En la infraestructura de red moderna, la tecnología Power over Ethernet (PoE) ha adquirido cada vez mayor importancia. La tecnología PoE permite transmitir datos y energía a través de un único cable Ethernet, lo que simplifica enormemente la instalación y la gestión de dispositivos, especialmente cámaras IP, teléfonos VoIP y puntos de acceso inalámbricos (WAP).
Cómo funciona PoE
La tecnología PoE proporciona energía a los dispositivos de red a través de cables Ethernet. Los dispositivos de red consisten en equipos de suministro de energía (PSE) y dispositivos alimentados (PD). Los PSE, normalmente un conmutador PoE o un inyector PoE, suministran energía a los PD. Los PD son dispositivos que reciben energía de los PSE, como puntos de acceso inalámbricos, cámaras IP y teléfonos VoIP.
Una ventaja clave de la tecnología PoE es su capacidad de transmitir energía a través de cables Ethernet estándar sin necesidad de cables de alimentación adicionales. Esto reduce la complejidad del cableado, los costos de instalación y los requisitos de mantenimiento. La transmisión de energía de la tecnología PoE sigue varios estándares establecidos por el IEEE para garantizar la compatibilidad y la seguridad entre varios dispositivos.
Descripción general de los estándares PoE
Los estándares PoE, definidos principalmente por el IEEE, varían desde niveles de potencia bajos a altos. Estos estándares especifican la potencia máxima que puede transmitir el PSE y la potencia que puede recibir el PD. Los estándares PoE ampliamente utilizados incluyen:
- IEEE 802.3af (PoE estándar)
- IEEE 802.3at (PoE+)
- IEEE 802.3bt (PoE++ o PoE de alta potencia)
Cada estándar ofrece diferentes capacidades de transmisión de energía y escenarios de aplicación, lo que requiere que los diseñadores de redes elijan el estándar PoE apropiado según las necesidades de energía del dispositivo.
Estándar IEEE 802.3af (PoE estándar)
- Rango de voltaje: 44-57V
- Corriente máxima: 350 mA
- Potencia máxima de salida del PSE: 15.4 W
- Potencia de recepción de PD: 12.95 W
Publicado en 2003, IEEE 802.3af es el primer estándar PoE formal. Permite que los PSE proporcionen hasta 15.4 W de potencia, y los PD reciben hasta 12.95 W después de tener en cuenta la pérdida de transmisión por cable. Este estándar es adecuado para dispositivos de bajo consumo, como teléfonos IP, puntos de acceso inalámbricos simples y cámaras IP estáticas. A pesar de ser el primer estándar PoE, IEEE 802.3af sigue utilizándose ampliamente para dispositivos de bajo consumo. Sin embargo, a medida que los dispositivos de red se han vuelto más complejos y consumen más energía, la necesidad de una mayor potencia llevó al desarrollo del estándar IEEE 802.3at.
Estándar IEEE 802.3at (PoE+)
- Rango de voltaje: 50-57V
- Corriente máxima: 600 mA
- Potencia máxima de salida del PSE: 30 W
- Potencia de recepción de PD: 25.5 W
IEEE 802.3at, también conocido como PoE+, se lanzó en 2009 como una actualización de IEEE 802.3af. PoE+ es compatible con versiones anteriores de dispositivos 802.3af, pero aumenta significativamente la potencia de salida, proporcionando hasta 30 W de potencia y asegurando que los PD reciban al menos 25.5 W. El estándar PoE+ se utiliza principalmente para dispositivos de mayor potencia, como cámaras IP de alta definición, puntos de acceso inalámbricos (especialmente aquellos que admiten 802.11ac), cámaras PTZ (pan-tilt-zoom) y sistemas de videoconferencia. La introducción de PoE+ marcó una nueva fase en la tecnología PoE, ofreciendo soporte de energía confiable para dispositivos de red con más funciones y demanda de energía y expandiendo las aplicaciones PoE.
Estándar IEEE 802.3bt (PoE++ o PoE de alta potencia)
Ante la creciente demanda de energía de los dispositivos de red, el IEEE introdujo en 802.3 el estándar IEEE 2018bt, también conocido como PoE++ o High Power PoE. Este estándar introduce dos nuevos tipos: el tipo 3 (PoE++) y el tipo 4 (High Power PoE), que pueden transmitir energía a través de cuatro pares de cables Ethernet, lo que proporciona una mayor potencia de salida.
Tipo 3 (PoE++)
- Rango de voltaje: 50-57V
- Potencia máxima de salida del PSE: 60 W
- Potencia de recepción de PD: 51 W
El tipo 3, también conocido como PoE++, permite que los PSE suministren hasta 60 W de potencia y que los PD reciban hasta 51 W. Este estándar es adecuado para dispositivos de alta potencia, como sistemas de videoconferencia de alta definición, puntos de acceso inalámbricos multibanda y equipos de cámara avanzados. El tipo 3 es compatible con versiones anteriores de los estándares IEEE 802.3af y 802.3at, lo que permite una integración perfecta en entornos de red mixtos.
Tipo 4 (PoE de alta potencia)
- Rango de voltaje: 50-57V
- Potencia máxima de salida del PSE: 100 W
- Potencia de recepción de PD: 71 W
El tipo 4 es actualmente el estándar PoE de mayor potencia, ya que proporciona hasta 100 W de potencia de salida y los dispositivos alimentados por USB reciben hasta 71 W. Este estándar está pensado para dispositivos de alta potencia, como iluminación LED, pantallas planas, ordenadores portátiles y determinados equipos industriales. El PoE de alta potencia reduce significativamente la complejidad del cableado al permitir que los dispositivos reciban suficiente energía a través de un único cable Ethernet.
Tabla comparativa de estándares y potencia PoE
Cómo seleccionar dispositivos PoE adecuados
En aplicaciones prácticas, la elección de los dispositivos PoE adecuados requiere una evaluación integral de las necesidades de la red y del consumo de energía del dispositivo. El presupuesto de energía, el número de puertos del equipo de suministro de PoE y los requisitos de energía de los dispositivos alimentados requieren cálculos detallados. Por ejemplo, si una red implementa 48 teléfonos VoIP, cada uno de los cuales requiere 12.95 W, un conmutador PoE de 48 puertos debe tener un presupuesto de energía total de al menos 622 W (12.95 W × 48). Para los dispositivos PoE+, cada uno de los cuales requiere 25.5 W, la misma cantidad de dispositivos necesitaría un presupuesto de energía mínimo de 1,224 W.
Para dispositivos de alta potencia, como puntos de acceso inalámbricos multibanda y sistemas de videoconferencia de alta definición, se deben elegir dispositivos PoE++ o PoE de alta potencia para garantizar energía suficiente.
Gestión de energía de los conmutadores PoE
Los conmutadores PoE modernos suelen incluir funciones de gestión de energía inteligente que detectan automáticamente los requisitos de energía de los dispositivos conectados y asignan la energía en consecuencia. Por ejemplo, si un dispositivo necesita solo 5 W de energía, el conmutador ajustará la salida para evitar el desperdicio de energía. Además, los conmutadores PoE pueden priorizar la energía para dispositivos críticos, lo que garantiza un funcionamiento eficiente de la red.