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Krankenhaus, Maschinen und Roboter Schnell wie das Licht – Datenübertragung mithilfe von LiFi

Von Serina Sonsalla 2 min Lesedauer

Was in der Industrie funktioniert, funktioniert auch anderswo: Mithilfe von Licht werden nun Daten auf Maschinen und Roboter in Krankenhäusern übertragen.

Der LINCNET-Aufbau in der Industrie und im Krankenhaus: Der besondere Vorteil für die Industrie ist, dass das Lichtspektrum nach Belieben genutzt werden kann, ohne Anträge auf Nutzung einer Frequenz stellen oder Lizenzgebühren zahlen zu müssen. Denn die im Funkbereich etablierten Regulierungen gibt es bei Licht nicht. (© Devolo)
Der LINCNET-Aufbau in der Industrie und im Krankenhaus: Der besondere Vorteil für die Industrie ist, dass das Lichtspektrum nach Belieben genutzt werden kann, ohne Anträge auf Nutzung einer Frequenz stellen oder Lizenzgebühren zahlen zu müssen. Denn die im Funkbereich etablierten Regulierungen gibt es bei Licht nicht.
(© Devolo)

Die Industrie macht es vor – das Gesundheitswesen zieht hinterher. Denn die Digitalisierung schreitet voran und erfordert besonders in den Krankenhäusern Spielraum, der nicht immer da ist. So werden immer mehr Geräte, wie Röntgen- oder Ultraschallgeräte, an das Netzwerk angeschlossen. Doch müssen Maschinen im Bedarfsfall beweglich bleiben und eventuell neu platziert werden. Sind diese aber eigentlich mit dem WLAN verbunden, ist das nicht ganz so leicht. Zum Beispiel können sich verschiedene Funknetzwerke stören, was im Krankenhaus fatale Auswirkungen haben kann. In sensiblen Umgebungen wie dem Operationssaal ist man nicht nur auf die Zuverlässigkeit der Maschinen angewiesen, sondern es kommen Risiken wie Datensicherheit und elektromagnetische Emissionen hinzu.

Das Fraunhofer-Institut für Nachrichtentechnik, Heinrich-Hertz-Institut (HHI) arbeitet gemeinsam mit Partnern am Projekt LINCNET (LiFi-enabled 5G for INdustrial and MediCal NETworks). Mithilfe von LiFi lassen sich Daten durch Modulation von Lichtimpulsen übertragen. Mit dieser Technik wird das schnelle 5G-Netz mit dem vorhandenen Stromnetz kombiniert. Über ein Deckenmodul werden schließlich Daten aus dem Stromnetz in Steuersignale für das Licht umgewandelt, die wiederum kontinuierlich heller und dunkler moduliert werden. So werden Daten in jeden Raum geleitet und dort mit Licht (LiFi) drahtlos und mithilfe angebrachter LEDS an die Endgeräte übertragen.

Licht dringt nicht durch Wände und ist somit abhörsicher.

Lennert Bober, Projektleiter

Die Lichtübertragung mit LiFi hat klare Vorteile: Die Übertragung ist robust und leistungsstark. Die Signaländerungen sind zweifelsohne so schnell, dass sie mit dem menschlichen Auge nicht wahrgenommen werden; sie erfolgen 200 Millionen Mal pro Sekunde. „Licht dringt nicht durch Wände und ist somit abhörsicher. Zudem wird die Datenübertragung nicht von anderen Funknetzwerken oder von Maschinen mit Störstrahlung beeinträchtigt und kann diese auch nicht stören“, ergänzt Projektleiter Lennert Bober. „Es ist so sicher und performant wie ein Kabelnetzwerk – nur ohne Kabel.“ Denn im Lichtkegel lassen sich Maschinen gleichzeitig mit Daten versorgen und sind ebenso abgeschottet wie in einem Kabel. Außerdem sollen dadurch elektromagnetische Emissionen reduziert und die Energieeffizienz gesteigert werden.

In Zukunft wird es wahrscheinlich noch mehr Möglichkeiten mit LiFi-Netzwerken geben. Das Fraunhofer Institut HHI arbeitet nämlich noch an einer Verbesserung via Ethernet. Ethernet verbindet als sogenanntes „Fronthaul-Netzwerk“ jedes LiFi-Deckenmodul mit einem zentralen Computer. Von dort aus lassen sich die Übertragungen koordinieren und die Übertragungsleistung noch weiter steigern. „Für die Echtzeit-Steuerung von Robotern oder Highend-Szenarien in der Medizin sind hochskalierbare Ethernet-Leitungen im Verbund mit LiFi eine wunderbare Kombination“, sagte Bober.

Das Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (MMWK) fördert die 15 Projektpartner von LICNET und damit die Lichtübertragung in Krankenhäusern mit insgesamt 3,3 Millionen Euro.

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