Hace años, alguien tuvo la idea de combinar la transmisión de la energía y los datos sobre un cable de par trenzado y así nació la Alimentación sobre Ethernet (PoE). A lo largo de los años posteriores, se han lanzado un gran número de dispositivos que suministran y consumen energía y datos a través del mismo cable, y cada día están apareciendo más.
En la mayoría de los casos, el uso del PoE elimina la necesidad de una toma de CA, lo que elimina el coste y la mano de obra de este tendido redundante. También puede eliminar la fuente de alimentación independiente del dispositivo, lo que implica un punto de fallo menos. Y dado que el PoE usa voltajes más bajos y más seguros, no son necesarios los estrictos requisitos, como conductos y cajas eléctricas, que requieren los dispositivos alimentados mediante CA.
Un circuito PoE se compone de tres partes:
• El equipo de suministro de energía (Power Sourcing Equipment, PSE), que introduce la alimentación en el mismo cableado que las señales de datos. Normalmente, se trata de un switch, pero también puede ser un inyector midspan usado en aquellos casos en los que el switch no es capaz de suministrar energía.
• El cableado que transporta tanto la alimentación como las señales de datos. Los estándares del IEEE para PoE especifican sistemas de cableado de dos o cuatro pares trenzados.
• El dispositivo alimentado (PD), que consume la energía proporcionada por el PSE
En las aplicaciones estándar del PoE en el IEEE , el PSE suministra la energía solo después de que el PD la solicite. Si el PD está desconectado, el PSE eliminará la alimentación. Esto hace que el PoE sea considerablemente más seguro que la típica alimentación por CA, que siempre está presente en la toma de corriente. Además, el PoE usa un voltaje más bajo: De 43 a 57 V CC.
El primer estándar para PoE, 802.3af, se adoptó en 2003 y suministraba hasta 15,4 vatios de potencia sobre dos pares. Adoptado en 2005, 802.3at (también conocido como "PoE+") admitía hasta 30 W.
Cisco desarrolló su "PoE universal" (UPOE) usando los cuatro pares, aumentando la potencia máxima hasta 60 W. En septiembre de 2018, el IEEE aprobó 802.3bt, elevando la potencia suministrada hasta los 90 W.
El procedimiento para implantar con éxito el PoE consta de tres pasos:
1. Selección de los equipos
2. Certificación del cableado
3. Instalación y resolución de problemas Veamos lo que se requiere en cada paso.
Si bien el PoE brinda una gran oportunidad, existe un problema importante en torno a la estandarización. El término "PoE" no está registrado, y cualquier fabricante puede atribuirse capacidades PoE. Actualmente existen tres normas publicadas en el IEEE. Estas normas definen ocho clases o niveles de potencia diferentes, que se pueden suministrar a través de cuatro configuraciones: Los Tipos 1 y 2, que usan dos pares, y los Tipos 3 y 4, que utilizan los cuatro pares. Además, los fabricantes han creado términos adicionales, tales como PoE+ y PoE++, o el PoE Universal de Cisco (UPOE). Y aunque todas estas modalidades encajan dentro de los tres estándares del IEEE, todavía hay una mayor confusión debido a los fabricantes que crean otras aplicaciones del PoE que están fuera de las normas. Por ejemplo, las implementaciones "pasivas" del PoE proporcionan una alimentación "siempre activa" que no se negocia entre el PSE y el PD. Otras aplicaciones negocian niveles de potencia en capas más altas que el protocolo LLDP. Los técnicos sobre el terreno e incluso los diseñadores pueden sentirse fácilmente confusos sobre qué funcionará y con qué.
Para eliminar esta incertidumbre y mejorar la interoperabilidad, la Alianza Ethernet (Ethernet Alliance), un consorcio de fabricantes que representan a los fabricantes del noventa por ciento de los equipos de conmutación con PoE, ha anunciado un Programa de Certificación para el PoE. Este programa proporciona una metodología para certificar la interoperabilidad de sus productos con otras soluciones PoE basadas en las normas IEEE-802.3 y proporciona un etiquetado sencillo de dichos productos.
La certificación de los productos se realiza mediante un proceso claramente definido usando equipos aprobados. Puede ser realizada por los propios fabricantes o por terceros, como el Laboratorio de Interoperabilidad de la Universidad de New Hampshire (UNH-IOL). Se pueden certificar tanto los equipos PSE como los PD. El equipo que supera este riguroso proceso puede ser etiquetado con los distintivos aprobados por la EA.
Los diseñadores o instaladores de equipos PoE pueden simplemente comparar las etiquetas en el PSE y el PD para determinar la compatibilidad. Si la calificación del PSE es igual o superior a los requisitos del PD, la funcionalidad está asegurada.
oE está diseñado para funcionar sobre cableado estructurado de par trenzado de categoría estándar. Sin embargo, agregar estas señales de alta potencia a un cable que transporta datos de alta velocidad da lugar a algunos requisitos adicionales para el cableado.
En primer lugar, la resistencia total del cable debe ser baja. Si es demasiado alta, la potencia se disipará entre el PSE y el PD, y el PD no recibirá suficiente potencia.
Por otra parte, el PoE se transmite aplicando una tensión en modo común sobre dos o cuatro pares, lo que significa que la corriente se divide a partes iguales entre los dos o cuatro conductores. Para que esto suceda, la resistencia de CC de cada conductor en el par debe estar equilibrada (ser igual), y cualquier diferencia se denomina desequilibrio de resistencia en CC.
Demasiado desequilibrio puede distorsionar las señales de datos, causando errores de bit, retransmisiones e incluso enlaces de datos que no funcionan.
Por último, en las implementaciones de Tipo 1, 3 y 4 ya no solo debe preocuparse del desequilibrio de resistencia en CC de cada par. Un desequilibrio de resistencia en CC excesivo entre diferentes pares también puede causar estragos en la transmisión de datos o hacer que el PoE deje de funcionar.
El IEEE ha reconocido la importancia de estas medidas de resistencia y ha incluido los requisitos para la resistencia de bucle y el desequilibrio de resistencia dentro de un par en el estándar 802.3. La Asociación de la Industria de las Telecomunicaciones (Telecommunications Industry Association, TIA) también los ha incluido en la norma ANSI/TIA 568.2-D.
Sin embargo, la comprobación en campo está especificada en un documento diferente: TIA-1152-A, que describe cómo realizar las comprobaciones de resistencia y qué
grado de precisión deben tener dichas comprobaciones. Desafortunadamente, el documento describe estos parámetros como "opcionales" y no obligatorios. A menos que estas comprobaciones se soliciten expresamente, puede que no se realicen. El resultado es que no se sabrá si el tendido de cable instalado (incluida la mano de obra) cumple con los requisitos de resistencia del PoE.
Especificar un comprobador de certificación de cableado que incluya estas mediciones de resistencia (como la serie DSX CableAnalyzer™ de Fluke Networks) e incluirlas en las especificaciones de la comprobación garantiza que la instalación de cableado desplegada funcionará con aplicaciones PoE de dos y cuatro pares.
Conocer la capacidad del PSE y los requisitos del PD simplifica mucho la instalación y la resolución de problemas. Desafortunadamente, en el mundo real, es posible que los técnicos que mantienen dispositivos con alimentación PoE no tengan acceso a esa información. Pueden verificar fácilmente los requisitos de un PD certificado por la EA, pero en la mayoría de los casos, el técnico está trabajando bastante lejos del PSE, por lo que se enfrentan a un largo camino de regreso al armario de telecomunicaciones o al centro de datos para averiguar las capacidades del switch. Después tienen que averiguar qué cable va hasta su PD. En muchos casos, es posible que no tengan acceso al PSE y que necesiten comunicarse con el equipo de TI para averiguarlo. Un técnico podría perder medio día rastreando el cable y accediendo al switch.
El MicroScanner PoE de Fluke Networks se ha diseñado para resolver este problema y ahorrarle horas de frustración al técnico. Simplemente conecte el cable en el MicroScanner PoE y, si está conectado a un PSE, mostrará la clase de potencia (0-8) disponible en el enlace. Entonces el técnico puede comparar esa clase con los requisitos del PD y saber si la energía requerida estará disponible.
El MicroScanner PoE es de un valor inestimable para el técnico de muchas otras maneras. Identificará la velocidad del puerto hasta 10 Gbps. Un puerto lento puede limitar el rendimiento de un punto de acceso o una cámara de vídeo. Si el cable ha sido dañado, muestra la longitud de cada par, identificando potenciales roturas u otros fallos. Los cables también pueden desconectarse o seguir un recorrido equivocado: el MicroScanner PoE puede actuar como un generador de tonos para rastrear el cable. Los identificadores se pueden conectar a los cables remotos para determinar adónde van.
Elija el equipo adecuado, certifique la capacidad del cable y luego asegúrese de que su técnico pueda verificar y resolver los problemas de la instalación, y su proyecto con PoE se desarrollará sin problemas.
