TSN

Wie Fraunhofer den Weg für drahtlose Echtzeitkommunikation mittels Licht frei macht

Wenn Li-Fi und TSN vereint wird, können deterministische Daten in Echtzeit und kabellos übertragen werden. Wie Fraunhofer drahtlose Echtzeitkommunikation bewerkstelligt.

Um Nachrichten im Mikrosekundenbereich übertragen zu können, reicht die Datenübertragung via Kabel mit speziellen Feldbussystemen meist nicht. Damit ist sie für mobile Anwendungen in Industrierobotern und der Automatisierungstechnik nicht geeignet. Deshalb hat das Fraunhofer IPMS Li-Fi und Time Sensitive Networking kombiniert, um die echtzeitfähige und deterministische Datenübertragung auch drahtlos zu ermöglichen. Damit können mobile Anwendungen wie Industrieroboter oder dynamische Fertigungszellen drahtlos und in Echtzeit via TSN Standard kommunizieren.

Kabelloses TSN und konstante Qualität

Die Datenverbindung mit Li-Fi sei laut dem Entwicklungsleiter am Fraunhofer IPMS, Alexander Noack, zuverlässig und biete gleichbleibende Qualität. „Für die echtzeitfähige und deterministische drahtlose Datenkommunikation ist Li-Fi daher ein ideales Medium. Auf diese Weise kann Time Sensitive Networking auch ohne Kabel umgesetzt werden“, so Noack.

Time Sensitive Networking (TSN) soll bisherige Ethernet-Standards erweitern, um die deterministische und echtzeitfähige Datenübertragung durch ein gemeinsames Netzwerk zu ermöglichen. Vor allem im Bereich der modernen Produktion werden hohe Bandbreite und garantierte Zykluszeiten unter einer Millisekunde benötigt. Eine zeitkritische und priorisierte Steuerung der Datenströme ist hierfür unabdingbar.

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„Bisher war die echtzeitfähige Datenübertragung für TSN kabelgebunden. Eine Übertragung mit Funk wäre eine Alternative unterliegt jedoch klaren Grenzen“, erläutert Noack weiter. „Mit heutigen Funkstandards wie 4G, LTE,W-LAN oder auch dem zukünftigen Funkstandard 5G sind geforderte Latenzzeiten aus der Automatisierung im Mikrosekundenbereich nicht erreichbar. Das Fraunhofer IPMS integriert deswegen TSN in einen Li-Fi-Hotspot.“

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