Mit Lichtgeschwindigkeit auf der Datenautobahn

Dresden, / 19. November 2013

Große Bilddateien oder Full-HD-Filmsequenzen vom einen zum anderen Endgerät zu übertragen, kostet nicht nur Zeit, sondern auch viel Geduld. So kann der kabelgebundene Datentransfer manchmal mehrere Minuten in Anspruch nehmen. »Das muss doch schneller gehen« sagten sich die Forscher des Fraunhofer-Instituts für Photonische Mikrosysteme IPMS und entwickelten eine Art Autobahn für den Datenverkehr, die Licht als Übertragungsmedium nutzt. So können Daten nun mit bis zu 5 Gigabit pro Sekunde drahtlos übertragen werden.

Via Infrarot können Daten drahtlos mit bis zu 5 GBit/s von einem zum anderen Endgerät übertragen werden.

Möglichst schnell von A nach B zu kommen spielt nicht nur im Verkehr eine wichtige Rolle, sondern auch bei der Datenübertragung. Durch die immer besser werdende technische Ausstattung von portablen Geräten, wie Smartphones, Tablets, Digitalkameras oder Camcordern, wird auch das anfallende Datenvolumen immer größer und bewegt sich nicht selten im Gigabyte-Bereich. Trotzdem sollen unsere Daten in Windeseile und möglichst ohne störendes Kabel vom einen zum anderen Gerät gesendet werden.

Nie mehr Kabelsalat

Den kabellosen Transfer großer Datenmengen zu beschleunigen, hat sich Dr. Frank Deicke vom Fraunhofer IPMS zum Ziel gesetzt. Als Alternative zum gängigen USB 3.0 Standard entwickelte er deshalb ein Kommunikationsmodul, das eine Datenübertragungsrate von bis zu 5 Gigabit pro Sekunde (Gbit/s) ermöglicht! Entgegen dem allgemeinen Trend nutzt er hierfür nicht Funkverbindungen wie Bluetooth oder WLAN, sondern bedient sich der optischen drahtlosen Datenübertragung via Infrarot. »Die Nutzung von infrarotem Licht als kabelloses Übertragungsmedium ermöglicht eine 100 Mal schnellere Signalverarbeitung als derzeit verfügbare Lösungen, weil die Informationen nicht erst für die Funkübertragung speziell kodiert werden müssen. Außerdem sind durch den optischen Link die Bitfehlerraten äußerst niedrig, so dass Nettodatenraten von bis zu 95 Prozent des theoretisch Möglichen erreicht werden, bei WLAN sind diese prozentual sehr viel geringer«, erklärt Deicke und zeigt noch einen weiteren Vorteil der Infrarot-Technik auf: »Der Weg über das Licht benötigt nur 15 Prozent der Energie pro Byte – davon profitieren besonders mobile, batteriebetriebene Geräte, wie Handys oder Digitalkameras«. Einzige Bedingung: Ähnlich wie bei der Fernbedienung, die auch mit Infrarot arbeitet, muss eine so genannte »Line-of-Sight« Verbindung bestehen, das heißt es wird eine freie Sicht zwischen Sender und Empfänger vorausgesetzt. Mit Deickes Infrarot-Kommunikationsmodul ließe sich so der übliche Kabelsalat schon bald durch eine drahtlose High-Speed-Verbindung ersetzen, die große Bild- und Musikdatein oder hoch aufgelöste Filmsequenzen mit »Lichtgeschwindigkeit« vom einen zum anderen Endgerät überträgt.

Vom Consumer-Bereich bis hin zu Industrieanwendungen

Die möglichen Einsatzgebiete des neu entwickelten Infrarot-Kommunikationsmoduls sind breit gefächert und erstrecken sich vom Consumer-Bereich bis hin zu Industrieanwendungen. Es erleichtert und beschleunigt nicht nur die Übertragung der heimischen Urlaubsbilder und -videos, sondern findet überall da Anwendung, wo große Datenmengen möglichst schnell von einem zum anderen Endgerät übertragen werden sollen - beispielsweise in der Sicherheits- und Prozesskontrolle oder Medizintechnik. Das Fraunhofer IPMS bietet ein Evaluation Kit an, mit dem Interessenten die Möglichkeit haben, eine optisch drahtlose Datenübertragung mit Datenraten im Multi-Gigabit-Bereich in ihrem Zielsystem zu evaluieren.

Über Fraunhofer IPMS

Das Fraunhofer-Institut für Photonische Mikrosysteme IPMS ist international führender Forschungs- und Entwicklungsdienstleister in den Bereichen Photonische Mikrosysteme, Mikrosystemtechnologien und drahtlose Mikrosysteme. Das Dresdner Forschungsinstitut hat langjährige Erfahrung in der Entwicklung von Komponenten, Modulen und Systemen für die optische drahtlose Kommunikation und bietet Lösungen für alle Geschwindigkeitsklassen bis in den Multi-Gigabit-Bereich sowie für infrarotes als auch für sichtbares Licht. Das Fraunhofer IPMS ist Mitglied der Infrared Data Association (IrDA) und leitet die 10 Giga-IR Special Interest Group.