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lnformation per Licht? Die Lösung: Light Fidelity

Licht als Medium für Datenströme

Beleuchtung, die zugleich Daten überträgt: Eine Idee aus den Forschungslabors, die sich zunehmend konkretisiert. Erste Produkte, Anwendungsszenarien und Pilotprojekte zeigen das Potenzial von Light Fidelity.

Autor Martin Krautter

lnformation per Licht übertragen? An sich nichts Neues, Generationen von Seefahrern morsten Nachrichten mit Signallampen von Schiff zu Schiff. Doch mit der LED, die fast beliebig schnell – und damit vom Auge nicht wahrnehmbar – pulsieren kann, kam vor gut einem Jahrzehnt die Idee auf, der Raumbeleuchtung digitale Datenströme aufzumodulieren. Dies gelang im Labormaßstab auch zügig.

Es gründeten sich Start-ups zum Thema „LiFi“ (Light Fidelity), wie sich die Technologie in Anlehnung an die Funktechnik „WiFi“ nannte, erste Medienberichte und Messeauftritte erregten Aufmerksamkeit.

Light Fidelity
Ein LiFi-Empfangsmodul macht die von Haus aus internetfähigen Büroleuchten von Philips zu vollwertigen, bidirektionalen LiFi-Accesspoints. Foto: © Signify

Sichere Datenübertragung durch Light Fidelity

Der Durchbruch an breiter Front steht zwar weiterhin bevor – doch ein Wendepunkt scheint in Sicht. Große Lichtkonzerne nehmen sich des Themas an: Zum Beispiel Signify (früher Philips Lighting) oder Zumtobel in Partnerschaft mit dem Start-up PureLiFi, langsam kommen kommerzielle Produkte auf den Markt.

Sie bewähren sich in ersten Pilotprojekten und Case Studies insbesondere im Forschungs- und Technologiesektor, aber auch in alltäglicheren Feldern wie Handel und Arbeitswelt.

Light Fidelity
Ein USB-Dongle (hier von Signify) versetzt vorhandene Hardware in die Lage, Light Fidelity zu nutzen: Umständlich, aber auch WLAN begann mit solchen Dongles. Foto: Signify

Grundsätzlich bietet Light Fidelity einige Vorteile gegenüber den Funktechnologien wie WLAN, die es ergänzen oder ersetzen soll: Die Bandbreite des sichtbaren Lichts ist um ein Vielfaches höher als die der typischen Datenfunkfrequenzen. Theoretisch ist die Übertragung also schneller.

Raumwände beschränken noch die Reichweite

In sensiblen Bereichen wie Kliniken oder Flugzeugen entfällt die Belastung durch Radiowellen. Außerdem macht die Nutzung von sichtbarem Licht die Datenübertragung auch sicherer, denn die Reichweite lässt sich sinnlich wahrnehmen – Raumwände werden zum Beispiel nicht durchdrungen.

Light Fidelity
Claerhout Communication Campus, eine belgische Marketing- und Kommunikationsagentur, hat vier vernetzte Philips LED-Leuchten in einem vom Unternehmen und seinen Kunden genutzten großen Konferenzraum mit Trulifi nachgerüstet. Foto: Signify

Ein Haken der Light Fidelity -Technologie, der zweifellos die Verbreitung bisher gehemmt hat: Die vorhandene Infrastruktur aus LED-Beleuchtung als potenziellen Sendern und Mobilgeräten mit Kameras als potenziellen Empfängern ermöglicht nur die Datenübertragung in eine Richtung („Downlink“). Für einen vollwertigen, bidirektionalen Datenverkehr wird ein zusätzliches „Uplink“ benötigt, das entweder konventionell über Funk erfolgen kann oder ebenfalls auf Licht basiert.

Noch ist zusätzliche Hardware notwendig

In diesem Moment wird allerdings zusätzliche Hardware, etwa ein Infrarot-Sender und ein Empfänger notwendig. Wie bei der ADSL-Technologie (Asymmetric Digital Subscriber Line = asymmetrischer digitaler Teilnehmer-Anschluss), die schnelles Internet in viele Privathaushalte bringt, kann das „Uplink“ asymmetrisch, also mit weniger Bandbreite und Geschwindigkeit als das „Downlink“ ausgelegt werden: Große Datenströme wie etwa das Streamen von Audio- oder Videodaten laufen häufig vorzugsweise in eine Richtung.

Light Fidelity
Der Österreicher Harald Haas, Professor für mobile Kommunikation an der Universität Edinburgh, ist Pionier der LiFi-Technologie und Mitgründer des Startups PureLiFi. Foto: PureLiFi

Leitsystem für Innenräume

Das bedeutet für Anwender aktuell, dass sie zum Beispiel einen Laptop zur Nutzung von LiFi mit einem speziellen USB-Dongle ausstatten müssen. Unternehmen wie PureLiFi, das Start-up des LiFi-Pioniers Prof. Harald Haas, arbeiten darauf hin, die Übertragungstechnik bis 2021 zu normieren und Gerätehersteller von Laptops, Tablets oder Mobiltelefonen dazu zu bewegen, entsprechende LiFi-Module direkt in ihre Geräte zu integrieren, was den Durchbruch zweifellos beschleunigen würde.

Light Fidelity
Schreibtischleuchte mit Light Fidelity-Funktion. Foto: LiFi

Auch die unidirektionale „Visible Light Communication“ (VLC) hat ihren Nutzen. Codierte Informationen im Lichtkegel der einzelnen Leuchten lassen sich für „Indoor Positioning Services“, also Leitsysteme für Innenräume, verwenden – etwa im Einzelhandel: Die Leuchte am Regal übermittelt dem Kunden über eine App auf seinem Mobilgerät, wo er sich im Laden befindet und wo er bestimmte Produkte finden kann. Entsprechende Pilotprojekte laufen zum Beispiel bei Edeka, Mediamarkt oder E.Leclerc.

Die ersten Anwendungen von „echtem“, bidirektionalem Light Fidelity, finden sich beispielsweise in Universitätslabors, in Büros oder Besprechungsräumen von Technologie- und Kommunikationsunternehmen oder in Intensivstationen von Krankenhäusern.

Zwar immer noch im Versuchsmaßstab, doch die Technologie scheint sich dort gut zu bewähren. Angesichts der Problematiken überlasteter Funkdatennetze besitzt LiFi zweifellos großes Potenzial. Wann jedoch Produkte und Projekte im Alltagsleben Präsenz gewinnen, bleibt abzuwarten.

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