ein Sendemodul unsichtbare Infrarotpulse zu einem Empfänger in bis zu zehn Metern Entfernung. Klassische Wlan-Router verwenden dagegen deutlich längere elektromagnetische Wellen und überlappen sich oft mit ihren Funknetzen. "Dabei können Daten kollidieren, die Übertragungsrate bricht zusammen", sagt Michael Faulwaßer vom IPMS, der die neue Technik mitentwickelt hat.
Besonders in Fabriken kann das Durcheinander zum Problem werden. "Schwere Anlagen erzeugen starke elektromagnetische Störungen, einige Anwender bekommen daher gar kein Wlan aufgebaut", sagt Faulwaßer. Gerade bei industriellen Anwendungen sei es aber äußerst wichtig, Daten stabil zu übertragen - zum Beispiel, um Maschinen exakt anzusteuern.
Doppelt so schnell wie ein Wlan-Router
Der Prototyp, den die Forscher entwickelt haben, ist gegen solche Störungen immun. Er sieht aus wie zwei Kameraaugen, die aus einer schwarzen Box ragen. Sie starren auf ein Pendant in einigen Metern Entfernung; beide Kameras tauschen Daten miteinander aus. Damit sind Übertragungsraten von rund einem Gigabit pro Sekunde möglich, das ist etwa doppelt so schnell wie ein Wlan-Router.
Bei ihrem Test übertrugen die Ingenieure einen Spielfilm in HD-Qualität auf einen angeschlossenen Laptop, dort wurde er ruckelfrei abgespielt. Hält man allerdings die Hand über eines der Augen, bricht die Übertragung wenige Sekunden später ab. Dadurch wird die Technik zwar unpraktisch fürs heimische Wohnzimmer, die Forscher möchten aber ohnehin Maschinen in Fabriken vernetzen, die kaum bewegt werden.
Ein Sendemodul schickt schnelle unsichtbare Infrarotpulse zu einem Empfänger in bis zu zehn Metern Entfernung.
(Foto: Fraunhofer IPMS)Neben der Geschwindigkeit hat Licht einen weiteren Vorteil: "Die Daten bleiben im Raum", sagt Faulwaßer. Da Licht nur geringfügig streue, könne niemand anderes an die Informationen gelangen. Eine dünne Wand reiche aus, um sie abzuschirmen. Das erschwere Industriespionage deutlich.
Nicht nur unsichtbares Infrarotlicht, auch die Zimmerbeleuchtung kann Daten übertragen. In modernen LED-Leuchten fließt Gleichstrom, den Forscher präzise steuern können. "Wir schalten den Strom schnell ein und aus und prägen ihm damit Informationen auf", sagt Volker Jungnickel vom Fraunhofer-Institut für Nachrichtentechnik in Berlin. Die Lampe gerät ins Flackern, allerdings viel zu schnell, um das menschliche Auge zu stören. Laptops und Smartphones können die Daten dagegen mühelos erkennen.
Das Problem dabei: In mobilen Geräten finden sich derzeit so gut wie keine optischen Sensoren; der Wlan-Standard hat sich durchgesetzt. Leuchtdioden für die Datenübertragung aufzurüsten, ist zudem teuer: Ein einzeln gefertigter Sender kostet einige Hundert Euro. Damit sich die Technik auch im Massenmarkt durchsetzen könne, müssten zunächst Standards für die Industrie entwickelt werden, sagt Jungnickel. Das könne noch einige Jahre dauern.