En una era en la que cada vez más proyectos requieren conectividad a Internet, los diseñadores pueden ahorrar espacio aprovechando estándares de doble propósito como Power over Ethernet. Este estándar (y otros similares) minimiza la cantidad de puertos necesarios para operar un dispositivo. En lugar de requerir varios puertos para proporcionar capacidades de alimentación, comunicaciones y depuración, se puede usar un solo puerto para diseñar y calificar procesos de manera simple mientras se mantiene un tamaño pequeño.
PoE aprovecha dos o cuatro pares trenzados en cables Ethernet para transferir energía sin afectar la capacidad de comunicación. Imagen utilizada cortesía de FS
Si bien Ethernet no es el único método para conectarse a una red de área local, proporciona una conexión física por cable en lugar de una inalámbrica que requiere un enrutador para funcionar. Por lo tanto, para los sistemas que requieren un tiempo de actividad cercano al 100 %, Ethernet puede ser el método más confiable. En lugar de requerir un puerto de alimentación y un puerto Ethernet, algunos diseños pueden aprovechar el estándar Power over Ethernet (PoE) bien desarrollado.
Ahora hay tres generaciones del estándar PoE, cada una de las cuales ofrece a los diseñadores beneficios distintos. Este artículo analiza las características distintivas de estos estándares PoE para brindar a los diseñadores el conocimiento que necesitan para fusionar energía y comunicaciones en sus dispositivos.
PoE pone la comunicación y la energía en un solo puerto
Hay cuatro pares trenzados dentro de un cable PoE, ocho en total. Tanto PoE (IEEE 802.3af) como PoE+ (802.3at) utilizan dos pares para transmitir datos y dos para transmitir energía. PoE++ (IEEE 802.3bt) se basa en los cuatro pares trenzados tanto para datos como para energía, lo que les permite transmitir energía a vatajes más altos.
La primera generación del estándar PoE, acertadamente llamado PoE, puede entregar hasta 12,95 W a dispositivos con voltajes entre 37 y 57 V. En el momento de su lanzamiento (2013), este estándar les dio a los diseñadores un margen de maniobra para los diseños de bajo consumo, pero se actualizó rápidamente al estándar PoE+ para proporcionar más energía.
Dentro de un cable PoE. Imagen utilizada cortesía de Nelly Security
El estándar PoE+ suministra hasta 25,5W a dispositivos con voltajes entre 42,5 y 57V.
La última versión del estándar PoE, llamada PoE++, ofrece un aumento espectacular en el consumo de energía, lo que permite a los diseñadores usar hasta 71 W para dispositivos conectados a los mismos niveles de voltaje. Los ingenieros pueden incorporar PoE en diseños que consumen aún más energía, proporcionando una mayor versatilidad para los sistemas Ethernet.
PoE utiliza la naturaleza diferencial de los cables Ethernet para permitir que las señales de alimentación y comunicación coexistan, proporcionando una fuente de alimentación sin afectar el ancho de banda de las comunicaciones. Imagen utilizada por cortesía de Versa Technology
También vale la pena mencionar que PoE no afecta el rendimiento (al menos en teoría). Debido a que Ethernet usa pares diferenciales para la transmisión de datos, es posible aumentar el voltaje de modo común de un par trenzado con poco efecto en la capacidad de comunicación.
Elegir un estándar PoE
Al elegir qué estándar PoE incluir como parte de un proyecto, las diferencias entre los estándares hacen que la elección sea simple: seleccione el estándar que proporcione suficiente energía al dispositivo. Por ejemplo, si se espera un bajo consumo de energía, PoE será suficiente, mientras que los diseños de mayor potencia pueden necesitar aprovechar PoE+ o PoE++.
Aprovechando múltiples pares trenzados, los estándares PoE han evolucionado para brindar a los diseñadores una mayor capacidad de potencia y compatibilidad con PoE en dispositivos de alta potencia. Imagen utilizada cortesía de Versitron
Ciertamente, este no es el único factor a considerar al elegir un estándar; el ancho de banda de comunicación también puede dictar qué estándar IEEE (y, por lo tanto, el estándar PoE) se utilizará. Sin embargo, si la disponibilidad de energía es la única consideración, la simple evolución del estándar PoE hace que la selección sea muy intuitiva.
Simplifique los proyectos conectados
Si bien PoE puede no ser una solución única para todos, para casos de uso que requieren fuentes de energía silenciosas o de alta calidad, PoE es una opción útil para proporcionar conexiones optimizadas. PoE simplifica el proceso de configuración y la operación posterior mediante el uso de un solo puerto para conectividad y alimentación.
A medida que la cantidad de dispositivos conectados continúa creciendo, los estándares PoE pueden continuar evolucionando para mantenerse al día con la demanda. Sin embargo, es probable que equilibrar las conexiones cableadas confiables con las conexiones inalámbricas para dispositivos menos críticos proporcione un compromiso óptimo para las futuras tecnologías de redes.