Lichtwellenkommunikation

Lichtwellenkommunikation (LWK) bezeichnet die Übertragung von Informationen durch moduliertes Licht in der Luft, typischerweise im sichtbaren Spektrum oder im nahen Infrarot. Im Gegensatz zu lichtleitender Übertragung über Glas erfolgt LWK drahtlos und nutzt vorhandene oder speziell abgestimmte Lichtquellen. Zu LWK gehören das Visible Light Communication (VLC) sowie nahe IR-Systeme.

Technik und Aufbau: Sender sind in der Regel LED- oder Laserquellen; Empfänger verwenden Photodioden oder Avalanche-Photodioden. Typische Modulationsverfahren umfassen On-Off Keying (OOK), Pulsbreiten- bzw. Pulspositionsmodulation sowie OFDM. Die Reichweiten in Innenräumen liegen oft im Meterbereich bis zu einigen Dutzend Metern; outdoor- oder Freiraum-Anwendungen erfordern spezielle Sorgfalt bei Beleuchtung, Alignment und Umgebungslicht. Lichtquellen lassen sich in Beleuchtungssysteme integrieren, sodass LWK auch als sekundäre Datenverbindung genutzt wird.

Anwendungen und Standards: LWK kommt vor allem in Innenräumen für drahtlose Netzwerke zum Einsatz, etwa in Büros, Wohnungen, Schulen oder Krankenhäusern; der Begriff Li-Fi wird häufig verwendet, um kommerzielle oder marketingbezogene Anwendungen zu beschreiben. Standards und Normen existieren in der IEEE-Standardfamilie für VLC, insbesondere IEEE 802.15.7, mit laufenden Weiterentwicklungen zur Interoperabilität, Sicherheit und Integration in Beleuchtungssysteme.

Chancen und Herausforderungen: Vorteile liegen in einem breiten, unregulierten Spektrum, potenziell hohen Datendurchsatzraten und reduzierten elektromagnetischen Störungen. Einschränkungen ergeben sich aus der Abhängigkeit von Sichtverbindung, Umgebungslicht, Bewegungen und der Notwendigkeit kompatibler Leuchtmittel sowie.eye-safety-Anforderungen. LWK ist somit besonders für kontrollierte Innenräume geeignet, während Outdoor-Anwendungen zusätzliche Lösungen erfordern.