Ventajas y desventajas del PoE: todo lo que necesitas saber sobre la alimentación de dispositivos mediante IEEE 802.3af, 802.3at y 802.3bt

Gracias al estándar Ethernet, contamos con las redes tal y como las conocemos hoy en día. Este estándar fundamental ha permitido la comunicación entre millones de dispositivos, gracias a sus estandarizaciones que han facilitado su adopción masiva. En esta guía, nos centraremos en el estándar PoE (Power over Ethernet), el cual permite alimentar con energía eléctrica a un gran número de dispositivos conectados en red a través del mismo cable de red Ethernet utilizado para la transmisión de datos.

Significado de PoE

Las siglas en inglés corresponden a Power-over-Ethernet. En español, básicamente, significa «alimentación sobre Ethernet». Se refiere a la transmisión de energía eléctrica a dispositivos compatibles a través del cable de red utilizado para la conexión a las redes de área local. Una de las principales ventajas es que ya no es necesario tener un cableado exclusivo para la alimentación eléctrica, como ocurre con los populares cableados AC y los enchufes especiales colocados cerca de los dispositivos. Esto resulta ideal para dispositivos como puntos de acceso Wi-Fi o cámaras IP, entre otros.

Este estándar ha estado presente desde el año 2003 y ha supuesto un cambio importante. Está diseñado de tal manera que no afecta la conectividad y no reduce el rendimiento de la red. Esto permite a los usuarios utilizar dispositivos compatibles con el estándar PoE de manera segura.

Como resultado, el cable de red tiene ahora dos funciones principales: transmitir datos y suministrar energía eléctrica. ¡Mucho más práctico! Ya no necesitamos usar cables separados.

Ventajas de PoE

Una de sus principales características es que puede ahorrarnos considerablemente los costos, ya que no requiere una fuente de alimentación eléctrica independiente. Por lo tanto, no es necesario contratar a un electricista para la instalación.

La infraestructura de PoE suele ser bastante segura, ya que los dispositivos PSE solo suministran energía cuando detectan la presencia de un dispositivo compatible con PoE. Si no se detecta un dispositivo, no se suministra energía a través de la línea, lo que garantiza la seguridad tanto de los usuarios como de los equipos frente a descargas o sobrecargas eléctricas.

Otra ventaja es que se pueden programar para apagarse automáticamente durante la noche, reiniciarse de forma remota y recopilar información relevante de los dispositivos conectados a la red.

Desventajas de PoE

Aunque poseen ciertas ventajas, las modernas fuentes de alimentación PoE (Power over Ethernet) también presentan una limitación energética, especialmente cuando se trata de dispositivos de alto consumo como las cámaras PTZ de red, a diferencia de las cámaras estándar con movimiento que pueden ser alimentadas adecuadamente.

Otro inconveniente importante es que, si varios dispositivos están conectados a una sola fuente de alimentación o interruptor de PoE y uno de ellos presenta algún problema, todos los dispositivos dejarán de funcionar simultáneamente.

También es importante mencionar el costo asociado a las soluciones de PoE. Para mitigar el riesgo mencionado anteriormente, algunos optan por utilizar dispositivos independientes para alimentar cada dispositivo, lo cual incrementa considerablemente el costo en comparación con otras soluciones disponibles en el mercado. Por esta razón, es común explorar combinaciones entre PoE y otras soluciones.

Alimentación PoE

En cuanto a la capacidad de suministrar energía, los dispositivos PoE pueden proporcionar hasta 30 vatios con PoE+ y hasta 15,4 vatios con PoE normal por puerto. Sin embargo, existe una pérdida de energía a medida que esta se transmite a través del cable, la cual depende directamente de la distancia. Se recomienda garantizar una alimentación mínima de 12,95 vatios por puerto con PoE normal y de 25,5 vatios con PoE+.

Los dispositivos PoE tienen un consumo máximo, que es la suma total de energía que puede suministrar simultáneamente. Sin embargo, la mayoría de los dispositivos PoE no tienen una capacidad de suministro de energía muy alta, lo que puede dificultar el suministro de energía a todos los puertos compatibles con PoE. Es fundamental calcular correctamente la capacidad de suministro de energía requerida al adquirir un dispositivo PoE.

Para ello, es necesario conocer de antemano los dispositivos que se conectarán, ya que la capacidad de potencia requerida puede variar según la cantidad de dispositivos. Si no se calcula correctamente, los dispositivos pueden funcionar de manera inadecuada o incluso dañarse. Es importante tener en cuenta que si hay dispositivos sin PoE, será necesario utilizar fuentes de alimentación alternativas, lo cual puede implicar un costo adicional. Sin embargo, existen muchas opciones a precios económicos en el mercado.

Seguridad en la alimentación PoE

A medida que aumenta la demanda de soluciones de red flexibles y escalables, se ha vuelto cada vez más popular la adopción de sistemas de cable PoE. Sin embargo, junto con esta conveniencia, también surgen preocupaciones de seguridad. Una de las principales preocupaciones con los sistemas de cable PoE es el riesgo de sobrecalentamiento y sobrecarga. Si los dispositivos PoE no están diseñados adecuadamente para soportar la potencia suministrada a través del cable, pueden sobrecalentarse o incluso fallar, lo que puede tener graves implicaciones para la seguridad y el rendimiento de la red.

Otro riesgo potencial es la interferencia electromagnética (EMI), que puede ser causada por la transmisión de energía eléctrica y datos a través del mismo cable. Esto puede afectar la calidad de la señal y la confiabilidad de la red. Además, existe el riesgo de que los dispositivos conectados a la red PoE sean vulnerables a ataques de seguridad. Si un dispositivo PoE está mal configurado o no se ha actualizado con los últimos parches de seguridad, puede ser explotado por atacantes para obtener acceso no autorizado a la red o lanzar ataques de denegación de servicio.

No obstante, pese a los riesgos mencionados, los sistemas de cables PoE también presentan destacables beneficios en términos de seguridad. Por ejemplo, estos sistemas pueden suministrar energía y datos a dispositivos de red ubicados en lugares remotos donde no hay acceso a una toma de corriente cercana. Esto contribuye a mejorar la seguridad y confiabilidad de la red, garantizando que los dispositivos críticos como cámaras de seguridad y sistemas de control de acceso estén siempre encendidos y conectados.

Adicionalmente, los sistemas de cables PoE pueden ser más seguros que los sistemas de alimentación convencionales debido a su tecnología de detección de dispositivos. Esto significa que solo se suministra energía a los dispositivos que cumplen con los requisitos de alimentación y se apaga automáticamente cuando se desconectan.

Diversos tipos de PoE

No todos los tipos de PoE son iguales. Examinaremos los principales estándares que se pueden emplear y las especificaciones generales de cada uno. Además, también variarán en sus usos. Sin embargo, la base de funcionamiento será la misma, permitiendo utilizar un cable de red para la transmisión de energía.

PoE según el estándar IEEE 802.3af

PoE se ha establecido como un estándar bajo la denominación IEEE 802.3af. La potencia máxima suministrada por la fuente de alimentación es de 15,4 vatios. Asimismo, es compatible con los cables Ethernet de categorías habituales, desde Cat5e en adelante, aunque se recomienda el uso de Cat 6 debido a su relación calidad-precio.

Es importante destacar que, aunque la potencia máxima es de 15,4 vatios, la potencia real suministrada es de 12,95 vatios debido a las pérdidas de energía a lo largo de la distancia. Sin embargo, esto no afecta el rendimiento de los dispositivos conectados a través de Ethernet, ya sea con enlaces de 10, 100 o 1000 Mbps.

Los dispositivos que pueden ser alimentados mediante PoE incluyen teléfonos VoIP, sensores y puntos de acceso inalámbricos. Además, es posible alimentar cámaras de seguridad estáticas (aquellas que no se mueven de manera horizontal o vertical). En resumen, se puede alimentar cualquier dispositivo que requiera baja energía eléctrica y que sea compatible con el estándar PoE.

PoE+ o 802.3at

Este es una mejora con respecto al PoE original y una de sus características más destacadas es su compatibilidad con el estándar anterior. Este estándar se denomina IEEE 802.3at. A diferencia del estándar anterior, cuenta con una potencia máxima suministrada de 30 vatios, y la potencia real suministrada es de 25,50 vatios. Además, puede alimentar dispositivos que requieren mayor energía eléctrica.

Existen diversos dispositivos que pueden ser alimentados mediante el estándar de Power over Ethernet (PoE). Algunos de estos dispositivos incluyen puntos de acceso triple banda simultánea, sensores biométricos y pantallas LED. En el caso de las cámaras de seguridad, es posible alimentar aquellas que tienen funciones más avanzadas, como zoom y movimientos de lado a lado, mediante PoE, en particular la variante PoE+. Estas cámaras requieren de una mayor potencia.

PoE++ o 802.3bt

A lo largo de los años, el estándar de PoE ha ido mejorando con el objetivo de proporcionar una mayor potencia eléctrica a los dispositivos en el mercado. Este estándar se conoce como IEEE 802.3bt o PoE++. PoE++ se subdivide en dos tipos: Tipo 3 y Tipo 4.

• Tipo 3 tiene una potencia máxima de salida de 60 Watts, con una alimentación real recibida de 51 Watts.
• Tipo 4 tiene una potencia máxima de salida de 100 Watts, con una alimentación real recibida de 71 Watts.

En ambos casos, se aprovechan los cuatro pares de cables del cable Ethernet estándar. El Tipo 3 puede suministrar energía a dispositivos más exigentes en términos de requerimientos de energía, como sistemas de videoconferencia dedicados. En cambio, el Tipo 4 puede alimentar dispositivos más modernos, como dispositivos IoT, computadoras portátiles e incluso Smart TVs.

Es importante destacar que el fabricante Cisco tiene su propia versión de PoE relacionada con PoE++. Esta versión se conoce como UPoE (Universal Power over Ethernet) y tiene una potencia máxima de salida de hasta 90 Watts. Sus características con respecto a PoE+ son prácticamente similares, pero con algunas adiciones y mejoras orientadas a las soluciones de redes de Cisco, las cuales tienen un alto nivel de aceptación a nivel mundial.

Nota: Los estándares anteriores de PoE y PoE+ también se conocen como Tipo 1 y Tipo 2, respectivamente.

¿Es realmente beneficioso utilizar algún estándar de PoE?

Claramente, uno de los objetivos principales de este estándar es eliminar la necesidad de instalar equipos de alimentación eléctrica separados. Esto resulta en un ahorro significativo en los costos de implementación de una red.

Además, incluso las personas que no están directamente involucradas en redes pueden apreciar las ventajas de utilizar PoE. Es mucho más fácil para cualquier persona saber que mediante un solo cable se está proporcionando electricidad y conectividad a un dispositivo, como por ejemplo, equipos IoT. A largo plazo, no será necesario preocuparse por qué cable desconectar de la corriente, cuál es para la red, cuál no se debe desconectar, entre otras cosas. PoE se puede considerar uno de los estándares más prácticos disponibles.

La interconexión de dispositivos es cada vez más común en nuestra sociedad. La mayoría de los objetos que utilizamos requieren energía eléctrica para funcionar, y algunos incluso necesitan estar conectados a la red. Este hecho, que ocurre las 24 horas del día, los 7 días de la semana, aumenta considerablemente la demanda de energía y, por lo tanto, resulta costoso.

El estándar de tecnología PoE (Power over Ethernet) ha tomado conciencia de este aspecto y se enfoca en la eficiencia energética. Esto se logra utilizando todos los pares de cables disponibles en Ethernet Categoría 5e, a diferencia de los estándares anteriores que solo aprovechaban dos de los cuatro pares. Esto permite aprovechar velocidades Gigabit.

Tecnologías en constante crecimiento, como el Internet de las Cosas (IoT), se benefician enormemente de la alimentación eléctrica a través de Ethernet. El estándar PoE++ brinda soporte a productos IoT, como focos, que requieren una alimentación eléctrica potente pero eficiente en términos de consumo. Además, este estándar ofrece un buen rendimiento cuando los dispositivos se encuentran en modo de espera. Con el aumento de los dispositivos del Internet de las Cosas, esta tecnología proporciona una ventaja significativa.