Internet per Lichtstrahl 11.04.2013, 07:00 Uhr

Sichtbares Licht aus Deckenlampen überträgt High-Speed-Internet

Mit einer handelsüblichen LED-Lampe lässt sich neuerdings nicht nur der Raum ausleuchten, sondern auch drahtlos kommunizieren. Wer unter der Lampe sitzt, kann per optischer Datenübertragung mit Hochgeschwindigkeit im Internet surfen. Die Übertragungsraten der vom Heinrich-Hertz-Institut entwickelten Technik erreichen bis zu 3 Gigabit pro Sekunde.

Statt per WLAN könnten Internetzugänge künftig auch über sichtbares Licht erfolgen, beispielsweise im Museum, um die Besucher mit Informationen zu versorgen.

Statt per WLAN könnten Internetzugänge künftig auch über sichtbares Licht erfolgen, beispielsweise im Museum, um die Besucher mit Informationen zu versorgen.

Foto: Heinrich-Hertz-Institut

Vor zwei Jahren hatte das Fraunhofer Heinrich-Hertz-Institut in Berlin seine Technik der „Visible Light Communication“ vorgestellt. Die Technik nutzt das sichtbare Licht, um darüber Daten zu übertragen. Damals wurden unter Laborbedingungen Übertragungsraten von 800 Megabit pro Sekunde erreicht.

Top Stellenangebote

Zur Jobbörse
Stadtbetrieb Wetter (Ruhr)-Firmenlogo
Bauingenieur/in (m/w/d) Fachrichtung Tiefbau / Straßenbau Stadtbetrieb Wetter (Ruhr)
Wetter (Ruhr) Zum Job 
Stadtwerke München GmbH-Firmenlogo
Brandschutzbeauftragte*r mit Zusatzfunktionen Tram (m/w/d) Stadtwerke München GmbH
München Zum Job 
Die Autobahn GmbH des Bundes-Firmenlogo
Planungsingenieur (w/m/d) Streckenplanung Die Autobahn GmbH des Bundes
Uwe Wenzel WW-Personalkonzepte e.K.-Firmenlogo
Entwicklungsingenieur (m/w/d) Wärmepumpensysteme und Regelungen Uwe Wenzel WW-Personalkonzepte e.K.
Großraum Hamburg Zum Job 
Landeshauptstadt München-Firmenlogo
Verkehrsingenieur*innen für die Verkehrswende (w/m/d) Landeshauptstadt München
München Zum Job 
Framatome-Firmenlogo
Ingenieur (m/w/d) für nukleare Entsorgung Framatome
Karlstein am Main, Erlangen Zum Job 
Die Autobahn GmbH des Bundes-Firmenlogo
Bauingenieur als Bauwerksprüfer (w/m/d) Die Autobahn GmbH des Bundes
Berliner Stadtreinigungsbetriebe (BSR)-Firmenlogo
Projektingenieurin / Projektingenieur (w/m/d) Verfahrenstechnik Berliner Stadtreinigungsbetriebe (BSR)
Technische Universität Graz-Firmenlogo
Universitätsprofessur für Nachhaltige Antriebssysteme und angewandte Thermodynamik (m/w/d) Technische Universität Graz
Graz (Österreich) Zum Job 
Berliner Stadtreinigungsbetriebe (BSR)-Firmenlogo
Projektingenieurin / Projektingenieur (w/m/d) Elektrotechnik Berliner Stadtreinigungsbetriebe (BSR)
Lübeck Zum Job 
Die Autobahn GmbH des Bundes-Firmenlogo
(Umwelt-)Ingenieur (w/m/d) für Boden, Abfall, Altlasten und Georisiken Die Autobahn GmbH des Bundes
Nürnberg Zum Job 
Fuest Familienstiftung-Firmenlogo
Bauzeichner, Bautechniker oder Innenarchitekt (m/w/d) Fuest Familienstiftung
Timm Technology GmbH-Firmenlogo
Sales Manager / Vertriebsingenieur (m/w/d) Timm Technology GmbH
Reinbek Zum Job 
Caljan GmbH-Firmenlogo
Maschinenbauingenieur / Konstrukteur Sondermaschinenbau (m/w/d) Caljan GmbH
Halle (Westfalen) Zum Job 
Stadtwerke München GmbH-Firmenlogo
(Senior) Projektmanager*in Niederspannung (m/w/d) Stadtwerke München GmbH
München Zum Job 
DFS Deutsche Flugsicherung GmbH-Firmenlogo
Ingenieur* Produktmanagement für Navigationsdienste DFS Deutsche Flugsicherung GmbH
Langen (Hessen) Zum Job 
VAHLE-Firmenlogo
Ingenieur Automatisierungs- und Steuerungstechnik (m/w/d) VAHLE
Kamen, Großraum Dortmund Zum Job 
Grünecker Patent- und Rechtsanwälte PartG mbB-Firmenlogo
Patentingenieur (m/w/d) der Fachrichtung Physik und/oder Elektrotechnik mit der Möglichkeit zur Ausbildung zum "European Patent Attorney (m/w/d/)" Grünecker Patent- und Rechtsanwälte PartG mbB
München Zum Job 
DFS Deutsche Flugsicherung GmbH-Firmenlogo
Flugsicherungsingenieur (w/m/d) DFS Deutsche Flugsicherung GmbH
Grünecker Patent- und Rechtsanwälte PartG mbB-Firmenlogo
Europäischer Patentanwalt (m/w/d) der Fachrichtung Physik, Informatik, Elektrotechnik oder Nachrichtentechnik Grünecker Patent- und Rechtsanwälte PartG mbB
München Zum Job 

Jetzt können die Berliner Forscher mit neu entwickelten und patentierten Baugruppen eine höhere Bandbreite von bis zu 180 Megahertz nutzen und die Daten im höheren Frequenzbereich übertragen. Die Übertragungsrate wird dadurch deutlich gesteigert und liegt nun pro Lichtfrequenz bei 1 Gbit/s. Da in handelsüblichen LEDs zumeist drei Lichtfre­quenzen, das heißt Lichtfarben, verwendet werden, ist eine Datenübertragung von bis zu 3 Gbit/s möglich.

Die Leuchtdiode dient als Sender, eine Fotozelle als Empfänger

Die Kommunikation über sichtbares Licht nutzt die handelsübliche Leuchtdiode als Sender und eine Fotozelle als Empfänger. Die Treiberelektronik der LED wird mit einem Modulator ausgestattet, der den Strom moduliert. Mit einer Frequenz von 10 MHz schaltet er die LED ein und wieder aus, wodurch die Informationen bitweise in Form von Nullen und Einsen übertragen werden. Das menschliche Auge nimmt dieses Flackern nicht wahr.

Auch im Zug könnte künftig per Licht der individuelle Zugang zum Internet möglich werden.

Auch im Zug könnte künftig per Licht der individuelle Zugang zum Internet möglich werden.

Quelle: Heinrich-Hertz-Institut

Auf der Gegenseite dient eine Fotozelle als Empfänger. Sie fängt das Flackern der LED auf und wandelt mit einem Demodulator die optischen Signale in elektrische Impulse um, die dann per Ethernet- oder USB-Stecker zum Computer geschickt werden. Übertragungsweiten von 30 Zentimeter bis fünf Meter sind damit möglich. Bei einer Bündelung des Lichtes könnte man auch größere Distanzen überbrücken.

Die Wissenschaftler sehen ihre optische Drahtloskommunikation als eine ergänzende Technik zu der bestehenden Funktechnik. Sie könnte überall dort zum Einsatz kommen, wo drahtlose Datenübertragung per Funk problematisch ist, etwa in Flugzeugen oder Krankenhäusern. Überall dort, wo die Beleuchtung ständig eingeschaltet ist, wie in Großraumbüros, Produktionshallen, in Museen oder im öffentlichen Fern- und Nahverkehr bietet sich die optische Drahtloskommunikation an.

Darüber hinaus könnte die Technik auch für die Verbreitung von GPS-Daten im Gebäudeinneren genutzt werden. Außerdem ist die neue optische Übertragungstechnik nahezu abhörsicher, denn die Daten lassen sich nur direkt unter der LED-Lampe empfangen. Von der Seite können die Lichtmodulationen praktisch nicht abgehört werden.

Bedarf an Bandbreiten wächst rasant

In etwa drei bis fünf Jahren ist ihr Produkt marktreif, hoffen die Forscher. Momentan sei  das Empfänger-Gerät noch etwa so groß wie ein DIN A4-Blatt. Später soll ein einfacher USB-Stick am Laptop oder ein entsprechender Chip im Smartphone reichen, um Daten von der Deckenlampe zu empfangen.

Selbst unter Wasser können sich die Forscher des Berliner Heinrich-Hertz-Instituts vorstellen, dass man per Licht vernetzt ist.

Selbst unter Wasser können sich die Forscher des Berliner Heinrich-Hertz-Instituts vorstellen, dass man per Licht vernetzt ist.

Quelle: Heinrich-Hertz-Institut

Das Heinrich-Hertz-Institut sieht seine Entwicklung der Visible Light Communication auch vor dem Hintergrund des schnell wachsenden Bedarfes an Netzkapazitäten. In den letzten zehn Jahren sei das Verkehrsaufkommen in den Netzen kontinuierlich zwischen 30 und 50 Prozent pro Jahr gestiegen, sagen die Forscher. Bis zum Ende 2015 könnte sich die Zahl der Mobilfunkkunden auf fünf Milliarden verdoppelt und die übertragene Datenmenge verhundertfacht haben. Das würde bedeuten, dass die derzeitigen und in den nächsten Jahren vorgehaltenen Bandbreiten nicht ausreichen, um den immens wachsenden Verkehrsbedarf im Festnetz und in mobilen Netzen zu decken.

Ein Beitrag von:

  • Gudrun von Schoenebeck

    Gudrun von Schoenebeck

    Gudrun von Schoenebeck ist seit 2001 journalistisch unterwegs in Print- und Online-Medien. Neben Architektur, Kunst und Design hat sie sich vor allem das spannende Gebiet der Raumfahrt erschlossen.

Themen im Artikel

Zu unseren Newslettern anmelden

Das Wichtigste immer im Blick: Mit unseren beiden Newslettern verpassen Sie keine News mehr aus der schönen neuen Technikwelt und erhalten Karrieretipps rund um Jobsuche & Bewerbung. Sie begeistert ein Thema mehr als das andere? Dann wählen Sie einfach Ihren kostenfreien Favoriten.