En este momento, la tecnología Power over Ethernet (PoE) ha cambiado la forma en que las personas alimentan y conectan dispositivos modernos, lo que la hace ideal para empresas, redes de TI y hogares inteligentes. Armados con esta guía, analizaremos el mundo de los conmutadores PoE, sus funcionalidades, ventajas y su relevancia para alimentar cámaras de red, puntos de acceso inalámbricos, objetivos de IoT y otros. Ya sea un experto en TI, un autodidacta en tecnología o un ejecutivo de negocios que intenta hacer que su red sea más efectiva, este amplio recurso cumplirá su propósito de brindarle la información correcta para permitirle tomar las decisiones correctas. Por lo tanto, el artículo explicará cómo los conmutadores PoE pueden mejorar la eficiencia de su infraestructura de red y la capacidad de alimentar dispositivos y transferir datos entre ellos de una manera nueva.
¿Qué es un conmutador PoE y cómo funciona?
¿Qué es la tecnología Power over Ethernet?
La tecnología PoE permite que los datos y la energía se transmitan juntos a través de un cable Ethernet para alimentar los dispositivos. Esto significa que los dispositivos conectados no requieren fuentes de alimentación individuales, lo que ahorra tiempo y reduce los costos de infraestructura. La tecnología PoE utiliza los mismos cables de cobre en un cable Ethernet para transmitir señales de datos junto con energía de bajo voltaje. Esta tecnología conecta y alimenta varios dispositivos, como cámaras IP, puntos de acceso inalámbricos o teléfonos VoIP. Los dispositivos habilitados con estas tecnologías cumplen con los estándares definidos por IEEE 802.3af y 802.3at, por lo que los niveles de energía admitidos por los dispositivos están configurados para funcionar juntos de manera eficiente.
Descripción de cada puerto en un conmutador PoE: comprensión de funciones
Cada puerto de un switch PoE actúa como interfaz de datos y fuente de conexión para los dispositivos que están conectados a él. En función de los parámetros del dispositivo, se construyen los puertos para determinar si el dispositivo conectado requiere PoE y, en caso afirmativo, cuál es el nivel de potencia adecuado que debe suministrar. Además, el puerto también permite que el dispositivo se comunique con la red y es responsable de garantizar una comunicación eficaz. Dado que los puertos admiten alimentación y datos, lo que permite una conectividad sencilla, ya no se necesitan enchufes eléctricos, lo que permite configuraciones más rápidas del dispositivo.
Dispositivos PoE conocidos y sus aplicaciones
Varios dispositivos pueden utilizar la tecnología Power over Ethernet (PoE) porque es fácil de implementar y eficaz. Consideremos los dispositivos PoE más populares y su uso correspondiente aquí:
- Cámaras IP: Implementado principalmente en sistemas de vigilancia y seguridad, PoE permite instalar fácilmente cualquier tipo de cámara y desplegarla en áreas de difícil acceso o al aire libre, ya que tanto la energía como la red se proporcionan a través de un solo cable.
- Teléfonos VoIP: Parte integral de cualquier sistema de comunicaciones unificadas contemporáneo, los teléfonos de voz sobre IP alimentados por PoE eliminan la necesidad de utilizar una fuente de alimentación externa pero garantizan una comunicación de voz confiable.
- Puntos de acceso inalámbricos, WAP:Estos dispositivos, utilizados en oficinas comerciales y otras áreas públicas, emplean PoE para aumentar la cobertura de la red inalámbrica sin requerir más que una única fuente de energía.
- Conmutadores de red: Se utiliza para alimentar y conectarse a otros dispositivos de alimentación a través de Ethernet, lo que ayuda a simplificar la implementación de la red en oficinas medianas y pequeñas.
- Dispositivos de IoT: Estos sensores, controles y herramientas de automatización se están integrando rápidamente en edificios inteligentes y funcionan con PoE para garantizar un uso y monitoreo eficiente de la energía.
Lo que es aún más sorprendente es que estos dispositivos admiten PoE, agilizan el crecimiento de la infraestructura y reducen significativamente los costos de instalación y mantenimiento.
Cómo elegir el conmutador PoE adecuado para sus necesidades
Factores a tener en cuenta en un conmutador de red
En su evaluación de un switch de red, ¿qué factores considera importantes? Hay algunos parámetros importantes a tener en cuenta para que el dispositivo cumpla con mis requisitos. Primero, evalúo la cantidad de puertos y su velocidad para asegurarme de que sean adecuados para la cantidad de dispositivos y el ancho de banda requerido. El siguiente factor a considerar es la capacidad PoE, que es vital para dispositivos encendidos como pantallas, cámaras y puntos de acceso, entre otros. También hay características de administración a considerar, ya que generalmente tengo que evaluar si se requiere un switch administrado o no administrado en función de mis requisitos de control y configuración. Además, la escalabilidad de los elementos y las garantías futuras son vitales para garantizar que el switch cumpla con las necesidades existentes, pero los sistemas tienen la garantía de crecer. Finalmente, analizo el precio y la eficiencia para ajustarme al presupuesto y al objetivo de sostenibilidad. Estos factores me guían al elegir para asegurarme de que sean los mejores en el campo.
Diferencias entre conmutadores administrados y no administrados
El control, la flexibilidad y la complejidad del dispositivo diferencian a los conmutadores administrados de los no administrados. Un conmutador administrado brinda la oportunidad de configurar el dispositivo y monitorear las actividades de los usuarios en la red y el tráfico que pasa por ella, lo que significa que se pueden usar funciones avanzadas como VLAN, VoIP, QoS y varias configuraciones de seguridad. Estos conmutadores tienden a ser más efectivos en redes grandes y más complicadas donde se necesita versatilidad, ajuste y alta personalización.
Por otro lado, los switches no administrados implementan una instrucción plug-and-play y no requieren configuración. Son dispositivos fáciles de usar para redes pequeñas o entornos donde no es necesario realizar una manipulación adicional. Si bien son comparativamente más económicos, carecen del control y las funciones avanzadas que ofrecen los switches administrados.
El interruptor correcto a utilizar entre los dos depende del tamaño y la complejidad de su red y de los requisitos de su red.
Comprensión del presupuesto de PoE y la asignación de energía
El presupuesto PoE es una designación que se le da a la potencia máxima que la alimentación a través de un conmutador Ethernet puede proporcionar a los demás dispositivos conectados, como puntos de acceso telefónicos y cámaras IP. Los dispositivos conectados a través del presupuesto PoE tienen cada uno una potencia establecida que requieren, y el presupuesto PoE está ahí para garantizar que la cantidad máxima de conmutadores de un tipo en la serie esté equilibrada con la potencia máxima de salida. Un dispositivo recibe el suministro de energía correcto en todo momento cuando se calcula la energía total consumida y se compara con lo que se ha establecido como límite PoE para el conmutador en particular. Para evitar problemas dentro de los dispositivos interconectados de la red que se puedan escalar en el futuro, la asignación de energía debe depender principalmente de la criticidad del dispositivo. Recuerde siempre verificar las especificaciones del conmutador y los dispositivos alimentados que está utilizando para asegurarse de que todos los componentes sean compatibles y puedan funcionar juntos de manera eficiente.
Ventajas de los conmutadores Gigabit Ethernet
Cómo la tecnología Gigabit mejora el rendimiento de la red
Proporcionar velocidades de transferencia de datos de hasta Gigabit por segundo permite compartir archivos, transmitir videos y operar aplicaciones de manera receptiva, lo que mejora enormemente el rendimiento de la red. Este desarrollo acentúa la eficiencia y ayuda a maximizar las actividades donde el ancho de banda requerido es enorme, lo que es perfecto para el lugar de trabajo moderno. Además, inhibe el retraso en la comunicación a través de los dispositivos en la red, lo que impulsa el flujo de trabajo, que es una de las mejores características de los conmutadores PoE Ethernet. Además, es compatible con versiones anteriores de equipos antiguos, por lo que se pueden realizar actualizaciones de software incrementales sin interferir con la infraestructura existente. Todas estas ventajas se combinan para mejorar la confiabilidad, la flexibilidad de crecimiento y el rendimiento de la red.
A continuación se muestra una comparación: Switch PoE 660 frente a Fast Ethernet
La velocidad y la capacidad son las principales diferencias entre ambos. Si consideramos la velocidad máxima de hasta 100 Mbps de Fast Ethernet, esta es sustancialmente inferior a la de 1 Gbps de Gigabit Ethernet, que equivale a 1000 Mbps. Además, las aplicaciones en la nube, los flujos y archivos de vídeo de gran tamaño y los programas modernos se ven favorecidos por una velocidad mejorada.
Los conmutadores Gigabit PoE eliminan la necesidad de cableado adicional al conectar cámaras IP, teléfonos VoIP o puntos de acceso inalámbricos, ya que pueden suministrar energía a cualquier dispositivo interconectado. Sin embargo, cuando se trata de dispositivos BeBD/Cad con altas capacidades, los conmutadores sata Ethernet rápidos no lograrían satisfacer el ancho de banda necesario, especialmente en un escenario exigente, lo que seguramente también provocaría demoras y congestión de la red.
Para ampliar este tema, la escalabilidad es otro aspecto a tener en cuenta. Cuando se trata de Gigabit Ethernet, la cantidad de volumen de tráfico de datos que se debe atender es mucho mayor, lo que garantiza que la infraestructura esté protegida tanto desde una perspectiva de crecimiento de la red a corto como a largo plazo. Por el contrario, si bien Fast Ethernet se puede conectar en red con una cantidad limitada de ancho de banda, lo que es ideal para redes más pequeñas o antiguas, no puede adaptarse a las operaciones de alta velocidad que podrían ocurrir, lo que dificulta los requisitos futuros.
Los dispositivos Fast Ethernet suelen ser mucho más económicos que los Gigabit; sin embargo, los primeros pueden tener algunos beneficios costosos a largo plazo. Ahora bien, en una situación más orientada a los negocios, las aplicaciones, las dimensiones de la red y la escalabilidad determinan cuán elaborada debe ser la solución. Y los dispositivos Fast Ethernet son aún más asequibles.
Los beneficios de utilizar Gigabit Ethernet en las redes actuales
El principal beneficio de Gigabit Ethernet es su alta velocidad de transferencia de hasta 1 Gbps, lo que ofrece una alta confiabilidad y requisitos de credenciales, lo que hace que la aplicación sea ideal para las redes modernas. Con esto, es ideal para ejecutar videoconferencias, computación en la nube y transferencias de archivos grandes de manera eficiente. Además, Gigabit Ethernet impulsa las optimizaciones de la red al minimizar la latencia y la pérdida de paquetes, lo que da como resultado un uso de la red ininterrumpido y fluido. Gracias a su diseño innovador, cualquier infraestructura actual se puede mejorar hoy casi sin esfuerzo de transición o transformación. El año pasado, estas industrias adquirieron Gigabit Ethernet para prepararse para el futuro de la integración de telecomunicaciones, admitiendo estructuras que pudieran adaptarse a conmutadores que tuvieran diseños de 24 puertos.
Configuración de un conmutador Ethernet PoE: problemas de configuración y problemas habituales
Cómo configurar e instalar un conmutador Ethernet PoE
Al configurar el conmutador PoE, recomiendo comenzar por interconectarlo con el escritorio en red y obtener acceso a su interfaz basada en web. Después de hacerlo, configure una dirección IP y las VLAN según corresponda, y asigne los puertos que requieran configuraciones adecuadas junto con el PoE. Otra configuración que debe establecerse en el cuadro cúbico son las órdenes de calidad de servicio para que se pueda dar prioridad al tráfico importante. La autenticación y el acceso de los usuarios necesitan restricciones; por lo tanto, todas las configuraciones deben guardarse correctamente para evitar configuraciones incorrectas. Después de cada paso de configuración, deben establecerse conexiones para verificar, por ejemplo, que todos los puntos estén conectados.
Pueden surgir varios problemas comunes al implementar un conmutador PoE (Alimentación a través de Ethernet), lo que altera el rendimiento o la funcionalidad.
Es probable que surjan algunos problemas una vez que se haya implementado un conmutador PoE, que es donde la energía se entrega a los dispositivos cableados a través de cables Ethernet. Por ejemplo, el suministro de energía insuficiente tiende a ser un problema común cuando el consumo total de electricidad estimado de los dispositivos conectados al conmutador supera el presupuesto total de energía en el conmutador Ethernet. Una solución a este problema sería maximizar la demanda total de energía de todos los dispositivos y garantizar que el conmutador Ethernet cumpla con los requisitos.
Un problema que se presenta con frecuencia es el cableado incorrecto. Utilice siempre cables Ethernet de buena calidad, como Cat5e o Cat6, que pueden soportar la transmisión de datos y energía. Los cables de mala calidad o los conectores defectuosos pueden provocar desconexiones frecuentes o fallas en el suministro de energía, y estos problemas se pueden solucionar conectando un conmutador de paso a través de PoE.
Otro problema puede surgir debido a un error de configuración de puerto detectado durante la instalación de PoE. Los puertos correspondientes en el conmutador deben configurarse correctamente para que los puertos PoE estén activados. La otra verificación necesaria podría ser que los dispositivos alimentados por PoE cumplan con los requisitos de las especificaciones IEEE que acepta el conmutador (802.3 af, 802.3at, 802.3bt, etc.).
Por último, los problemas con el firmware también pueden limitar drásticamente el funcionamiento del switch. Asegúrese siempre de que el firmware del switch PoE sea el más reciente, ya que los fabricantes lo actualizan para corregir errores o mejorar la compatibilidad del switch con dispositivos de nuevo diseño. Es parte de la rutina del usuario verificar regularmente estos problemas y los parches de Kunde para mejorar las operaciones y la confiabilidad de la implementación de PoE.
Preguntas frecuentes sobre conmutadores Power over Ethernet
¿Cuál es la potencia PoE máxima permitida por puerto?
El estándar IEEE compatible con cada switch determina la potencia máxima por puerto. En particular, la potencia máxima permitida por el estándar IEEE 802.3af (PoE) es de 15.4 vatios por puerto. Para una mayor potencia de salida que el estándar anterior, el estándar IEEE 802.3at (PoE+) puede admitir hasta 30 vatios de salida por puerto, lo que es adecuado para switches con 4 puertos PoE. La implementación del estándar más evolucionado, IEEE 802.3bt, admite 60 vatios (tipo 3) y 90 vatios (tipo 4) por puerto, según el tipo utilizado. Siempre verifique los dispositivos conectados en el estándar específico del switch PoE utilizado y su presupuesto de energía para comprobar la compatibilidad.
¿Pueden los conmutadores POE funcionar con teléfonos VoIP?
Los conmutadores PoE son eficaces para alimentar teléfonos VoIP. Dado que los conmutadores PoE envían tanto energía como datos a través de un solo cable Ethernet, se elimina la necesidad de fuentes de alimentación independientes, lo que simplifica la configuración. Como la mayoría de los teléfonos VoIP nuevos vienen equipados para funcionar con tecnologías PoE, se recomienda asegurarse de que lo que el teléfono espera y las capacidades del conmutador PoE coincidan, ya que un suministro de energía insuficiente podría ser un problema.
¿Cómo se puede dar soporte a una red que admite varios dispositivos de alta densidad con un conmutador PoE Gigabit de 24 puertos?
El switch PoE Gigabit de 24 puertos actúa como un concentrador para muchos dispositivos, incluidos teléfonos VoIP, cámaras IP y puntos de acceso, al alimentarlos y conectarlos de manera central. Esto se debe a que un switch de 24 o más puertos permite al usuario evitar la congestión en el switch. El hecho de que sea un switch Gigabit evita cuellos de botella en áreas de tráfico pico. Dado que Power over Ethernet (PoE) facilita la implementación unificada a la vez que es rentable y fácil de instalar, las personas pueden experimentar la naturaleza premium de estos switches. En dispositivos de alta densidad como los campus empresariales, el switch permite una fuente de alimentación confiable a través de todos los puertos mientras combina múltiples funciones en una red. En esencia, recuerde siempre el presupuesto de energía total antes de conectar los dispositivos para confirmar la compatibilidad.
Preguntas frecuentes (FAQ)
P: ¿Qué es un conmutador PoE y cómo funciona?
R: Un conmutador de alimentación a través de Ethernet (PoE) es un conmutador de red que puede suministrar energía eléctrica y datos a dispositivos de alimentación, lo que se logra conectando un solo cable Ethernet. En concreto, inyecta energía en el cable Ethernet y los datos para que dispositivos como cámaras IP, teléfonos VoIP y puntos de acceso inalámbricos no requieran cables de alimentación dedicados independientes.
P: ¿Cuáles son los aspectos positivos de un conmutador PoE?
R: Entre los beneficios de los conmutadores PoE se incluyen la reducción de los costos asociados con los equipos en términos de instalación, cableado, flexibilidad en la ubicación de los dispositivos, consolidación del suministro de energía y alimentación de equipos que se encuentran en áreas de difícil acceso. Son útiles para suministrar energía a cámaras de seguridad, teléfonos VoIP y puntos de acceso inalámbricos en redes pequeñas y grandes.
P: ¿Cuál es la diferencia entre los conmutadores PoE administrados y no administrados a través de cables Ethernet?
R: Los conmutadores PoE administrados son más avanzados porque admiten la configuración de VLAN, los ajustes de QoS y la gestión remota, mientras que los conmutadores PoE no administrados son dispositivos simples que simplemente requieren conexión sin ninguna otra configuración. Los conmutadores PoE administrados son adecuados para redes más extensas y altamente sofisticadas, mientras que los no administrados son apropiados para redes pequeñas básicas y para uso doméstico.
P: ¿Cuántos puertos PoE se pueden requerir?
R: Según sus requisitos, la cantidad de puertos puede variar. Cuente dispositivos como conmutadores PoE de cuatro, ocho, dieciséis o veinticuatro puertos, etc. También debe tener en cuenta la cantidad de dispositivos PoE que prevé, el posible uso futuro y cualquier otro dispositivo que utilice un cable eléctrico estándar que no sea PoE.
P: Explique qué es PoE Passthrough y cuáles son sus ventajas.
R: Una de las funciones disponibles en algunos conmutadores PoE es la transferencia de PoE, que permite que el conmutador obtenga PoE y luego lo entregue a otros puntos finales. Esta funcionalidad es particularmente ventajosa cuando se utiliza la conexión en cadena de dispositivos o cuando se intenta alcanzar una mayor distancia de la red, ya que permite utilizar solo una fuente de alimentación para alimentar el conmutador y los dispositivos conectados.
P: Explique qué son PoE Af,1928, PoE At,1929 y PoE Bt,2030 y en qué se diferencian.
R: Cada uno de estos estándares con letras establece una especificación compatible para varios niveles de PoE. Por ejemplo, el PoE tipo 802.3af proporciona hasta 15.4 vatios, mientras que el PoE tipo 802.3at proporciona hasta 30 vatios y el PoE tipo 802.3 ofrece un rango que puede ser mayor, hasta un máximo de 60 vatios para el tipo 3 y el PoE tipo 4, hasta no más de 100 vatios por puerto. Los dispositivos más antiguos admiten dispositivos nuevos, más potentes.
P: ¿Cuál es mejor, el switch PoE, TP-Link o Netgear?
R: En cuanto a las características de los switches PoE, TP-Link y Netgear son bastante competitivos entre sí, ya que ambas marcas y empresas no se preocupan por sus precios. Tenga en cuenta factores como la cantidad total de puertos PoE, el presupuesto de TK-Link y Netgear, así como las características de administración de los dispositivos. Las ofertas de productos de cada marca varían desde unidades de escritorio estándar hasta modelos más grandes montados en bastidor. Por lo tanto, asegúrese de comprar cables de red que se adapten a su modelo.
P: ¿Cuál es la función de los puertos SFP en los conmutadores PoE?
R: En mi opinión, los puertos SFP (Small Form-factor Pluggable) son una parte importante de los switches PoE, ya que son modulares porque permiten al usuario insertar una variedad de cables de red de fibra óptica o cobre, lo que permite una mayor versatilidad y movilidad en redes de varios gigabits. Ofrecer switches PoE con puertos SFP maximiza la versatilidad en el diseño de la red al facilitar las conexiones de larga distancia o alta velocidad con facilidad. Además de los puertos RJ-45, algunos switches aún vienen con 2 puertos SFP plus o 4 puertos SFP.
P: ¿Qué métodos puedo adoptar para confirmar adecuadamente que mi conmutador PoE tiene suficiente energía para todos los dispositivos conectados?
A: Los pasos sugeridos a seguir para asegurar que su switch PoE cumpla con los requerimientos de energía de los dispositivos conectados a él son los siguientes: 1) Agregue la potencia PoE disponible del switch 2) Agregue la potencia mínima asignada a cada dispositivo PoE que conectará a cada una de las especificaciones, 3) Agregue la potencia máxima nominal de los dispositivos conectados y especifíquela en el parámetro del switch al momento de la compra, y 4) Cuando use dispositivos que consumen PoE, verifique los switches que admiten PoE de alta potencia o las funciones de recuperación automática de PoE.
Fuentes de referencia
- Desafíos y soluciones para sistemas PoE en switches Ethernet
- Año de publicación: 2019
- Conclusiones principales: En este artículo se analizan los beneficios de la tecnología Power over Ethernet (PoE), que permite suministrar alimentación de CC junto con datos a través de cables Ethernet. Se destacan ventajas como los menores costos de lista de materiales y los múltiples niveles de protección contra sobrecargas, cortocircuitos y sobretemperatura. El artículo enfatiza la importancia del protocolo de enlace en los dispositivos PoE para evitar daños por instalaciones incorrectas.
- Metodología: Los autores ofrecen una descripción general completa de la tecnología PoE, analizando sus desafíos de implementación y posibles soluciones, aunque las metodologías experimentales específicas no se detallan en el resumen.Desafíos y soluciones para sistemas PoE en conmutadores Ethernet, 2019).
- Caracterización de un sistema de iluminación LED basado en Power-over-Ethernet (PoE)
- Autores: Indika Perera y col.
- Fecha de publicación: 2019-04-02
- Conclusiones principales: Este estudio caracteriza un sistema de iluminación PoE, identifica pérdidas de potencia en diferentes partes del sistema y compara el rendimiento de los sistemas de iluminación LED basados en PoE disponibles en el mercado, incluidos aquellos con capacidades plug-and-play. Los resultados indican que los sistemas PoE pueden lograr una mayor eficiencia que los sistemas de CA tradicionales debido a pérdidas de conversión de potencia minimizadas.
- Metodología: Los autores desarrollaron una metodología para caracterizar la eficiencia eléctrica de los sistemas de iluminación LED basados en PoE, analizando componentes como equipos de suministro de energía, dispositivos alimentados, cables Ethernet y controladores LED.Perera et al., 2019, págs. 109401K-109401K – 12).
- Evaluación y modelado del consumo energético de puntos de acceso WiFi alimentados por PoE
- Autores: Hamidou Dembélé y otros.
- Año de publicación: 2023
- Conclusiones principales: En este artículo se presenta una técnica de medición basada en el principio PoE para evaluar el consumo de energía de los puntos de acceso WiFi. Se demuestra que la selección óptima de los anchos de banda disponibles puede mejorar significativamente la eficiencia energética durante la comunicación de datos.
- Metodología: Los autores proponen un modelo general para predecir el impacto de las características del tráfico de la red en el consumo de energía del punto de acceso, validado a través del análisis de regresión lineal, que muestra errores porcentuales absolutos medios (MAPE) bajos.Dembélé et al., 2023, págs. 74796–74804).
- Una arquitectura de software genérica para equipos de suministro de energía PoE
- Autores: Andreas Mäkilä y otros.
- Fecha de publicación: 2022-06-01
- Conclusiones principales: Este documento presenta una arquitectura de software genérica para equipos de suministro de energía (PSE) Power over Ethernet (PoE), con el objetivo de gestionar los presupuestos de energía en múltiples PSE de manera efectiva.
- Metodología: Los autores analizan la unión de características y requisitos en tiempo real para varias soluciones de hardware y desarrollan una arquitectura de software que puede interactuar con diferentes PSE.Mäkilä et al., 2022, págs. 1375-1380).
- Red de posicionamiento de luz visible habilitada para PoE con requisitos de ancho de banda reducidos y reconstrucción de pulsos de alta precisión
- Autores: Zhenghai Wang y otros.
- Año de publicación: 2024
- Conclusiones principales: Este estudio propone una red de posicionamiento por luz visible (VLP) habilitada para PoE que mejora la precisión y la rentabilidad del posicionamiento en interiores. El esquema propuesto logra una alta precisión en el posicionamiento manteniendo bajos requisitos de ancho de banda.
- Metodología: Los autores presentan técnicas de sincronización y un método de reconstrucción de pulsos de alta precisión para mejorar la calidad de la señal y la precisión de posicionamiento, validados a través de resultados experimentales.Wang et al., 2024, págs. 1–11).
- Alimentación a través de Ethernet
- Interruptor de red