Li-Fi Grathus®

Li-Fi Grathus® – Ethernet über optische Drahtloskommunikation (OWC)

Hochleistungsfähige Echtzeit-Datenverbindung

Li-Fi Grathus® ermöglicht Ethernet über optische Funkverbindungen (OWC) und bietet damit eine leistungsstarke, störungsfreie Lösung für die industrielle Vernetzung. Als transparente optische Funkverbindung überträgt das System Standard-Ethernet-Protokolle über Licht – ohne dass Änderungen an bestehenden Netzwerkarchitekturen erforderlich sind.

 

Li-Fi Grathus® wurde für anspruchsvolle industrielle Umgebungen entwickelt und unterstützt Ethernet über optische Verbindungen mit Datenraten von 1 Gbit/s und mehr, kombiniert mit einer Reichweite von bis zu 10 Metern, die durch ein optisches System mit hohem Dynamikbereich ermöglicht wird. Seine extrem niedrige, deterministische Latenz (<<100 ns) ist etwa 1000-mal geringer als bei herkömmlichen Funktechnologien wie 5G oder Wi-Fi und gewährleistet präzise Echtzeitkommunikation für Automatisierung, Robotik und Maschinensteuerung.

© Fraunhofer IPMS
Li-Fi Grathus® – Ethernet über optische Drahtloskommunikation (OWC)

Li-Fi Grathus®  - Optische Funkverbindung

Li-Fi Grathus® fungiert als transparentes Ethernet über eine optische Funkverbindung und ermöglicht so die nahtlose Integration in bestehende Netzwerke. Es unterstützt führende industrielle Feldbusse und Ethernet-Standards, darunter Profinet, EtherCAT, EtherCAT G und SERCOS III.

Als robuste Ethernet-über-Li-Fi-Lösung bietet das System bidirektionale Vollduplex-Kommunikation mit vollständiger Immunität gegen elektromagnetische Störungen (EMI). Dadurch eignet es sich ideal für raue und elektrisch störungsbehaftete Industrieumgebungen und gewährleistet gleichzeitig eine stabile und zuverlässige Datenübertragung.

 

Hauptmerkmale der Grathus®-Technologie

  • Transparentes Ethernet über optische Funkverbindungen
  • Datenrate: ≥1 Gbit/s (Ethernet über optische Verbindungen)
  • Reichweite: bis zu 10 m mit hohem Dynamikbereich
  • Extrem niedrige, deterministische Latenz (<<100 ns, ~1000-mal niedriger als bei 5G/Wi-Fi)
  • Bidirektionale Vollduplex-Kommunikation
  • Kompatibel mit industriellen Feldbussen: Profinet, EtherCAT, EtherCAT G, SERCOS III
  • Schnittstellen: 1000BASE-T (Ethernet), USB 3.0/3.1 und kundenspezifische Schnittstellen
  • Zusätzlicher Seitenkanal: 1 Mbit/s
  • Lasersicherheitsklasse 1 (augensicherer Betrieb)
  • Störungsfrei (EMI-unempfindlich), robustes, thermisch stabiles Design
  • Kompaktes Plug-&-Play-System mit einfacher Ausrichtung
  • Abmessungen (L × B × H): 119 mm × 62 mm × 79 mm

 

Einfache Integration und Einsatz in der Industrie

Li-Fi Grathus® wurde für den schnellen und zuverlässigen Einsatz in industriellen Anwendungen entwickelt. Sein kompaktes, robustes Design in Verbindung mit Plug-and-Play-Funktionalität minimiert den Installationsaufwand und die Ausfallzeiten. Die einfache Ausrichtung vereinfacht die Einrichtung zusätzlich und ermöglicht eine schnelle Inbetriebnahme selbst in komplexen Umgebungen.

Mit flexiblen Schnittstellenoptionen und vollständiger Kompatibilität als transparente optische Funkverbindung gewährleistet Li-Fi Grathus® eine skalierbare Integration in moderne industrielle Kommunikationssysteme.

Li-Fi Grathus®-Evaluierungskit – Ethernet über optische Funkverbindung

Point-to-Point

© Fraunhofer IPMS
Li-Fi Grathus® Evaluation-Kit

Das Li-Fi Grathus® Evaluation Kit ermöglicht die schnelle Implementierung von Ethernet über optische Funkverbindungen (OWC), indem herkömmliche Ethernet-Kabel direkt durch eine transparente optische Funkverbindung ersetzt werden. Das System ist für Punkt-zu-Punkt-Konfigurationen (P2P) ausgelegt und bietet zuverlässige Ethernet-über-Li-Fi-Konnektivität mit Datenraten von bis zu 1 Gbit/s über Entfernungen von bis zu 5 Metern.

Ausgestattet mit einer Standard-RJ45-Schnittstelle unterstützt das Kit 1000BASE-T-Ethernet und gewährleistet so eine nahtlose Integration in bestehende Netzwerkinfrastrukturen. Als transparente Ethernet-über-optische-Funkverbindung ermöglicht es einen Plug-and-Play-Betrieb, ohne dass eine Konfiguration oder Änderung der Netzwerkeinstellungen erforderlich ist.

Die Geräte verfügen über ein kompaktes, robustes Gehäuse mit einem ¼-Zoll-Gewinde an der Unterseite, was eine flexible Montage und einfache Ausrichtung für eine schnelle Einrichtung in Industrie- und Laborumgebungen ermöglicht.

Vorteile

  • Direkter Ersatz von Ethernet-Kabeln durch Ethernet-über-Glasfaser-Verbindungen
  • Plug-and-Play-fähige, transparente optische Funkverbindung
  • 1 Gbit/s Datenrate über 1000BASE-T (RJ45)
  • Zuverlässige Punkt-zu-Punkt-Kommunikation bis zu 5 Metern
  • Einfache Montage und Ausrichtung mit Standard-¼-Zoll-Gewinde
  • Ideal für Evaluierung, Prototypenbau und industrielle Tests

Das Li-Fi Grathus®-Evaluierungskit enthält:

  • 2 × Li-Fi Grathus®-Geräte mit Ethernet-Anschlüssen (RJ45)
  • 2 × CAT5-Ethernet-Kabel
  • 2 × Netzteile
  • Bedienungsanleitung

Richtungsgebundene Hochleistungs-Datenverbindung

Grathus® bildet die Grundlage der Pharlan-Datenlichtschranke. Erfahren Sie mehr hier.

Mehrwege-Linse (MPL)

Hochleistungsoptische Übertragung mit verbesserter Augensicherheit

© Fraunhofer IPMS
Mehrwege-Linse (MPL) des Fraunhofer IPMS
Verbesserte Augensicherheit durch MPL.

Mehrwege-Linsen (Multipath Lenses, MPLs) ermöglichen es, die Laserleistung zu erhöhen und gleichzeitig die Augensicherheit zu gewährleisten. 
In der optischen Kommunikation können MPLs eingesetzt werden, um die Ausgangsleistung des Senders zu steigern und dennoch den Betrieb in Laserklasse 1 beizubehalten.

Fraunhofer IPMS – Designmöglichkeiten

  • Anpassbares Sichtfeld: ±0,1° … ±40°
  • Frei wählbare Größe und Linsenform (Durchmesser: 5 mm … 10 cm)
  • Hohe Transmission: >0,9
  • Kostengünstige, volumenstarke Fertigung über Spritzguss
  • Optische Linsencharakterisierung im Haus
  • Optional: spezielle Features wie Montage, zusätzliche Linsen, zufällige Muster
  • Patentierte Technologie

Designbeispiele

  • Beispiel 1: FOV ±0,5°, λ = 850 nm → Faktor 7,6; ca. +8,8 dB mehr Leistung
  • Beispiel 2: FOV ±0,8°, λ = 850 nm → Faktor 12; ca. +10,8 dB mehr Leistung
  • Beispiel 3: FOV ±5°, λ = 850 nm → Faktor 66; ca. +18,2 dB mehr Leistung

Anwendungen für Li-Fi Grathus®

In Umgebungen, in denen herkömmliche drahtlose Technologien an ihre Grenzen stoßen, bieten unsere Li-Fi (Light Fidelity) Lösungen eine sichere, störungsfreie und ultraschnelle Datenkommunikation mittels Licht. Unsere Systeme ermöglichen nahtlose Konnektivität selbst unter den anspruchsvollsten Bedingungen. Grathus kann als klassischer Datenkanal für zukünftige QKD-Anwendungen (Quantum Key Distribution) eingesetzt werden.

Logistik

Schnelle, störungsfreie Kommunikation für automatisierte Systeme wie Krane, Aufzüge und Lagereinheiten. Hohe Datenrate und niedrige Latenz ermöglichen Echtzeitsteuerung, das kompakte Plug-and-Play-Design erleichtert die Installation ohne Verkabelung.

Automation

Hochgeschwindige, latenzarme Kommunikation für die Echtzeitsteuerung von Maschinen und Robotern. Störfestigkeit gegenüber elektromagnetischen Einflüssen und einfache Integration machen es ideal für anspruchsvolle, leistungsstarke Fabrikumgebungen.

UAV-Kommunikation

Li-Fi ermöglicht eine zuverlässige Echtzeitübertragung von Steuer-, Regel- und Nutzdaten zwischen UAVs / Drohnen und Bodenstationen. Die augensichere optische Verbindung bietet eine sichere, interferenzfreie Kommunikation für missionskritische UAV- und Drohnen-Einsätze wie Inspektion, Überwachung und industrielles Monitoring.

Erfahren Sie mehr über unsere umfassenden Li-Fi-Lösungen

 

Li-Fi GigaDock®

Hochleistungsfähige Echtzeit-Kurzstrecken-Datenverbindung

 

  • Reichweite: mm – cm
  • Datenrate: bis zu 10 Gbit/s
  • Topologie: Punkt-zu-Punkt
 

Li-Fi GigaCoupler

Hochgeschwindigkeits-Optokoppler mit kurzer Reichweite

 

  • Reichweite: mm – 10 cm
  • Datenrate: bis zu 10 Gbit/s
  • Topologie: Punkt-zu-Punkt
 

Li-Fi Grathus®

Hochleistungsfähige Echtzeit-Datenverbindung

 

  • Reichweite: cm – 10 m
  • Datenrate: >1 Gbit/s
  • Topologie: Punkt-zu-Punkt
 

Li-Fi GigaSpot

Robuste, vielseitige Datenverbindung

 

  • Reichweite: cm – 30 m
  • Datenrate: bis zu 1 Gbit/s
  • Topologie: Punkt-zu-Punkt, Punkt-zu-Mehrpunkt
 

Li-Fi Arthus

Kostengünstige Echtzeit-Datenverbindung

 

  • Reichweite: cm – m
  • Datenrate: 10 und 100 Mbit/s
  • Topologie: Punkt-zu-Punkt
 

Li-Fi TinySpot

Datenverbindung mit extrem geringem Stromverbrauch

 

  • Reichweite: mm – 2 m
  • Datenrate: bis zu 20 Mbit/s
  • Topologie: Punkt-zu-Punkt
 

Li-Fi Pharlan®

Richtungsabhängige Hochleistungs-Datenverbindung

 

  • Reichweite: bis zu 300 m
  • Datenrate: ≥1 Gbit/s
  • Topologie: Punkt-zu-Punkt
 

Li-Fi Ligion®

Kontaktlose, außeraxiale Drehdatenverbindung

 

  • Reichweite: bis zu mehreren cm
  • Datenrate: mehrere Gbit/s
  • Topologie: Punkt-zu-Punkt
 

Li-Fi Power over Light (PoL)

Stromversorgung und Datenübertragung über eine Verbindung

 

  • Reichweite: bis zu 1 m
  • Datenrate: bis zu 10 Mbit/s
  • Topologie: Punkt-zu-Punkt
 

Unterwasser-Technologien

Hochleistungsfähige Unterwasserverbindung

 

  • Reichweite: bis zu 100 m
  • Datenrate: bis zu 1 Gbit/s
  • Topologie: Punkt-zu-Mehrpunkt