¿Cómo funciona la tecnología PoE?
Sep 20, 2020
La tecnología Power over Ethernet (PoE) permite que los cables Ethernet transmitan datos y energía eléctrica a los dispositivos de red a través de un solo cable. Esto elimina la necesidad de fuentes de alimentación independientes y reduce el desorden de cables, lo que facilita la instalación de dispositivos como cámaras IP, puntos de acceso inalámbricos y teléfonos VoIP. A continuación, se explica cómo funciona la tecnología PoE: 1. Componentes básicos de PoEEquipos de suministro de energía (PSE): Este es el dispositivo que suministra energía a través del cable Ethernet. Podría ser un conmutador habilitado para PoE, a inyector PoEo un enrutador con capacidades PoE. El PSE determina cuánta energía se necesita y la suministra en consecuencia.Dispositivo alimentado (PD): El dispositivo que recibe tanto energía como datos del cable Ethernet. Algunos ejemplos son las cámaras IP, los puntos de acceso inalámbricos, los teléfonos VoIP y otros dispositivos conectados a la red. El PD se comunica con el PSE para recibir la cantidad de energía adecuada.Cable Ethernet: La tecnología PoE suele utilizar cables Ethernet estándar Cat5e, Cat6 o superiores para transmitir tanto energía como datos a través del mismo cable. Este cable se divide en pares de hilos, algunos de los cuales se utilizan para la transmisión de datos, mientras que otros se utilizan para el suministro de energía. 2. Cómo se suministra energía a través de EthernetLa tecnología PoE funciona enviando energía de CC de bajo voltaje a través de los mismos cables de par trenzado que se utilizan para la transmisión de datos. Existen dos métodos principales para suministrar energía:Alimentación del par de reserva (Alternativa B): En un cable Ethernet estándar, solo dos de los cuatro pares de hilos trenzados se utilizan para la transmisión de datos en redes 10BASE-T y 100BASE-T. Los pares no utilizados (pines 4, 5, 7 y 8) pueden suministrar energía sin afectar la transmisión de datos.Alimentación fantasma (Alternativa A): En redes 1000BASE-T (Gigabit Ethernet) y superiores, los cuatro pares de cables se utilizan para la transmisión de datos. En este método, el PSE superpone la alimentación a los pares de datos (pines 1, 2, 3 y 6) sin afectar la señal de datos. Esto se logra utilizando el componente de CC de la señal para la alimentación, mientras que el componente de CA gestiona los datos. 3. Negociación PoE y asignación de energíaEl PSE y el PD deben comunicarse para garantizar que se suministre la cantidad correcta de energía. Este proceso se rige por los estándares IEEE PoE:Detección: El PSE comprueba si el dispositivo conectado es compatible con PoE aplicando un bajo voltaje al cable. Si el PD tiene una resistencia característica de aproximadamente 25 kΩ, el PSE detecta que es compatible con PoE.Clasificación: El PSE clasifica el PD para determinar sus requisitos de energía. Los dispositivos PoE se dividen en diferentes clases de potencia según la cantidad de energía que necesitan, desde la Clase 0 (predeterminada) hasta la Clase 4 (alta potencia). Esto permite que el PSE asigne la cantidad de energía adecuada y optimice la distribución de energía entre varios dispositivos.Suministro de energía: Tras la clasificación, el PSE comienza a suministrar energía al PD. El voltaje suele estar entre 44 y 57 V CC, y la corriente varía en función de las necesidades energéticas del dispositivo.Escucha: El PSE continúa supervisando el consumo de energía del PD. Si el dispositivo se desconecta, el PSE deja de suministrar energía inmediatamente para evitar sobrecargar el circuito. 4. Estándares PoELa tecnología PoE está estandarizada bajo la familia de protocolos IEEE 802.3, con diferentes versiones que especifican distintos niveles de potencia:IEEE 802.3af (PoE): El estándar PoE original proporciona hasta 15,4 vatios de potencia en el PSE y hasta 12,95 vatios en el PD, teniendo en cuenta la pérdida de potencia en el cable. Esto es adecuado para dispositivos de baja potencia como teléfonos VoIP y puntos de acceso inalámbricos sencillos.--- IEEE 802.3at (PoE+): Una versión mejorada de PoE que proporciona hasta 30 vatios en el PSE y hasta 25,5 vatios en el PD. Se utiliza para dispositivos que consumen más energía, como cámaras IP y puntos de acceso inalámbricos de alto rendimiento.IEEE 802.3bt (PoE++ o PoE de 4 pares): El estándar PoE más reciente, que admite niveles de potencia más altos, ofreciendo hasta 60 vatios (Tipo 3) o 100 vatios (Tipo 4) en el PSE. Se utiliza para dispositivos de alto consumo energético, como cámaras PTZ (panorámica, inclinación y zoom), iluminación LED y dispositivos inalámbricos de alto rendimiento. 5. Ventajas de PoEInstalación simplificada: La tecnología PoE permite que los dispositivos reciban tanto energía como datos a través de un solo cable, lo que reduce la necesidad de tomas de corriente adicionales y simplifica la instalación.Ahorro de costes: Mediante el uso de PoE, las empresas pueden ahorrar en costes de instalación, evitar el gasto de tender cableado eléctrico independiente y reducir la necesidad de adaptadores de corriente.Flexibilidad: La tecnología PoE permite la instalación de dispositivos en lugares donde las tomas de corriente pueden no estar disponibles o ser poco prácticas, como techos, paredes o exteriores.Gestión centralizada de energía: La alimentación a través de Ethernet (PoE) permite la gestión centralizada de la energía, lo que posibilita a los administradores de red supervisar y controlar el suministro eléctrico a los dispositivos conectados. Esto puede mejorar la eficiencia energética y simplificar la resolución de problemas. 6. Limitaciones de PoEPresupuesto de energía: La potencia total disponible de un conmutador PoE Está limitado por su presupuesto de energía. Esto significa que solo se puede alimentar un número determinado de dispositivos simultáneamente, dependiendo de sus necesidades energéticas.Longitud del cable: La alimentación a través de Ethernet (PoE) está limitada por la longitud máxima del cable Ethernet, que suele ser de 100 metros (328 pies). La tecnología de transmisión de larga distancia de BENCHU GROUP permite transmitir hasta 250 metros sin necesidad de repetidores. Más allá de esta distancia, la alimentación y la transmisión de datos se vuelven inestables sin el uso de extensores o repetidores PoE. ConclusiónLa tecnología PoE es una solución potente y flexible para alimentar dispositivos de red sin necesidad de fuentes de alimentación independientes. Al transmitir energía y datos a través de un único cable Ethernet, PoE simplifica la instalación, reduce costes y proporciona una gestión centralizada de la energía. Se utiliza ampliamente en entornos de red modernos para dispositivos como puntos de acceso inalámbricos, cámaras IP y teléfonos VoIP.
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