Technologien wie 5G-Mobilfunk oder auch WiFi sind im medizinischen Bereich aufgrund möglicher Interferenzen oder Bandbreitenkonflikte nicht immer gut geeignet. Im LINCNET-Projekt soll deshalb die Datenkommunikation über das Spektrum des Lichts (Light Fidelity) weiterentwickelt werden.
LINCNET steht für „LiFi-gestütztes 5G für industrielle und medizintechnische Netzwerke“. Im Mittelpunkt von LINCNET steht die Datenkommunikation über das Spektrum des Lichts – eine Technologie, deren Einsatz die Projektpartner im professionellen Umfeld vorantreiben. Der Name unterstreicht damit das Ziel: Das Projekt will die optische Drahtloskommunikation LiFi (Light Fidelity) so weiterentwickeln, dass sie sich in verschiedenen Anwendungen als Alternative zur 5G-Funkkommunikation einsetzen lässt. Als Bindeglied zwischen LiFi und 5G dient dabei die bekannte Technologie Powerline Communication. Sie nutzt vorhandene Verkabelungen zur Datenübertragung.
Im Rahmen des vom Bundeswirtschaftsministerium unterstützten Projekts LINCNET erforschen und entwickeln 15 Partner Vernetzungslösungen, die die modernen Übertragungstechnologien LiFi, Powerline Communication und 5G-Mobilfunk intelligent verbinden. Das Projekt will einen Beitrag zur Digitalisierung im Gesundheitswesen leisten sowie für Verbesserungen im industriellen Umfeld sorgen. Konsortialführer des Projekts mit einem Gesamtvolumen von über fünf Millionen Euro ist das Aachener IT-Unternehmen Devolo AG.
Technik für sensible Umgebungen
„Technologien wie 5G oder auch WiFi allein sind im professionellen Einsatz im medizinischen oder industriellen Bereich aufgrund möglicher Interferenzen, Bandbreitenkonflikte oder Lauschangriffe nicht immer optimal“, sagt Dr. Anil Mengi, LINCNET-Projektleiter. „Wir wollen daher Lösungen für sensible Umgebungen entwickeln, wo höchste Anforderungen an Übertragungsraten, Sicherheit, aber auch an Flexibilität und elektromagnetische Verträglichkeit gestellt werden. Das Projekt erweitert 5G-Netze für spezifische Anwendungen und eröffnet hochinteressante Perspektiven für den Einsatz in medizinischen und industriellen Umgebungen.“
Einsatz im Bereich Bildgebung
Im medizinischen Bereich sollen etwa Anbindung und Bedienung bildgebender Sensoren wie Endoskope, Röntgen- oder Ultraschallgeräte erleichtert werden. Auch digitale Patientenakten sollen einfacher nutzbar werden. Im industriellen Umfeld ist zudem ein Ziel, Fertigungslinien und Produktionsumgebungen einfacher umbauen zu können. „Um eine höhere Produktvielfalt zu ermöglichen, müssen etwa Fertigungslinien immer flexibler werden. Eine regelmäßige Neuverkabelung wäre hier viel zu aufwändig“, so Dr. Anil Mengi. „Verschiedene Kommunikationstechnologien intelligent zu verbinden, bietet erhebliche Vorteile für Produktivität und Effizienz.“
LiFi nutzt Eigenschaften des Lichts
Um diese Vorteile realisieren zu können, vereint LINCNET die positiven Aspekte verschiedener Technologien: LiFi nutzt das unlizenzierte optische Spektrum und ergänzt Funktechnologien hinsichtlich höherer Datenraten auf kleinen Flächen, besonders in Gebäuden. Lichtwellen sind unempfindlich gegen elektromagnetische Einflüsse und breiten sich nur begrenzt aus. Durch diese natürlichen Eigenschaften des Lichts ist die Kommunikation über LiFi besonders robust, stabil und sicher.
Stromleitungen als Datenkabel
Zwar sind bereits jetzt LiFi-Produkte im Markt erhältlich, bisher ist ihre Netzwerkanbindung jedoch aufwändig. Das LINCNET-Projekt will dies deutlich vereinfachen. Dazu wird Powerline Communication (PLC) als Backbone-Technologie eingesetzt. PLC nutzt zur Datenübertragung die vorhandenen Stromleitungen und verwandelt sie so in Datenkabel. Eine aufwändige Zusatzverkabelung wird unnötig – das senkt nicht nur die Kosten, sondern verbessert im medizinischen Bereich etwa die Hygiene. Die 5G-Technologie komplettiert die Lösung schließlich und sichert durch hohe Übertragungsraten und geringe Latenzzeiten die für Echtzeitanwendungen nötige Leistung.
Arbeitsziele decken Theorie und Praxis ab
Innerhalb der Projektlaufzeit bis 2024 wollen die LINCNET-Partner gemeinsam verschiedene Arbeitsziele erreichen. So soll neben der Integration von LiFi und PLC in praxistaugliche, kostengünstige Lösungen ein einheitliches Netzwerkmanagementsystem entstehen. Im Projektverlauf sollen außerdem Nutzungsmöglichkeiten für den Heimvernetzungsbereich herausgearbeitet werden. Darüber hinaus fließen die Ergebnisse des Projekts in die Arbeit internationaler Gremien ein. Dadurch lassen sich Standards für die drahtlose und drahtgebundene Kommunikation weiterentwickeln und optimieren.
Die LINCNET-Projektteilnehmer sind sowohl Großunternehmen als auch kleine und mittelständische Unternehmen sowie Forschungseinrichtungen und assoziierte Partner. Aktive Partner sind neben Devolo: BISDN GmbH, Fraunhofer HHI, IAF GmbH, Indu-Sol GmbH, Technische Universität Berlin, Thiem-Research GmbH/Carl-Thiem-Klinikum Cottbus und Smart Mobile Labs AG. Assoziierte Partner sind Deutsche Bahn, MHP Management- und IT Beratung, Rohde und Schwarz, Siemens AG, Volkswagen AG, VPIphotonics, sowie Weidmüller Interface.