Parte 8a

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Power Over Ethernet
Reference: IEEE802.3af Power Over Ethernet: A Radical New
Technology (www.poweroverethernet.com)
La tecnología de Power over Ethernet (PoE) permite que el
mismo cableado utilizado para transmitir la data en Ethernet
pueda simultáneamente suplir la potencia que necesita el
dispositivo, el cual puede ser un IP phone, un access point, un IP
camera, etc.
El estándar que define PoE es el IEEE 802.3af.
La siguiente figura muestra un sistema típico de PoE.
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Comenzamos con un switch Ethernet existente. Usando cablería
convencional (i.e. CAT 5e) el switch convencional envía la data
al power over Ethernet midspan hub quien a su vez suple la data
y la potencia al VoIP phone, los access points y la cámara.
Si vamos a ver, el concepto de enviar potencia a través del
mismo cableado por donde se envía la data no es nuevo. Por
muchos años se ha estado haciendo lo mismo en telefonía. En un
típico wired land line telephone la potencia la suple la central
telefónica junto a la señal (i.e. voz) a través de cable twisted
pair.
¿Qué ganamos con el PoE?
 Un solo cable hasta el dispositivo, reduciendo costos de
instalación.
 No hace falta la infraestructura eléctrica (i.e. receptáculo de
potencia, cables eléctricos, circuit breakers, etc.)
 Seguridad
 Si un UPS le suple potencia al PoE hub, podemos tener
servicio aún cuando el servicio eléctrico falle.
 A través del mismo cable podemos utilizar el protocolo
SNMP (simple network management protocol) para
controlar, resetear, re-inicializar, prender o apagar el
dispositivo.
 Si se usa para alimentar un access point, nos brinda gran
flexibilidad a la hora de escoger el lugar de instalación.
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¿Cómo transferimos la potencia sin afectar la data?
Un cable CAT5e cuenta con 4 pares de cables twisted pair, pero
en 10Base T y 100Base T Ethernet sólo 2 pares son utilizados.
Hay dos opciones de cómo inyectar la potencia:
a) Usamos los 2 pares vacantes en el cable
Tal y como muestra la siguiente figura, los pares 4-5 y 7-8
suplen la potencia DC.
b) Usamos los mismos pares utilizados para la transmisión de
data
Como en cada extremo los pares de cables Ethernet
utilizados para transmitir la data están acoplados mediante
transformador, es posible aplicar potencia DC a través de
un center tap.
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El estándar para PoE le permite al fabricante implementar en el
power sourcing equipment (PSE) cualquiera de las dos opciones,
esto es, inyectar potencia en los pares vacantes o inyectar
potencia en los pares que transmiten la data usando el center tap
de los transformadores. Sin embargo, el estándar le requiere al
fabricante que su implementación del powered device (PD)
pueda funcionar con cualquiera de las dos posibles
implementaciones en el PSE.
En PD cuenta con un convertidor de DC a DC para cambiar los
48 V recibidos por un voltaje menor, más adecuado para los
circuitos integrados que forman el PD.
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Hoy en día ya hay implementaciones en donde es el propio
switch el que inserta la potencia en el cable CAT 5E sin tener
que contar con un power over Ethernet midspan hub. Esto es, ya
existen switches Ethernet que funcionan como el PSE.
El voltaje que utiliza el PSE es 48 V DC, como en las oficinas
centrales telefónicas. La potencia con la que el PD puede contar
ronda los 13 W.
Por razones obvias el estándar impone como requisito la
protección del equipo Ethernet. Antes de que el PSE aplique los
48 V DC primero aplica una pequeña corriente para tratar de
detectar si en el otro extremo, esto es, en el PD, hay una
resistencia de 25 k  conectada. Solamente si la prueba lo
confirma es que el PSE aplica los 48 V DC, y aún así, el PSE
cuenta con circuitos que en el caso de fallas limita la corriente
que el PSE pueda inyectar al cable.
Dependiendo de la implementación y del fabricante, el PSE
puede incluir el protocolo SNMP (simple network management
protocol) de forma que el usuario pueda remotamente controlar
el PD. Esto es, operaciones como on, off, reset, etc.
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Aplicaciones Típicas
Las aplicaciones típicas de esta tecnología incluyen VoIP, Wi-Fi
y Bluetooth access points y Web cameras, sin embargo, es muy
probable que en un futuro cercano veamos otras aplicaciones
como las siguientes:
 Letreros inteligentes
 Vending machines
 Puntos de venta al detal
 Control de acceso
 Cargadores para celulares y tablets
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Ejemplo de producto comercialmente disponible: