Si alguna vez te preguntaste por qué los cables Ethernet son tan gruesos, es porque no sólo sirven para conectar dispositivos. También transportan energía.
La tecnología de alimentación a través de Ethernet (PoE) puede utilizarse para alimentar dispositivos mediante cables Ethernet que normalmente se utilizan para transferir datos. Cuando se utiliza esta tecnología, los dispositivos no necesitan una conexión o cable de alimentación adicional al cable UTP. PoE no requiere ningún cableado especial ya que utiliza los mismos cables ethernet y los conectores RJ45 comunes.
Visión general de Ethernet Power over Ethernet (PoE). ¿Qué es PoE?
La alimentación a través de Power over Ethernet (PoE) es una tecnología que permite a las organizaciones desplegar fácilmente dispositivos de red como puntos de acceso inalámbricos, cámaras IP y otros dispositivos con PoE sin tener que preocuparse de instalar cables de alimentación. La tecnología PoE está creciendo rápidamente debido a la creciente demanda de dispositivos y sensores IoT en diversas aplicaciones.
Los cables UTP pueden transportar entre 15 y 60 W de potencia utilizando dos pares de hilos y entre 60 y 100 W utilizando 4 pares. La distancia máxima para el cableado UTP con PoE depende del tipo de PoE a utilizar y el cableado. Puedes encontrar más detalle en nuestro articluo ¿Cuantos metros soporta PoE?.
Para darte una idea de que equipos puede alimentar por PoE te mostramos la siguiente tabla con el consumo promedio de algunos equipos.
| Equipo | Consumo Promedio de Potencia PoE (Watts) |
|---|---|
| Punto de acceso WiFi | 6 – 15 |
| Cámara de vigilancia IP | 3 – 12 |
| Teléfono IP | 2 – 5 |
| Control de acceso | 5 – 12 |
| Panel táctil de control | 5 – 10 |
| Intercomunicador IP | 3 – 7 |
| Sensor de presencia | 1 – 3 |
| Altavoz IP | 5 – 10 |
| Punto de información | 8 – 15 |
¿Cuántos tipos de PoE hay?
De acuerdo al estándar de la IEEE actualmente existen cuatro tipos diferentes de PoE (Power Over Ethernet) los cuales son: Tipo 1, Tipo 2, Tipo 3 y Tipo 4. Podemos clasificar estos tipos en función de una serie de características, como el estándar que utilizan, la potencia de sus puertos y los dispositivos para los que se pueden utilizar. La siguiente tabla muestra el resumen de los cuatro tipos de PoE
| Tipo | Estandar | PD Min. Potencia por Puerto* | PSE Max. Power Por Puerto** | Categoria de Cable Sugerida | Número de Pares |
|---|---|---|---|---|---|
| Tipo 1 | IEEE 802.3af | 12.95W | 15.4W | Cat3/Cat5e o Superior | 2 pares |
| Tipo 2 (PoE+) | IEEE 802.3at | 25W | 30W | Cat5e o Superior | 2 pares |
| Tipo 3 (PoE++) | IEEE 802.3bt | 51-60W | 60W | Cat5e o Superior | 2 pares o 4 Pares |
| Tipo 4 (Hi-PoE) | IEEE 802.3bt | 71-90W | 100W | Cat5e o Superior | 4 pares |
**PSE (Power Sourcing Equipment) se refiere al equipo que proporciona la energía a través del cable ethernet hacia los PD.
PoE Tipo 1 ( PoE )
PoE Tipo 1, también conocido simplemente como PoE o PoE de 2 pares, nace con la norma original IEEE 802.3af que se completó en 2003. El PoE Tipo 1 utiliza dos pares del cable Ethernet para conectar dispositivos de menor potencia. Cuando se utiliza PoE Tipo 1, se puede proporcionar hasta 15.4 W de corriente continua a cada puerto PoE (PSE) y hasta 12.95 W de potencia para cada dispositivo (PD). Algunos ejemplos de dispositivos compatibles con PoE Tipo 1 son las cámaras de vigilancia, los puntos de acceso inalámbricos y los teléfonos VoIP. Este estándar admite cables UTP Cat3 o superiores.
PoE Tipo 2 ( PoE+ )
PoE tipo 2 envía hasta 30 W de potencia a nivel de puerto, así como hasta 25.5 W de potencia a cada dispositivo a través de un cable de par trenzado Ethernet. Es compatible con versiones anteriores, por lo que soporta dispositivos PoE Tipo 1, así como los dispositivos admitidos por PoE Tipo 2. Este estándar admite cables UTP Categoría 5 o superior.
PoE Tipo 3 (PoE ++)
No es ningún secreto que los dispositivos PoE I y PoE II no brindan suficiente potencia. De hecho, están limitados por un par de cables. Para enviar más potencia se necesitan utilizar más cables. Ahí es donde entra en juego el estándar IEEE 802.3bt con los diferentes tipos de PoE, PoE Tipo 3 y Tipo 4.
El estándar IEEE 802.3bt es la norma PoE más reciente que define dos tipos de esquemas de potencia: El esquema Tipo 3 (PoE++) y el esquema Tipo 4 (Hi-PoE) o PoE de alta potencia. El PoE Tipo 3 permiten aumentar la potencia PoE suministrando más potencia a través de dos o más pares de cables Ethernet.
PoE Tipo 3 Tambien llamado PoE++, PoE de 4 pares, 4PPoE, UPoE. Proporciona 60 W de potencia por puerto y es ideal para equipos de videoconferencia, puntos de acceso inalámbricos, cámaras y dispositivos de gestión de edificios. Estos dos modos son compatibles con PoE Tipo 1 y PoE Tipo 2.
PoE Tipo 4 (Hi-PoE)
El PoE Tipo 4, es también conocido como Hi-PoE o PoE de mayor potencia porque es el que ofrece la mayor capacidad de energía de todos los tipos de PoE existentes y puede suministrar una potencia máxima de salida de 100 W en cada puerto. La potencia disponible para el dispositivo (PD) es de 71 W. La reducción de potencia ocurre debido a la pérdida de potencia durante el proceso de transmisión. Estos niveles de potencia permiten alimentar dispositivos como ordenadores portátiles y pantallas.
¿Qué diferencias hay entre PoE++ y Hi-PoE?
Existen dos tipos de alimentación a través de Ethernet que proporcionan más de 60W y esto son el Tipo 3 y Tipo 4. Ambos tipos de PoE utilizan Ethernet para transmitir energía, pero existen algunas diferencias:
El Tipo 3 o PoE++ puede utilizar dos pares de hilos, como lo hace PoE y PoE+, o cuatro pares, como el PoE Tipo 4.
Por su parte el Tipo 4 o Hi-PoE requiere cuatro pares de hilos para poder entregar hasta 100W por puerto. Es importante considerar que tanto el PoE Tipo 3 y el PoE Tipo 4 son compatibles con los esquemas PoE y PoE+.
En resumen la principal diferencia entre PoE++ y Hi-PoE es que PoE++ tiene una mayor capacidad de potencia que el PoE++ porque utiliza los cuatro pares de cables en lugar de sólo dos pares.
| Nombre | Potencia disponible PD | Pares Ethernet | Potencia Suministrada PSE | Cableado requerido |
|---|---|---|---|---|
| PoE Tipo 3 (PoE++) | 51W | 2 pares o 4 Pares | 60W | Cat 5 o superior |
| PoE Tipo 4 (Hi-PoE) | 71.3W | 4 Pares | 100W | Cat 5 o superior |
Certificaciones IEEE PoE
La IEEE tiene un programa de certificación para los fabricantes de equipos que utilizan PoE. La siguiente imagen tomada del artículo de Thomas Lewis, The ABCs and 123 of PoE muestra los tipos de PoE que certifican. Como puedes ver PoE++ y Hi-PoE, que estan relacionados con el estandar IEEE 802.3bt, se engloban en una sola marca la cual es PoE 2. La IEEE busca poner orden ya que como encontraras en la web, existen discrepancias en los nombres de Hi-PoE.
¿Qué pasa si conecto un equipo no PoE a un switch PoE?
Dado que los dispositivos PoE activos están diseñados para ser compatibles con todo tipo de equipos, incluso aquellos que no están necesariamente diseñados para este tipo de aplicaciones como los ordenadores portátiles, no hay ninguna razón por la que no funcionen correctamente si se conectan directamente equipo PoE activo.
Por otro lado, debido a que en los sistemas pasivos PoE (Passive PoE) se entrega la potencia en todo momento, si se conecta un dispositivo no-PoE a un transmisor PoE pasivo sin haberlo configurado correctamente se podría producir un daño en el equipo. Principalmente porque los voltajes que se manejan son diferentes.
Diferencia entre PoE activo y PoE pasivo
El PoE activo es cuando el transmisor y el receptor se comunican entre sí de modo que cada uno sabe qué potencia debe transmitirse. PoE pasivo es cuando el transmisor envía energía sin comprobarlo previamente con el receptor.
En los sistemas activos, esta comunicación puede producirse de dos formas: un Handshake (que ocurre una vez) y un flujo de datos continuo (que ocurre continuamente). El Handshake establece una conexión entre los dos dispositivos para que sepan cuánta potencia transmitir, y la comunicación continua les permite saber si necesitan más o menos potencia.
Negociación PoE en Sistemas Activos
Los dispositivos compatibles con PoE aprovechan la energía que se transmite a través de los cables Ethernet. Cuando los dispositivos activos compatibles con PoE se conectan y activan, primero determinan si pueden utilizar la energía transmitida. Esto se establece mediante un Handshake: una señal de comunicación inicial entre los dispositivos receptor y transmisor que comprueba la compatibilidad, el protocolo y establece qué nivel de voltaje y modo de transmisión deben utilizarse.
Una vez transmitido y recibido el Handshake, el dispositivo transmisor PoE comenzará a enviar la cantidad adecuada de voltaje. Si no se establece el Handshake, los dispositivos PoE activos simplemente no transmitirán energía a ese dispositivo.
¿Qué es PoE pasivo?
Los dispositivos PoE pasivos utilizan el estándar de configuración más básico, el IEEE 802.3af o simplemente PoE. A diferencia de los sistemas PoE activos, en este esquema se utiliza el método Modo B de transmisión de energía en el cual se designan dos de los cuatro pares de hilos de los cables UTP para este fin (los pines 4, 5, 7 y 8). El termino de PoE pasivo también se refiere a aquellos servicios de PoE que no están dentro de los estándares de la IEEE 802.3af, 802.3at y 802.3bt.
En el esquema de PoE Pasivo no hay negociación, los equipos entregan potencia todo el tiempo por lo que si el diseño del dispositivo receptor no se adapta a la subida de tensión, el resultado podría ser daños en el dispositivo.
Los tipos de PoE pasivo también se conoce como “modo inyector” porque requiere un dispositivo con alimentación (el inyector) para inyectar energía en un dispositivo sin alimentación (el inyectado).
¿Cómo saber si es un PoE pasivo o PoE activo?
Si utiliza 24V es muy probable que se trate de un PoE Pasivo y si utiliza 48 o 56V es muy probable que se trate de PoE Activo. Pero existen las excepciones.
