En este artículo veremos
- ¿Qué es en verdad PoE?.
- ¿Cuáles son sus características?.
- ¿Cómo funciona?.
- Ventajas de usar PoE.
- Preguntas frecuentes.
Aclaración
Todo lo dicho en este artículo solo es válido para equipos e instalaciones que cumplan con los estándares 802.3af y 802.3at. Cualquier otra implementación que no cumpla con los estándares debe ser consultada en las hojas de datos del fabricante, para evitar dañar los equipos.
¿Qué es PoE?
La sigla PoE significa Power over Ethernet, en español “Energía sobre Ethernet”.
Este término tiene su origen en el estándar 802.3af, el cual fue desarrollado por IEEE en el año 2003. Sin embargo, ha sido utilizado también en soluciones propietarias de alimentación eléctrica a través del cableado de red, lo cual ha llevado a errores de concepto a técnicos e instaladores.
En particular, prefiero usar el término PoE solo cuando me refiero a soluciones que se basan en los estándares.
Arquitectura de la solución
Existen dos tipos de dispositivos PoE, los que entregan la energía (PSE) y los que la reciben (PD).
- PSE (Power Sourcing Device): son los que proveen de energía, como los switches con capacidad PoE. Antes de enviar energía a través del cableado de red, se debe detectar si existen equipos con capacidad PoE. El estándar 802.3af prevé una potencia máxima de 15,4 W por puerto, mientras que el 802.3at (también conocido como PoE+) permite hasta 30 W (60 W en modo AB). Si el equipo que provee la energía es el mismo que realiza la comunicación (como un switch) este dispositivo recibe el nombre de endspan. Si por el contrario, que se utiliza es un inyector PoE entre el equipo de comunicaciones y el dispositivo a alimentar, este se denomina midspan.
- PD (Powered Device): son los equipos que reciben la energía, tras haber negociado con el PSE el nivel de potencia que necesitan. Ejemplos de PD son: equipos de comunicación inalámbrica, cámaras IP, teléfonos IP, etc. Los PD pueden consumir hasta 12,95 W para 802.3af y 25,50 W (50 W modo AB) para 802.3at.
¿Cómo funciona?
Existen dos tipos de conexiones para suministrar energía: modo A y modo B.
En el modo A se utilizan los mismos pares que transmiten la información en 10BASE-T y 100BASE-TX, es decir, en 10/100 Mbps. Estos pares corresponden con los pines 1 y 2 para una polaridad y 3 y 6 para la otra.
En cambio, el modo B utiliza los pares restantes, que solo se utilizan para transmisión en 1000BASE-T (1Gpbs). En este caso se utilizan los pines 4 y 5 para una polaridad y 7 y 8 para la otra. El estándar 802.3at permite utilizar ambos modos al mismo tiempo.
El equipo PSE decide qué modo se utilizará. También, de acuerdo a los estándares, la polaridad puede invertirse sin que esto cause daños en los equipos alimentados.
Los dispositivos PD se clasifican de acuerdo al nivel de potencia consumido según la siguiente tabla.
Clase | Uso | Corriente de clasificación [mA] | Rango de potencia de PD [Watt] | Descripción |
| 0 | Por defecto | 0–4 | 0.44–12.94 | No implementado |
| 1 | Opcional | 9–12 | 0.44–3.84 | Muy baja potencia |
| 2 | Opcional | 17–20 | 3.84–6.49 | Baja potencia |
| 3 | Opcional | 26–30 | 6.49–12.95 | Media potencia |
| 4 | Válido para equipos 802.3at (Type 2), no permitido para equipos 802.3af. | 36–44 | 12.95–25.50 | Alta potencia |
Tabla 1 – Clases según niveles de potencia.
El estándar 802.3at tiene compatibilidad hacia atrás con 802.3af, por lo que un PSE 802.3at puede alimentar un PD 802.3af. En este caso, el estándar utiliza dos pares para proveer hasta 15,4 W en cables cat3 y cat5. Este modo de funcionamiento se llama 802.3at Tipo 1.
Por otro lado, el PSE 802.3at hasta 30 W (Tipo 2) mediante dos pares de cable cat5 o superior. También 802.3at permite utilizar los dos modos a la vez ( modo A + modo B), obteniendo así una potencia total de 60 W en el PSE y 50 W en el PD.
La siguiente tabla muestra las tensiones y potencias disponibles en los PSE y los PD para cada estándar.
| Características | 802.3af (802.3at Tipo 1) | 802.3at Tipo 2 |
| Potencia disponible en el PD | 12.95 W | 25.50 W (50 W en modo A B) |
| Máxima potencia provista por el PSE | 15.40 W | 30.0 W (60 W en modo A B) |
| Rango de voltaje (en PSE) | 44.0–57.0 V | 50.0–57.0 V |
| Rango de voltaje (en PD) | 37.0–57.0 V | 42.5–57.0 V |
| Corriente máxima | 350 mA | 600 mA por modo |
| Máxima resistencia del cable (100 mts) | 20 Ω (Cat3) | 12.5 Ω (Cat5) |
| Gestión de potencia | Tres clases. Se negocia al comienzo. | Cuatro clases. Se negocia al comienzo o en pasos de 0,1 W en forma continua. |
| Temperatura ambiente máxima | 60°C | 50°C |
| Cableado soportado | Categoría 3 y Categoría 5 | Categoría 5 |
| Modo soportados | Modo A (endspan), Modo B (midspan) | Modo A, Modo B |
Tabla 2 – Características de 802.3af y 802.3at
Un dispositivo PD indica que es compatible con PoE mediante una resistencia de 25 Kohms entre los pares alimentados. El equipo PSE se encarga de medir esta resistencia antes de iniciar el proceso de entrega de energía. Si la resistencia es más alta o más baja (incluso un cortocircuito) el equipo PSE no entrega energía. Esto sirve para proteger los equipos que no son PoE.
En el caso de 802.3af, el PSE, luego de sensar la resistencia del PD puede opcionalmente detectar el rango de potencia (clase) del PD conectado.
El procedimiento para detectar que un PD es del tipo PoE+ (802.3at) es un poco más complejo y agrega una cuarta clase (ver Tabla 1), de 25,5 W (50 W modo AB).
Ventajas de usar PoE
Utilizar PoE para alimentar cámaras IP, teléfonos IP, APs o cualquier otro equipo, tiene varias ventajas.
- Simplifica la instalación: con el tendido de un solo cable se puede comunicar y alimentar el dispositivo, lo que hace que la instalación sea menos costosa, tanto en materiales como en mano de obra.
- Tensión estabilizada y soporte de baterías: si el switch de acceso está siendo alimentado por una UPS en el rack de cableado, al utilizar PoE se garantizan los niveles de tensión de los PD, protegiéndolos de variaciones de tensión y proveyendo respaldo de baterías cuando se produce un corte en el suministro eléctrico.
- Administración remota de la alimentación: si el dispositivo PSE (por ejemplo el switch de acceso) es administrable, la alimentación de los PD puede controlarse en forma remota. Esto permite apagar y encender los equipos sin necesidad de ir hasta el sitio, lo que puede ser muy útil para recuperar el funcionamiento normal de un equipo “colgado”.
Preguntas frecuentes
¿Qué distancia máxima se puede alcanzar con PoE?
Los equipos PSE que cumplen con 802.3af y 802.3at pueden alimentar dispositivos que se encuentren a la máxima distancia permitida en todas las variantes de las redes Ethernet de par trenzado, esto es, hasta 100 mts de distancia.
¿Se puede dañar un dispositivo que no es PoE si lo conecto a un switch que sí lo es?
De nuevo, siempre que nos referimos a los estándares 802.3af y 802.3at, no hay riesgo alguno de que un equipo no PoE (como una PC) sufra algún daño por conectarlo a un switch con la característica PoE habilitada en el puerto. Esto es así porque, como se dijo, antes de habilitar la entrega de energía, el switch sensa si la carga conectada es PoE; en caso que no lo sea, no habilita la alimentación.
¿Debe estar certificado el cableado para que PoE funcione correctamente?
Para garantizar el correcto funcionamiento de las redes ethernet, es necesario comprobar el cableado mediante un certificador o analizador de cableado estructurado. Si el cableado no se verifica, es posible que PoE no funcione, aún si se comprueba que la conexión “funciona”, por ejemplo, conectando una notebook. Existen certificadores de cableado que permiten determinar si PoE va a funcionar o no. En cualquier caso, si el cableado está bien hecho, no hay problema.
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