Parte 2 – Desmitificación de POE
Mitos y conceptos erróneos
POE es una tecnología de reciente desarrollo, y muchas personas se resisten a adoptarla por la gran cantidad de información contradictoria o desactualizada que existe sobre el tema. He aquí los conceptos erróneos más comunes:
El POE tiene problemas de compatibilidad. No es así. Es cierto que en los primeros tiempos de POE se emplearon muchos esquemas caseros y propietarios para obtener energía a través de los cables de red. Sin embargo, el estándar IEEE 802.3af ha conseguido una adopción universal a medida que la popularidad de POE se ha extendido, lo que significa que la compatibilidad entre todos los equipos POE modernos está asegurada.
POE requiere conocimientos de electricidad. Una vez más, las primeras implementaciones ad hoc pueden haber requerido un diseño cuidadoso, pero IEEE 802.3af POE está diseñado para garantizar un funcionamiento fiable en cualquier configuración que sería posible con Ethernet regular. Lo único que tiene que hacer el usuario es cablear la red de forma normal, y el equipo se encargará de suministrar la energía.
POE requiere un cableado especial. En absoluto, el mismo cableado -Cat 5e, Cat 6, etc.- y los conectores de tipo «RJ45» se utilizan tanto para las redes de área local normales como para las habilitadas para PoE.
La energía se introduce a la fuerza en los dispositivos. Esta idea errónea es sorprendentemente común, sin embargo es importante recordar que las potencias indicadas por los fabricantes son límites superiores y no son fijas. Enchufar una cámara de 5 vatios en un inyector de 15 vatios no significa que se pierdan 10 vatios de potencia en algún lugar; la cámara simplemente consumirá toda la energía eléctrica que necesite.
POE de alta potencia
El estándar 802.3af POE está bien para los dispositivos de red que requieren hasta unos 13 vatios de potencia eléctrica, pero muchos dispositivos en los mercados que han adoptado POE requieren un poco más. Ciertamente, es posible que el cable de red y los conectores manejen más potencia, pero los sistemas POE de alta potencia han sido propietarios y no siempre son compatibles con el POE 802.3af normal.
Por esta razón, el IEEE introdujo un nuevo estándar para aumentar la potencia disponible: 802.3at, o POE Plus. POE Plus tiene las siguientes características:
Aumento de la potencia eléctrica: POE Plus casi duplica la cantidad de potencia eléctrica disponible para los dispositivos alimentados, hasta 25,5 vatios.
Compatible con POE 802.3af: los conmutadores e inyectores POE Plus reconocerán los dispositivos alimentados con 802.3af y habilitarán POE para ellos de forma normal. Los dispositivos alimentados por POE Plus también pueden conectarse a interruptores o inyectores POE 802.3af, y se supone que restringen la cantidad de energía que utilizan en consecuencia.
Presupuesto de energía inteligente: 802.3at incluye la posibilidad de que las fuentes de energía y los dispositivos alimentados se comuniquen entre sí para negociar una asignación de energía eléctrica.
POE Plus significa que ahora una gama más completa de equipos de red puede ser alimentada por POE, incluyendo cámaras IP con calentador/soplador y puntos de acceso inalámbricos multicanal.
Nótese que 802.3at existe junto al estándar 802.3af; no lo sustituye. La norma 802.3af seguirá siendo utilizada por la mayoría de los dispositivos Power over Ethernet en un futuro próximo.
¿Cómo funciona la POE?
Los cables de red, como los Cat 5e y Cat 6, constan de ocho hilos dispuestos en cuatro pares trenzados. En Ethernet 10 y 100BASE-T, dos de estos pares se utilizan para enviar información, y se conocen como pares de datos. Los otros dos pares no se utilizan y se denominan pares de reserva (Gigabit Ethernet utiliza los cuatro pares).
Debido a que las corrientes eléctricas fluyen en bucle, se necesitan dos conductores para suministrar energía a través de un cable. POE trata cada par como un único conductor y puede utilizar los dos pares de datos o los dos pares de reserva para transportar la corriente eléctrica.
La energía a través de Ethernet se inyecta en el cable a una tensión de entre 44 y 57 voltios de CC, y normalmente se utilizan 48 voltios. Este voltaje relativamente alto permite una transferencia de energía eficiente a lo largo del cable, mientras que sigue siendo lo suficientemente bajo como para ser considerado seguro.
Este voltaje es seguro para los usuarios, pero todavía puede dañar los equipos que no han sido diseñados para recibir POE. Por lo tanto, antes de que un conmutador o midspan POE (conocido como PSE, por sus siglas en inglés) pueda permitir la alimentación de una cámara IP conectada o de otro equipo (conocido como PD, por sus siglas en inglés), debe realizar un proceso de detección de firmas.
La detección de firmas utiliza un voltaje más bajo para detectar una firma característica de los PD compatibles con IEEE (una resistencia de 25kOhm). Una vez que se ha detectado esta firma, el PSE sabe que se pueden aplicar tensiones más altas con seguridad.
La clasificación sigue a la etapa de detección de la firma, y es un proceso opcional. Si una DP muestra una firma de clasificación, permite al PSE saber cuánta potencia necesita para funcionar, como una de las tres clases de potencia. Esto significa que los PSE con un presupuesto total de energía limitado pueden asignarlo de forma eficaz. Las clases de potencia POE son las siguientes:
| Clase de potencia POE | 1 | 2 | 3 | PSE Potencia disponible | 4.0W | 7,0W | 15.4W |
| Potencia máxima del dispositivo | 3,84W | 6,49W | 12.95W |
Las diferencias entre la potencia entregada por el PSE y la recibida por el PD tienen en cuenta la potencia que se pierde en forma de calor en el cable. Si un PD no muestra una firma, es de clase 0 y se le debe asignar el máximo de 12,95 vatios.
Los equipos POE Plus tienen una clase de potencia de 4. Si una fuente POE 802.3af normal detecta esta clase, simplemente habilitará la potencia como si fuera un dispositivo de clase 0. Sin embargo, un PSE 802.3at no sólo reconocerá el PD como un dispositivo POE Plus, sino que también repetirá la etapa de clasificación, como una señal para el PD que está conectado a una fuente de alimentación con plena potencia POE Plus disponible. (En teoría, el PD también debería poder solicitar la potencia adicional comunicándose a través del enlace de red). Los PSE POE Plus pueden suministrar hasta 30 vatios y la potencia disponible del dispositivo es de 25,5 vatios.
La etapa final tras la detección y clasificación de un dispositivo recién conectado es habilitar la alimentación: el PSE conecta la alimentación de 48 V al cable para que el PD pueda funcionar. Una vez habilitado, el PSE sigue controlando la cantidad de corriente eléctrica que suministra a la DP y corta la alimentación del cable si se consume demasiada o poca energía. Esto protege al PSE contra la sobrecarga y garantiza que el POE se desconecte del cable si se desenchufa el PD.
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Para una introducción al POE y sus aplicaciones y beneficios, vea la primera parte de este artículo: POE Explained, Part 1
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