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Industrieroboter bei BMW kommuniziert über sichtbares Licht

| Redakteur: Dipl.-Ing. (FH) Hendrik Härter

Industrieroboter, die über Licht kommunizieren, werden nicht von Funksendern gestört. Im Rahmen eines Forschungsprojektes bei BMW zeigten die Wissenschaftler, dass eine zuverlässige mobile Kommunikation über Licht möglich ist.

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Mobile Roboter bei BMW kommunizieren über Li-Fi mit einer Datenübertragung von mehr als 100 MBit/s. Li-Fi basiert auf kostengünstigen LEDs und nutzt das lizenzfreie Spektrum des sichtbaren und infraroten Lichts.
Mobile Roboter bei BMW kommunizieren über Li-Fi mit einer Datenübertragung von mehr als 100 MBit/s. Li-Fi basiert auf kostengünstigen LEDs und nutzt das lizenzfreie Spektrum des sichtbaren und infraroten Lichts.
(Bild: istockphoto.com/3alexd/edit Fraunhofer HHI)

Individuelle Kundenschwünsche in der Industrie und vor allem im Automobilbau machen es erforderlich, dass Produktionstechniken flexibler werden müssen. Deshalb untersuchen Forscher für das sogenannte Internet der Dinge den Einsatz mobiler Roboter und Werkzeuge, die mit künstlicher Intelligenz in der Cloud vernetzt sind. Drahtlose Datenübertragung ist dafür unverzichtbar, muss allerdings genauso zuverlässig und latenzarm wie eine kabelgebundene Datenverbindung sein.

Li-Fi basiert auf kostengünstigen LEDs und nutzt das lizenzfreie Spektrum des sichtbaren und infraroten Lichts. Die optische Datenübertragung ist zwar auf eine Sichtverbindung angewiesen, sie kann aber nicht durch Funksender gestört werden. „Die auf Multiple-Input Multiple-Output (MIMO) basierende Li-Fi-Lösung ermöglicht eine zuverlässige mobile Kommunikation in der Produktion, bei gleichzeitig niedriger Latenz“, kommentiert Dr. Volker Jungnickel, Projektkoordinator am Fraunhofer HHI, die Entwicklungen.

Hintergrund: Im Rahmen einer Abschlusspräsentation im BMW-Werk in München wurde das vom BMBF-geförderte Projekt OWICELLS erfolgreich abgeschlossen. Demonstriert wurde eine Li-Fi-Kommunikation zu einem mobilen Roboter in einer Fertigungszelle mit 5 m x 5 m. Der Roboter konnte Teile schweißen, umlegen und prüfen. Die robuste, optische drahtlose Übertragung beruht auf räumlicher Diversität: Daten werden von mehreren LEDs und mehreren Photodioden gleichzeitig gesendet und empfangen. Das System kann Daten mit mehr als 100 MBit/s und fünf Millisekunden Latenz übertragen.

Li-Fi entlastet das Wi-Fi-Spektrum

„Li-Fi kann das dicht belegte Wi-Fi-Spektrum entlasten und eine unterbrechungsfreie, mobile Übertragung für das industrielle IoT realisieren. Li-Fi funktioniert zuverlässig, wenn typische Industriearbeiten stattfinden wie beispielsweise Punktschweißen mit starken Strömen und Lichtblitzen“, unterstreicht Gerhard Kleinpeter, Projektleiter bei BMW.

Das dreijährige Projekt wurde vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) mit 1,6 Mio. Euro gefördert. Projektpartner waren die Firmen BMW, evopro und das Fraunhofer HHI als Koordinator. Die Firma Osram und die Hochschule München waren assoziierter Partner bzw. im Unterauftrag.

Die Projektarbeiten zum industriellen Li-Fi-System wurden durch Demonstrationen und wissenschaftliche Veröffentlichungen bei internationalen Messen und Tagungen, wie auf der Hannover-Messe, ECOC, OFC und WCNC, bekanntgemacht und trugen maßgeblich zur Standardisierung bei (IEEE P802.15.13 und P802.11bb, ITU-T G.vlc).

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