Videos aus der Lampe
Wie LEDs für die kabellose Informationsübertragung genutzt werden.
Lampen könnten in Zukunft nicht nur für kuschelige Beleuchtung, sondern auch für den gelungenen Videoabend sorgen. LED-Leuchten sind nämlich in der Lage, als Medium für die Datenübertragung Filme in HD-Qualität verlustfrei, schnell und sicher auf iPhone oder Laptop zu bringen. Mit nur wenigen Zusatzbauteilen werden normale LEDs zum optischen WLAN. Möglich macht das Visible Light Communication, kurz VLC.
Das war lange eine Zukunftsvision. Doch seit Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Nachrichtentechnik, Heinrich-Hertz-Institut HHI in Berlin im EU-Projekt OMEGA eine neue Übertragungstechnologie für Videodateien entwickelt haben, rückt ihre Realisierung in greifbare Nähe. Ende Mai konnten die Forscher das Projektergebnis präsentieren: Es gelang, mit Decken-LEDs, die mehr als zehn Quadratmeter eines Raums ausleuchteten, Daten mit 100 Megabit pro Sekunde (Mbit/s) verlustfrei zu übertragen. Der Empfänger lässt sich innerhalb dieser zehn Quadratmeter beliebig platzieren. »Das heißt, wir haben vier Videofilme in HD-Qualität gleichzeitig auf vier Laptops gebracht«, sagt Dr. Anagnostis Paraskevopoulos, Wissenschaftler am HHI.
*Wie funktioniert Licht als Datenübertragung?*
»Bei VLC dienen die Lichtquellen – in diesem Fall Weißlicht-LEDs – gleichzeitig für die Raumbeleuchtung und für die Informationsübertragung. Mithilfe eines Spezialbauteils, des Modulators, knipsen wir die LEDs ganz schnell ein und aus, und übertragen die Informationen als Einsen und Nullen. Das menschliche Auge nimmt die Lichtmodulation nicht wahr. Als Empfänger am Laptop reicht eine schlichte Photodiode. Sie fängt das Licht auf, eine Elektronik dekodiert die Information und übersetzt sie in elektrische Impulse, also die Sprache des Computers«, erläutert Langer. Die LEDs lassen sich mit nur wenigen Bauteilen so präparieren, dass sie als Überträger dienen. Ein Nachteil ist leider, sobald etwas zwischen Lampe und Photodiode kommt, wenn also jemand eine Hand dazwischenhält, wird die Übertragung beeinträchtigt. Als mögliche Endgeräte kommen Laptop, Palm oder Handy in Frage.
VLC solle aber kein herkömmliches WLAN, PowerLAN oder UMTS ersetzen, betonen die Wissenschaftler. Dort wo Funknetze unerwünscht oder nicht möglich sind, eignete es sich als zusätzliche Datenübertragungsoption – ohne dass im Haus neue Kabel oder Geräte nötig werden. Dabei sind auch Kombinationen möglich, etwa für eine Richtung optisches WLAN und für den Rückkanal PowerLAN. So lassen sich Filme auf den PC übertragen und auch wieder von dort zurückspielen und auf einen anderen Rechner senden.
Die neue Übertragungstechnologie eignet sich aber prima für Krankenhäuser, in denen Funknetze ja problematisch sind. Dennoch müssten hohe Datenraten verlustfrei und unkomprimiert übertragen werden, meinen die Experten. Wenn ein Teil der Kommunikation über die OP-Lampe läuft, ließen sich drahtlos OP-Roboter steuern oder Röntgenbilder übermitteln. In Flugzeugen könnte jeder Passagier sein eigenes Unterhaltungsprogramm auf einem Display sehen, die Flugzeughersteller könnten gleichzeitig Kilometer an Kabeln sparen. Ein weiterer möglicher Einsatzort sind Fabrikhallen. Auch hier stören Funknetze oft die Abläufe.
Derzeit entwickeln die Forscher ihre Systeme weiter in Richtung höherer Bitraten. »Im Labor konnten wir mit einer rot-blau-grünen Weißlicht-LED 800 Mbit/s übertragen«, sagt Langer »Das ist Weltrekord für die VLC-Methode.« Auf der Internationalen Funkausstellung IFA vom 2. bis 7. September in Berlin zeigen die HHI-Wissenschaftler wie Videos per Licht übertragen werden. Vielleicht seid ihr ja vor Ort, um euch das mal anzuschauen.
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Autorin / Autor: Redaktion/ Pressemitteilung - Stand: 8. August 2011