PoE. Power over Ethernet

     La alimentación a través de Ethernet (Power over Ethernet, PoE) es una tecnología que incorpora alimentación eléctrica a dispositivos finales (teléfonos IP (VoIP), cámaras IP, puntos de acceso inalámbricos, ...) en una infraestructura LAN estándar utilizando el mismo cable de cobre que se usa para la conectividad a la red.  También es conocida como 'inline power'.


     Power over Ethernet se regula mediante el estándar IEEE 802.3af que especifica que la potencia suministrada por puerto es de 15,4 W (DC) y puede utilizarse en cualquier configuración ethernet. Si bien, debido a la pérdida de potencia eléctrica en el cable, estimada en un 16%, sólo se aseguran 12,95 W. Por ello todos los dispositivos a alimentar que se basen en la norma 802.3af no deben de requerir más de 12,95 vatios de potencia.

     En 2009 esta norma fue actualizada con el estándar IEEE 802.3at que permite hasta 30W de alimentación por puerto. Este estándar es conocido como PoE+ o PoE plus.

     La alimentación es suministrada únicamente cuando se detecta que el dispositivo es PoE compatible. Para ello se utiliza un pequeño voltaje de prueba que comprobara si el terminal es compatible con la facilidad. Si no lo fuera se bloquearía la alimentación.

El estándar describe dos tipos de dispositivos:

• Power Source Equipment (PSE). El equipo que proporciona la alimentación eléctrica.
• Powered Devices (PD). Los dispositivos que se alimentan con la energía recibida por la ethernet.

     La alimentación mediante PoE se proporciona de dos formas:

• Interna. Desde el propio switch PoE. El switch que dispone de la electrónica PoE alimenta a los equipos ethernet conectados a él. En este caso la alimentación eléctrica es transmitida sobre los mismos pares del cable ethernet que se utilizan para la transmisión de datos (pines 1-2 y 3-6). Esta capacidad es referida en algunas ocasiones como 'phantom power'.
• Externa. Desde un dispositivo intermedio conectado entre el switch y el  equipo final, si el switch no tiene la facilidad PoE. Estos dispositivos denominados 'midspan'  inyectan al dispositivo final la alimentación que no puede suministrarles el propio switch. En este caso la alimentación es suministrada utilizando los pares que no se utilizan para datos (pines 4-5 y 7-8)

     En el siguiente esquema se puede ver el pinout de un cable RJ45 con el estándar 568A y su uso para PoE:

     Hay equipos que permiten la gestión de la alimentación en base a dos modos de funcionamiento. Dependiendo del modo podremos determinar el número de puertos que pueden ser alimentados.  Los dos modos son:

• PPL (Per port limit). Indica la potencia máxima de consumo permitida para un puerto concreto. Si el consumo excede el valor especificado, se deshabilita PoE en ese puerto.
• Potencia asignada a cada puerto. Con esto aseguramos cierta cantidad de potencia para cada puerto del total de energía disponible para todos los puertos. En caso de que el consumo total de puertos exceda  el total de energía disponible se deshabilitará PoE en los puertos con menor prioridad.  

     La alimentación PoE requiere de  tres fases:
     Detección. El PSE detecta si el PD cumple con el estándar PoE.  Para ello aplica una tensión baja (2,7 V-10V) buscando una resistencia de 25 KΩ, que es como el PD indica que cumple con el estándar.  Si la impedancia es demasiado alta o demasiado baja , o simplemente no la puede ver, el proceso se detiene en este punto

     Clasificación. En esta fase el PSE tratará de clasificar al PD para determinar la clase de alimentación que requiere. Para ello eleva la alimentación a 15-20 V y mide la corriente que circula a través de él. Con la repuesta del PD se le identificará dentro de una clase de potencia de acuerdo a la tabla siguiente, que indica las 5 clases de potencia a las que puede pertenecer un dispositivo según el estándar 802.3af:

     Desconexión. El PSE retirará la alimentación cuando detecte que el cable es desconectado. Sólo la aplicará de nuevo tras repetir las fases de detección y clasificación.


     Cisco Enhanced PoE
     Cisco desarrolló una extensión del estándar IEEE 802.3af que proporciona hasta 20W por puerto. Cisco enhanced PoE no es un substituto del estándar 802.3at (PoE+), sino que se desarrolló para cubrir las necesidades existentes de proveer alimentación superior a 15,4W por puerto hasta que fue finalizado el estándar PoE+. No reemplaza ni compite con PoE+, que desde que fue ratificado es soportado por los equipos Cisco.
     Los switches que soportan Cisco utilizan CDP (Cisco Discovery Protocol) para autonegociar el nivel de alimentación requerido. El switch con capacidad para Cisco Enhanced PoE informa al PD de los diferentes niveles de alimentación que es capaz de proveer y el PD selecciona el nivel apropiado para él.