Qué es PoE, la alimentación a través de Ethernet

Power over Ethernet (PoE) es la entrega de energía eléctrica a los dispositivos en red a través del mismo cableado Ethernet que los conecta a la LAN. Esto simplifica los propios dispositivos al eliminar la necesidad de un enchufe eléctrico y un convertidor de potencia, y hace que no sea necesario tener cableado eléctrico de CA y enchufes instalados cerca de cada dispositivo.

Muchas empresas han llegado a confiar en PoE para llevar electricidad a través de cables de datos existentes a puntos de acceso Wi-Fi, firewalls, teléfonos IP y otra infraestructura en todas sus redes. El uso de PoE ha crecido sustancialmente desde que IEEE lo estandarizó en 2003, y su uso solo aumentará en los próximos años a medida que se desarrollen nuevas aplicaciones. Se espera que el mercado de Power over Ethernet crezca un 13 % anual de 2023 a 2028 , alcanzando un valor de 1860 millones de dólares para 2026, según Dell'Oro Group, “Hay una serie de impulsores para la tecnología PoE. Por ejemplo, si observa los puntos de acceso WLAN, tiene una mayor cantidad de bandas [de espectro inalámbrico] y velocidades más altas que requieren mayor potencia”, dice Sameh Boujelbene, director de investigación sénior de investigación de mercado de conmutadores Ethernet en la compañía. “La nueva generación de teléfonos IP está agregando funciones de telepresencia. Si observa las cámaras de vigilancia, tiene funciones de zoom, ha añadido análisis. Todas estas nuevas funciones requieren mayor potencia”.

¿Cómo funciona la alimentación a través de Ethernet?

PoE transmite alimentación de CC a través de los cables dentro de un cable Ethernet. En algunas variantes, la energía y los datos viajan por pares separados dentro del cable, pero en otras viajan a lo largo de los mismos hilos de cobre. Debido a que Ethernet usa señalización diferencial, las transmisiones de energía y datos no interfieren entre sí. La tecnología es similar a lo que se conoce como alimentación fantasma, una técnica utilizada por los micrófonos de condensador y el antiguo servicio telefónico tradicional (POTS).

Esto es apropiado porque uno de los primeros grandes casos de uso de PoE surgió hace unos 20 años, cuando muchas empresas comenzaron a reemplazar esas líneas POTS con teléfonos IP; PoE hizo posible implementar más teléfonos IP que consumen mucha energía en los mismos espacios sin requerir una conexión de alimentación dedicada separada.

Las redes PoE constan de dispositivos alimentados , básicamente, cualquier dispositivo que reciba energía y datos de la red, junto con equipos de suministro de energía, que suministran energía eléctrica a la red desde una fuente de energía externa. Muchos conmutadores Ethernet tienen la capacidad de servir como equipo de suministro de energía PoE, pero también puede usar inyectores para entregar energía a partes de la red donde el equipo no está habilitado para PoE. La distancia de transmisión de PoE no supera los 100 metros, por lo que es imprescindible tener inyectores u otros conmutadores habilitados para PoE, llamados dispositivos midspan, en ubicaciones regulares a lo largo de la red.

No todos los dispositivos en red pueden recibir alimentación de una conexión PoE. Sin embargo, estos dispositivos aún pueden recibir datos de esa conexión y no hay peligro de que su tarjeta de red se frie por la energía entrante: cada conexión PoE realiza un protocolo de enlace para evaluar las capacidades de un dispositivo de punto final antes de intentar alimentarlo. También puede usar un divisor PoE que separará la energía y los datos del cableado Ethernet y los entregará a un conector de alimentación estándar.

PoE funciona con un cable Ethernet estándar que probablemente ya utilice para su red. El único inconveniente es que para los estándares PoE Tipo 3 y 4 que representan el estado actual de la técnica, necesita un cable Ethernet de 8 pines. Algunas redes más antiguas todavía usan 4 pines, así que verifique antes de continuar.

Beneficios de la alimentación a través de Ethernet

Las ideas impulsoras detrás de PoE fueron eliminar la necesidad de instalar tomas de corriente, especialmente en lugares remotos o de difícil acceso.

PoE se compromete a:

• Reducir los costos de implementación hasta en $1,000 por dispositivo.
• Reducirla necesidad de adaptadores de alimentación de CA.
• Simplificar la instalación al permitir que los clientes empleen un solo cable Cat5/5e/6 tanto para datos como para alimentación.
• Ofrecer a los clientes administración y respaldo de energía centralizados.
• Permite reutilizar el cobre de las redes telefónicas heredadas.
• Facilite el traslado de dispositivos sin tiempo de inactividad.

“El ahorro de energía es una gran parte de PoE en particular, pero el estándar realmente se enfoca en la eficiencia energética, ya que usa los cuatro pares de [cables en] cableado Ethernet Cat 5, mientras que las versiones anteriores del estándar usaban dos”, dijo David Tremblay, Presidente del subcomité Ethernet Alliance PoE y arquitecto de sistemas en Aruba Networks. El estándar más reciente mantiene un nivel de firma de energía que admite aplicaciones de iluminación o IoT y tiene un rendimiento en espera aceptable cuando es necesario.

Otro beneficio, señala Tremblay, es que PoE en combinación con el software de análisis puede permitir que los equipos de administración de instalaciones determinen qué áreas de los edificios están desocupadas y ahorren electricidad al apagar las luces y los dispositivos HVAC de forma remota. Un beneficio importante y creciente de PoE es la implementación de puntos de acceso Wi-Fi. Estos dispositivos a menudo se colocan en lugares donde sería difícil extender las líneas eléctricas tradicionales, como detrás de los paneles del techo, dijo Boujelbene.

El crecimiento de la tecnología inalámbrica en edificios, oficinas y lugares como estadios deportivos alimenta la necesidad de PoE, dijo Tremblay. “PoE hace que los despliegues inalámbricos sean mucho más tangibles”.

El gran desafío: la interoperabilidad de Power over Ethernet

El mayor desafío individual para PoE es garantizar la interoperabilidad. El programa de certificación Power over Ethernet de Ethernet Alliance puede ayudar a habilitar instalaciones PoE más rápidas y evitar problemas de interoperabilidad, dijo Tremblay. Los proveedores de Ethernet, incluidos Analog Devices, Cisco, HPE, Huawei, Microsemi y Texas Instruments, forman parte del programa de certificación.

Pero a medida que se desarrollan nuevas clases de dispositivos, los actores de la industria deben forjar nuevas asociaciones con empresas que ofrecen equipos certificados, asevera el grupo Dell'Oro. “Con la diversidad de aplicaciones, surgen problemas de interoperabilidad que dictan la necesidad de pruebas y certificación”, dijo Boujelbene.