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¿Qué es PoE o Power Over Ethernet? 

 octubre 14, 2020

Por  Felipe Arguello653

PoE significa Power over Ethernet y como se deriva del significado se refiere al método o tecnología de proporcionar energía eléctrica y datos a través de un mismo cable de red ethernet (típicamente Cat5 o Cat6).

Permite que la alimentación eléctrica se suministre a un dispositivo de red (switch, punto de acceso, router, teléfono o cámara IP, etc) usando el mismo cable que se utiliza para la conexión de red o de trasmisión de datos.

La alimentación PoE se regula en una norma denominada IEEE 802.3af, y está diseñada de manera que no haga disminuir el rendimiento de comunicación de los datos en la red o reducir el alcance de la red.

Que es POE - Power-over-Ethernet
Power Over Ethernet

La corriente suministrada a través de la infraestructura LAN se activa de forma automática cuando se identifica un terminal compatible y se bloquea ante dispositivos preexistentes que no sean compatibles.

Esta característica permite a los usuarios mezclar en la red con total libertad y seguridad dispositivos preexistentes con dispositivos compatibles con Power-over-Ethernet.

Actualmente existen en el mercado varios dispositivos de red como switches o hubs que soportan esta tecnología.

Para implementar Power-Over-Ethernet en una red que no se dispone de dispositivos que la soporten directamente se usa una unidad base (con conectores RJ45 de entrada y de salida) con un adaptador de alimentación para recoger la electricidad y una unidad terminal (también con conectores RJ45) con un cable de alimentación para que el dispositivo final obtenga la energía necesaria para su funcionamiento.

Ventajas de Alimentación a través de Ethernet o PoE

Power over Ethernet (PoE) permite la instalación de equipos externos o remotos sin tener que conectarse a la alimentación de Corriente Alterna o CA. Esto permite que la energía se entregue a más áreas sin la necesidad de instalar infraestructura eléctrica adicional o tener tomas de corriente en cada punto final. 

Los equipos se pueden instalar sin la necesidad de un electricista y debido a que el cable Ethernet cuesta menos y a menudo ya está instalado en los edificios, los sistemas basados ​​en PoE son mucho más rentables y eficientes.

Desventajas de la alimentación PoE

  • Ausencia de estándares tecnológicos para la interoperabilidad de equipos.
  • Dificulta enormemente cortar o destrozar el cableado, ya que generalmente el cableado se encuentra unido a bandejas en los huecos del techo o detrás de conductos de plástico de muy difícil acceso.
  • Alimentación insuficiente, dispositivo accionado no puede arrancar: 802.3af PoE estándar máxima potencia de salida está por debajo de 15.4W, esto es suficiente para proporcionar fuente de alimentación para la mayoría de cámaras IP. Sin embargo, esta potencia no es suficiente para los dispositivos de consumo de alta potencia como cámara de red PTZ.
  • Centralizado riesgo: Generalmente, un PoE switch conecta con múltiples cámaras IP, si el conmutador de Red Power-Over-Ethernet encuentra problemas, todas las cámaras IP dejarán de funcionar.
  • Alto costo de equipo y mantenimiento: En comparación con otros métodos de abastecimiento de la energía, tecnología PoE aumenta la carga de trabajo de mantenimiento, al considerar la seguridad y la estabilidad, fuente de alimentación separada es el mejor.

¿Qué es PoE+ o PoE Plus?

Una de las últimas actualizaciones de Power-Over-Ethernet es el estándar IEEE 802.3at, conocido como PoE+.

La principal diferencia entre los estándares 802.3af (PoE) y 802.3at (PoE+) es que los PSE ( Equipos Fuentes de Potencia) con PoE+ pueden suministrar casi el doble de alimentación a través de un solo cable Ethernet.

Los PSE ( Power Sourcing Equipment) con PoE+ pueden suministrar energía a los dispositivos con PoE y PoE+ pero los PSE con PoE solo pueden alimentar a los dispositivos con PoE.  Entonces los dispositivos de red PoE+ requieren una cantidad energética superior.

¿Cuánta alimentación pueden suministrar los dispositivos con PoE ?

Las fuentes de alimentación POE pueden suministrar hasta 15.4 vatios por puerto mientras que los PoE+ pueden suministrar un máximo de 30 vatios por puerto.

Sin embargo, siempre se pierde algo de energía al pasar por el cable UTP. Esto dependerá siempre del recorrido del cable. El mínimo de alimentación garantizada disponible en un dispositivo es de 12.95 vatios por puerto para PoE y 25.5 vatios por puerto para PoE+.

La mayoría de los PSE no cuentan con una capacidad de alimentación lo suficientemente elevada como para suministrar la máxima potencia posible a todos los puertos compatibles con Power-Over-Ethernet, ya que la mayoría de los usuarios no necesitan toda esa energía.

Cuando vaya a adquirir un PSE ( Switch POE, Fuente de Poder) o dispositivo alimentado vía ethernet,  asegúrese de que calcula correctamente la capacidad de alimentación necesaria para todos los dispositivos que desee conectar.

¿Qué son las clases Power-Over-Ethernet ?

A los dispositivos PoE y PoE+ se les asigna una clase de 0 a 4 en función de la cantidad de alimentación que necesitan.

 Los dispositivos de clase 1, 2 y 3 requieren una capacidad de alimentación muy baja, baja y media, respectivamente.

Los dispositivos de clase 4 (PoE+) requieren una gran cantidad de alimentación y solo son compatibles con PSE con PoE+. Para obtener más información sobre las clasificaciones de PoE, consulte https://es.wikipedia.org/wiki/Power_over_Ethernet.

Los dispositivos de clase 0 no reciben una clasificación adecuada por parte del fabricante, de modo que los PSE deben asignarles la misma cantidad de alimentación que asignarían a dispositivos de clase 3, a pesar de que los dispositivos de clase 0 utilizan realmente muy poca energía.

Sin embargo, los modelos más recientes de switches PoE+ de NETGEAR permiten definir el límite máximo de potencia de un PD, independientemente de su clase.

Estos modelos también asignan alimentación a otros PD en función de los límites de alimentación que se hayan definido, en vez de usar la asignación de potencia preasignada según la clase del dispositivo, lo que reduce el consumo energético desperdiciado.

Estándares de alimentación a través de Ethernet (PoE)

En Febrero 2006, se publicó la primera versión de IEEE 802.3af. Una nueva versión, IEEE 802.3at, fue lanzada en abril de 2010. En noviembre de 2011, el IEEE publicó la quinta versión de IEEE 802.3af y el conjunto de parches 802.3at.

La quinta versión de IEEE 802.3af es called 802.3ad, y actualmente es la versión más ampliamente implementada de la norma.

La última versión de la especificación IEEE 802.3ad se llama IEEE 802.3ab, y fue publicada en junio de 2018. La nueva versión, que es compatible con IEEE 802.3ac y 802.3af, permite a las redes Power-Over-Ethernet lograr una mayor eficiencia en el suministro de energía y reducir el consumo de energía.

La última versión del estándar 802.3ab se basa en el parche IEEE 802.3at publicado en abril de 2010. El marco general del IEEE 802.

PoE como estándar IEEE 802.3af

Haciendo un poco de historia, Power-Over-Ethernet se ha vuelto un estándar con la denominación IEEE 802.3af.

La potencia máxima de salida por parte de la fuente de alimentación es de 15,4 Watts.

Por otro lado, las categorías de cable Ethernet que soporta son las típicas Cat5e en adelante, aunque siempre es recomendable utilizar hoy en día Cat 6 ya que la relación calidad-precio merece mucho la pena.

A pesar de que la potencia máxima que mencionamos es de 15,4 Watts, la alimentación real recibida es de 12,95 Watts. Esto es así a razón de que la energía eléctrica se va «perdiendo» con la distancia.

De todas formas, esto no afecta el desempeño de los dispositivos conectados mediante Ethernet, ya sea con enlaces de 10, 100 o 1000 Mbps.

Los dispositivos que se pueden alimentar mediante Power-Over-Ethernet son teléfonos VoIP, sensores y puntos de acceso inalámbricos.

Además, es posible alimentar a cámaras de seguridad estáticas (aquellas que no se mueven de lado a lado, o de arriba para abajo).

Puede alimentar a todo dispositivo que requiera bajo nivel de energía eléctrica, y que lógicamente, sea compatible con el estándar PoE.

PoE+ o 802.3at

Es una mejora en relación a Power-Over-Ethernet original y una de las características más importantes es que tiene retrocompatibilidad con el estándar anterior. Como estándar, recibe la denominación IEEE 802.3at.

A diferencia del estándar anterior, se cuenta con una potencia máxima de salida de 30 Watts, la alimentación real recibida es de 25,50 Watts. Así también, puede alimentar a dispositivos que necesiten de más alimentación eléctrica.

Algunos de los dispositivos que podemos alimentar son: puntos de acceso triple banda simultánea, sensores biométricos y cualquier tipo de pantalla LED. Hablando de las cámaras de seguridad, ya es posible alimentar mediante Power-Over-Ethernet (con su variante PoE+, por supuesto) a aquellas que tienen funcionalidades más avanzadas como las de zoom y movimientos de lado a lado, y que, por tanto, necesitan de mayor potencia.

PoE++ o 802.3bt

El estándar ha ido mejorando con los años, principalmente porque se busca alimentar con una mayor potencia eléctrica a los diferentes dispositivos que existen en el mercado. Como estándar, recibe la denominación IEEE 802.3bt. En consecuencia, nació PoE++ el cual se subdivide en dos tipos: Tipo 3 y Tipo 4.

  • Tipo 3, con potencia máxima de salida de 60 Watts, la alimentación real recibida es de 51 Watts.
  • Tipo 4, con potencia máxima de salida de 100 Watts, la alimentación real recibida es de 71 Watts.

En cualquiera de los casos se aprovecha por completo los cuatro pares de cables propios del típico cable Ethernet.

El Tipo 3 es capaz de proveer alimentación eléctrica a dispositivos más exigente en cuanto a requerimientos de energía eléctrica, como los sistemas dedicados de videoconferencias.

En cambio, el Tipo 4 ya alcanza a alimentar a dispositivos más modernos como los de tipo IoT, ordenadores portátiles e incluso Smart TV:

Un dato importante para tener en cuenta es que el fabricante Cisco cuenta con su versión de Power-Over-Ethernet en relación a PoE++.

Dicha versión se lo conoce como UPoE y sus siglas en inglés corresponden a Universal Power over Ethernet. La potencia máxima de salida que ofrece actualmente es de hasta 90 Watts.

Las prestaciones en relación a PoE+ son prácticamente similares, con algunos añadidos y mejoras orientadas a las soluciones de redes de Cisco, las cuales tienen un alto nivel de aceptación alrededor del mundo.

¿Realmente me conviene utilizar algún estándar Power over Ethernet?

Queda claro que uno de los objetivos directos de este estándar es eliminar la necesidad de instalación de equipamiento destinado a la alimentación eléctrica. En consecuencia, hay un ahorro significativo en los costes de implementación de una red.

Así también, las personas que no precisamente están involucradas en redes pueden percibir las ventajas de usar Power-Over-Ethernet.

Será mucho más fácil para cualquiera saber que mediante un sólo cable ya está logrando dar electricidad a un dispositivo (equipos IoT, por ejemplo) y a su vez, conectividad.

A largo plazo, no tendrá que pensar en absoluto cuál es el cable para desconectar de la corriente, cuál es de la red, cuál no debo desconectar, etc. PoE puede considerarse como uno de los estándares más prácticos que podemos conocer.

Otros beneficios de alimentación a través de Ethernet

En general, las principales ventajas de PoE incluyen:

  • Red potente y estable: los dispositivos compatibles con PoE pueden proporcionar la máxima potencia a través de la red (hasta 2A), por lo que la infraestructura de red no necesita suministrar energía adicional.
  • Alto rendimiento de potencia: Power-Over-Ethernet puede ofrecer hasta 1A de potencia por puerto por channel, mientras que un puerto Ethernet de 3.4 x 1A generalmente entrega hasta 500mA.
  • Reducción del consumo de energía: El uso de una red PoE puede reducir el costo de energía. El método alternativo de alimentar dispositivos puede consumir más del doble de energía en comparación con Power-Over-Ethernet.
  • Fuerte Seguridad: Un nivel adicional de seguridad (basado en chip) en el estándar Power-Over-Ethernet proporciona un método de autenticación seguro para la red y permite que otros dispositivos de red sean identificados como legítimos para la fuente de alimentación.

Dispositivos de alimentación a través de Ethernet

Los dispositivos Power over Ethernet incluyen adaptadores de red, puntos de acceso, enrutadores e interruptores. Los dispositivos se conocen comúnmente como switches PoE porque eso es lo que hacen: permiten que los dispositivos PoE se conmuten a través de la red y actúen como punto de acceso.

Power-Over-Ethernet tiene muchas aplicaciones, pero las tres áreas clave son:

Teléfonos VoIP : la aplicación POE original. El uso de POE significa que los teléfonos tienen una sola conexión a un enchufe de pared y se pueden apagar de forma remota, al igual que con los sistemas analógicos más antiguos.

Cámaras IP : Power-Over-Ethernet es ahora omnipresente en las cámaras de vigilancia en red, donde permite una implementación rápida y un reposicionamiento sencillo.

Inalámbrico : los puntos de acceso Wifi y Bluetooth y los lectores RFID son comúnmente compatibles con PoE, para permitir la ubicación remota lejos de las tomas de CA y la reubicación después de las inspecciones del sitio.

Solución de problemas de alimentación a través de Ethernet (PoE)

Los problemas de alimentación a través de Ethernet pueden provenir de cualquiera de dos problemas: problemas con la propia red (por ejemplo, una conexión defectuosa, pérdida de energía) o problemas con los dispositivos connected a la red (por ejemplo, un conector suelto o defectuoso, sin alimentación, mal funcionamiento, adaptador dañado).

Puede encontrar muchos artículos en Internet para ayudar con la solución de problemas, incluidos ejemplos de posibles causas de problemas y problemas de PoE para buscar pruebas

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