PoE IEEE 802.3af versus IEEE 802.3at

PoE (Power over Ethernet) es el nombre de varios métodos que permiten alimentar dispositivos de red a través de cables UTP / FTP. De esta manera es posible alimentar dispositivos como cámaras, teléfonos, conmutadores, puntos de acceso, etc. En 2003, el IEEE estableció el estándar 802.3af PoE, actualizado a 802.3at en 2009. 802.3at distingue entre el primer tipo (antes 802.3af ) y el segundo tipo con una potencia máxima de transmisión de 30 W, casi dos veces mayor. El segundo tipo es adecuado para alimentar cámaras con iluminadores IR de alta potencia, teléfonos IP, pequeñas impresoras de red, etc.

Comparación de los dos tipos de PoE:

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Algunas empresas desarrollaron soluciones que transmiten energía a través de los 4 pares de cables UTP / FTP (por ejemplo, UPOE de Cisco). Permiten fuentes de alimentación con una potencia de salida de hasta 60 W, y el consumo de energía de los dispositivos alimentados puede alcanzar los 51 W.

Ventajas de la tecnología PoE:

  • La transmisión de energía y datos a través de un solo cable reduce los costos de cableado e instalación
  • Alcance de al menos 100 m. (con cableado adecuado)
  • Alta seguridad y confiabilidad: en condiciones típicas, el riesgo de descarga eléctrica no es alto (el voltaje es inferior a 60 V) y la tecnología implica procedimientos de auto prueba
  • Protección de dispositivos que no cumplen con la norma
  • Facilidad de instalación
  • Compatibilidad con versiones anteriores de versiones anteriores

Dependiendo de la ubicación en la ruta de transmisión donde la fuente de alimentación se combina con los datos, los dispositivos de inyección de energía se pueden dividir en 2 grupos: conmutadores PoE (endpam) y adaptadores PoE (midspam).

  • Dependiendo de la potencia transmitida y las velocidades de datos, el estándar 802.3at abarca 2 versiones:
  • Tipo 1: para dispositivos que cumplen con 802.3af y con transmisión de potencia que emplean 2 pares de mín. Cable de categoría 3, con una potencia de salida máxima de 12,95 W
  • Tipo 2: con una potencia de salida máxima de 30 W, transmitida a través de mín. Cable Cat.5

 

El estándar también define dos tipos de implementación de PoE:

Opción A: la alimentación se envía junto con los datos en los pares 1/2 y 3/6

Opción B – la energía se envía en pares 4/5 y 7/8 (no se usa en redes Fast Ethernet, en el caso de Gigabit Ethernet los pares se usan tanto para transmisión de datos como de energía).

La unidad de fuente de alimentación puede implementar ambos o solo uno de los tipos de PoE, sin dejar de cumplir con el estándar. Por lo tanto, el dispositivo alimentado debe admitir ambos modos, sin embargo, como resulta en la práctica, no todos los dispositivos finales cumplen completamente con el estándar. Esta puede ser la razón de la falta de compatibilidad con algunas fuentes de alimentación PoE.

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Diagrama de cableado para un conmutador PoE (endoscopio) y un dispositivo alimentado por 802.3af (802.3at tipo 1).

Opción A – color violeta,

Opción B – color amarillo.

Diagrama de cableado para un inyector PoE (midspan) y un dispositivo alimentado por 802.3af (802.3at tipo 1). Opción A – color violeta, opción B – color amarillo.

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Diagrama de cableado para un conmutador PoE (endpan) y un dispositivo alimentado por 802.3at tipo 2 (PoE +).

Opción A – color violeta,

Opción B – color amarillo.

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Diagrama de cableado para un inyector PoE (midspan) y un dispositivo alimentado por 802.3at tipo 2 (PoE +).

Opción A – color violeta.

Opción B – color amarillo.

Procedimientos de prueba y clases de dispositivos alimentados

El estándar PoE se ha optimizado para la seguridad. Además de un rango de voltaje seguro, los dispositivos deben comunicarse de acuerdo con los procedimientos establecidos. Antes de proporcionar la tensión de alimentación, la fuente de alimentación PoE prueba la conexión. La corriente está limitada a miliamperios y se aplica para determinar el tipo real de PoE implementado en el dispositivo alimentado (con la ayuda de una resistencia característica de aproximadamente 25 kΩ utilizada para este propósito en el dispositivo). Además, este procedimiento permite verificar la continuidad de la línea.

La clasificación opcional de equipos que cumplen con el estándar 802.3af proporciona información útil sobre sus requisitos de energía. Se basa en la medición de la corriente que fluye al probar la conexión. El equipo se clasifica de la siguiente manera:

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Los dispositivos que cumplen con 802.3at también se comunican entre sí mediante el protocolo de administración de energía de Capa 2 para una asignación de energía mejorada, LLDP-MED (versión extendida del protocolo para la detección automática de dispositivos). Con dicha comunicación es posible determinar la demanda de energía real con una precisión de 1,11 W. La unidad de suministro de energía envía la información sobre la demanda de energía en períodos de tiempo regulares.

Solución no estándar: PoE pasivo

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Diagrama de cableado de un inyector PoE pasivo y un dispositivo alimentado

El PoE pasivo transmite energía a través de conductores seleccionados de cable UTP / FTP. El voltaje de suministro se puede conectar directamente al dispositivo alimentado o convertir mediante un adaptador especial. No hay comunicación entre la fuente de alimentación y el dispositivo con alimentación; la alimentación se proporciona de forma continua. El cableado se suele realizar según la opción B de IEEE 802.3af (uso de pares libres 4/5 (+) y 7/8 (-) en redes Ethernet de 10/100 Mbps).

Hay dispositivos de energía que pueden operar en redes Gigabit Ethernet. Usan transformadores que permiten transmitir energía junto con los datos (como en 802.3af opción A). Cabe señalar que las soluciones PoE pasivas no son compatibles con el estándar 802.3at y no se recomiendan para su uso en redes profesionales.

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Un ejemplo de solución PoE pasiva en una red CCTV