Cómo funciona la ali­me­n­ta­ción a través de Ethernet con 802.3af

IEEE 802.3af es una norma para la ali­me­n­ta­ción de un di­s­po­si­ti­vo terminal de hasta 12,95 vatios a través de un cable LAN. Es im­po­r­ta­n­te que el di­s­po­si­ti­vo sea co­m­pa­ti­ble con la ali­me­n­ta­ción a través de Ethernet, de lo contrario podría quedar dañado.

¿Qué es IEEE 802.3af?

En 2003, el Institute of Ele­c­tri­cal and Ele­c­tro­ni­cs Engineers (IEEE) adoptó una norma para alimentar di­s­po­si­ti­vos a través de un cable de red. La norma para la ali­me­n­ta­ción a través de Ethernet (también Power over Ethernet, PoE) con una potencia de 15 vatios en la fuente de ali­me­n­ta­ción y de hasta 12,95 vatios en el di­s­po­si­ti­vo final se denomina IEEE 802.3af o si­m­ple­me­n­te 802.3af. Esta permite el su­mi­ni­s­tro de energía y la tra­n­s­mi­sión si­mu­l­tá­nea de datos a través de un único cable LAN. Las normas po­s­te­rio­res a IEEE 802.3af, estas son, 802.3at (PoE+) y 802.3bt (PoE++ o 4PPoE), permiten la tra­n­s­mi­sión de mayor potencia eléctrica. Por su parte, la norma 802.3bu (PoDL) está di­s­po­ni­ble para Ethernet de un solo par (Single pair Ethernet).

¿Cómo funciona 802.3af?

IEEE 802.3af utiliza un cable destinado a la tra­n­s­fe­re­n­cia de datos para su­mi­ni­s­trar energía a un di­s­po­si­ti­vo final. Esto afecta sobre todo a di­s­po­si­ti­vos que requieren poca energía, como cámaras de vi­gi­la­n­cia, teléfonos IP, puntos de acceso in­alá­m­bri­cos (WAP), di­s­tri­bui­do­res o se­r­vi­do­res más pequeños. 802.3af es co­m­pa­ti­ble con Ethernet (10BASE-T) y Fast Ethernet (100BASE-TX). Solo se utilizan los dos pares de hilos 1/2 y 3/6 para la tra­n­s­fe­re­n­cia de datos. Sin embargo, los otros dos pares de hilos 4/5 y 7/8 pueden uti­li­zar­se para la ali­me­n­ta­ción eléctrica. Hay dos opciones posibles para la ali­me­n­ta­ción:

• Fuente de ali­me­n­ta­ción del par de repuesto: se utilizan los dos pares de hilos no ocupados. Los otros dos pares se reservan para la tra­n­s­fe­re­n­cia de datos.
• Fuente de ali­me­n­ta­ción fantasma: esta fuente de ali­me­n­ta­ción utiliza los pares de hilos no ocupados y los otros dos. Para ello se su­pe­r­po­nen a la tra­n­s­fe­re­n­cia de datos.

La corriente continua se alimenta entonces con una tensión de hasta 44 voltios. Para la ali­me­n­ta­ción activa se utilizan co­n­mu­ta­do­res de red. Con la ali­me­n­ta­ción pasiva, los co­ne­c­to­res PoE se colocan entre las dos redes.

En los cables Ethernet uti­li­za­dos para la tra­n­s­fe­re­n­cia de datos y la ali­me­n­ta­ción con 802.3af, un tra­n­s­mi­sor alimenta cada par de hilos con una tensión positiva en un lado y una tensión negativa en el otro. A co­n­ti­nua­ción, un receptor di­fe­re­n­cia las dos tensiones y determina la señal de datos a partir de la di­fe­re­n­cia. Al elevar la tensión al potencial requerido por la fuente de ali­me­n­ta­ción, el cable puede uti­li­zar­se para ali­me­n­ta­ción, siempre que esté diseñado para soportar este tipo de tensión.

¿Cuáles son las ca­ra­c­te­rí­s­ti­cas técnicas de IEEE 802.3af?

Con IEEE 802.3af, se pueden su­mi­ni­s­trar hasta 175 mi­li­am­pe­rios por par de hilos. Uti­li­za­n­do dos pares de hilos, se puede alcanzar un total de 350 mi­li­am­pe­rios, con hasta 400 mi­li­am­pe­rios ha­bi­li­ta­dos durante el encendido. La potencia de salida es de hasta 15,4 vatios por cable y la potencia estándar de uso es de un máximo de 12,95 vatios. Esto significa que se pierde energía debido al de­sa­rro­llo de calor durante la tra­n­s­fe­re­n­cia. Las pérdidas se producen en las fuentes de ali­me­n­ta­ción. El voltaje para 802.3af oscila entre 44 y 57 voltios, pero no­r­ma­l­me­n­te se establece en 48 voltios.

¿Cuáles son las ventajas de 802.3af?

La principal ventaja de IEEE 802.3af es la eli­mi­na­ción de al menos un cable. 802.3af es una buena solución para di­s­po­si­ti­vos de difícil acceso o con co­ne­xio­nes de cable de difícil acceso. También elimina la necesidad de disponer de una batería y mejora la ocupación de las tomas de corriente. Además, los di­s­po­si­ti­vos ya no tienen que colocarse cerca de la fuente de ali­me­n­ta­ción. De hecho, las fuentes de ali­me­n­ta­ción apa­ra­to­sas pueden pasar a mejor vida.

¿Qué hay que tener en cuenta con 802.3af?

802.3af es una forma estupenda de hacer funcionar di­s­po­si­ti­vos pequeños con bajos re­qui­si­tos de potencia para ahorrar espacio uti­li­za­n­do un solo cable. Sin embargo, la te­c­no­lo­gía no es adecuada para alimentar di­s­po­si­ti­vos con mayores re­qui­si­tos de potencia. Asimismo, hay que tener en cuenta la pérdida de potencia debida al calor y a la distancia al colocar los di­s­po­si­ti­vos. No todos los di­s­po­si­ti­vos finales son co­m­pa­ti­bles con IEEE 802.3af. De hecho, si conectas el di­s­po­si­ti­vo equi­vo­ca­do, puede resultar dañado (hasta incluso resultar irre­cu­pe­ra­ble) por culpa de la tensión continua.

Para poder co­m­pro­bar­lo, 802.3af incluye una opción de prueba que determina si un di­s­po­si­ti­vo es co­m­pa­ti­ble o no cuando la fuente de ali­me­n­ta­ción está activa. Utiliza una corriente de cla­si­fi­ca­ción de bajo voltaje para comprobar a qué clase pertenece un di­s­po­si­ti­vo final y si es co­m­pa­ti­ble con PoE. Este proceso se denomina Resistive Power Directory y mide pa­rá­me­tros como la re­si­s­te­n­cia y la capacidad eléctrica. Si la re­si­s­te­n­cia interna está entre 19 y 26,5 ohmios y tiene una capacidad de 10 faradios o menos, la ali­me­n­ta­ción se su­mi­ni­s­tra de acuerdo con IEEE 802.3af.