quarta-feira, 12 de abril de 2017

PoE - Power over Ethernet


A tecnologia PoE permite a entrega de dados e energia elétrica a dispositivos conectados por rede Ethernet, como câmeras IP, telefones VoIP e pontos de acesso sem fio. Os benefícios incluem a simplificação da instalação, redução de custos e confiabilidade.


Transition Networks
Data: 12/04/2017
Edição: RTI Fevereiro 2017 - Ano XVII - No 201
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Power over Ethernet (PoE) é uma tecnologia que permite a dispositivos alimentados, como telefone VoIP, ponto de acesso sem fio, câmeras de vigilância, etc., receber energia elétrica e dados pelo mesmo cabo Ethernet, suportando a mesma distância de transmissão de 100 metros. Elimina a necessidade de uma ligação elétrica de corrente alternada (CA) separada e de rede elétrica para alimentar o dispositivo.
O PoE diminui o número de cabos que precisam ser passados na instalação de um dispositivo de rede, resultando em custos reduzidos, menos tempo de inatividade, maior flexibilidade e manutenção simplificada. Os dispositivos PoE suportam velocidades de comunicação de 10/100/1000BaseT.
Para que a tecnologia PoE funcione, a corrente elétrica entra no cabo de dados no equipamento de fornecimento de energia (PSE, do inglês power- sourcing equipment) de tal forma que energia e dados possam coexistir no mesmo cabo. Os dispositivos são classificados em dois grupos, dependendo de que fios do cabo Ethernet são usados para alimentar o dispositivo. Os dispositivos modo A usam os pinos 1, 2, 3 e 6 para comunicações de dados e os mesmos pinos para alimentar o dispositivo. Os dispositivos modo B separam os dados e a energia elétrica usando os pinos 1, 2, 3 e 6 para comunicação de dados e os pinos 4, 5, 7, 8 para alimentar o dispositivo.

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Os segmentos de rede Power over Ethernet usam cabo Categoria 5 (Cat. 5) ou superior, de quatro pares trançados de cobre. O equipamento de fornecimento de energia, como o switch com função PoE ou injetor PoE, utiliza uma fonte de alimentação e está conectado em rede a um dispositivo alimentado. O equipamento de fornecimento de energia detecta a presença de um dispositivo conectado e então passa a corrente elétrica pelo cabo de Categoria 5. O dispositivo alimentado funciona unicamente com a energia que recebe através do cabo Ethernet, ignorando a necessidade da instalação de uma rede elétrica separada e/ou fontes de energia adicionais.

Desenvolvimento de padrões

Os padrões para o uso de PoE foram adotados pela primeira vez em 2003. Os padrões IEEE para PoE exigem o uso de cabo Categoria 5 ou superior para altos níveis de energia, ou Categoria 3 para níveis de energia mais baixos.
IEEE 802.3af – 2003 (PoE): fornece até 15,4 W a 48 VCC para o dispositivo.
IEEE 802.3at – 2009 (PoE+): fornece até 34,2 W a 48 VCC para o dispositivo.
IEEE 802.3bt (PoE++ em draft): projeto de padrão para fornecimento de tensão mais alta utilizando todos os quatro pares de fios.
As três principais aplicações de PoE são as seguintes:
  • Câmeras de rede
  • Pontos de acesso sem fio (WAPs - Wireless Access Points)
  • Telefones voz por IP (VoIP)

Benefícios de PoE

Além da redução de custo, o PoE oferece vários benefícios, como a flexibilidade de design, a maior confiabilidade e a instalação que resulta do uso de PoE pode trazer um significativo retorno do investimento.

Flexibilidade de design

Os projetistas de LAN sem fio podem dispor de maior flexibilidade para o planejamento da localização dos pontos de acesso, uma vez que não ficam limitados pela necessidade de proximidade a tomadas elétricas. Também facilita e reduz o custo de futuras modificações, como o deslocamento de pontos de acesso visando ao aumento de cobertura ou aumento de capacidade.

Maior confiabilidade

Por sua própria natureza, os sistemas que exigem menos fiação elétrica e plugues de alimentação tendem a ser mais confiáveis, pois há menos chances de defeitos ou de interferência humana. Por exemplo, um equipamento importante conectado a uma tomada elétrica pode ser desligado se alguém o remove da tomada para usá-la para outros propósitos, como ligar um aspirador de pó ou um ventilador. Ou um eletricista chamado para recabear os circuitos elétricos pode inadvertidamente cortar a alimentação para um ponto de acesso. O PoE aumenta a confiabilidade do sistema ao reduzir a existência dessas situações, que podem interromper as operações de rede.

Instalação simplificada

Hoje em dia, há 15 tipos diferentes de plugues elétricos em uso em todo o globo, cada um tendo uma combinação única de tipos de plugues ou saídas e tensão/frequências. O padrão global significa que o PoE permite que a entrega de energia elétrica seja a mesma em todos os lugares do mundo, independente do plugue elétrico e das variações de tensão dos diferentes países. O PoE beneficia os fabricantes eliminando a necessidade de produzir uma ampla gama de conexões de alimentação.

Melhor suporte operacional

Muitos dispositivos PoE utilizam o SNMP - Simple Network Management Protocol, que permite o gerenciamento a distância da energia elétrica alimentada aos pontos de acesso. Por exemplo, a alimentação de um ponto de acesso ativado com PoE pode ser cortada remotamente após a detecção de uma falha na segurança. Outros recursos baseados em SNMP permitem que os sistemas sejam monitorados com relação à alimentação e aos níveis de consumo, o que ajuda a garantir operações de rede eficientes.

Conclusão

O Power-over-Ethernet é uma tecnologia inovadora que oferece um método mais conveniente, flexível e econômico de alimentação de dispositivos de rede.
A implantação do padrão IEEE 802.3af, adotado em 2003, permitiu que as empresas de todo o mundo compartilhem de um método de alimentação comum a todas as regiões.
A ratificação do padrão PoE Plus IEEE 802.3at, em 2009, aumentou a potência disponível para cada porta. Isso permitiu a implantação de novas categorias de dispositivos PoE, incluindo pontos de acesso sem fio de múltiplas faixas, telefones com vídeo (VoIP), câmeras de segurança motorizadas a distância com capacidades de movimentos verticais e horizontais e de zoom, e ainda mais.
O projeto de padrão IEEE 802.3bt, em processo de revisão, aumenta ainda mais a energia disponível. A ratificação do padrão expande a utilidade de PoE a uma faixa mais ampla de dispositivos, incluído a iluminação de edifícios, terminais de acesso à internet para clientes, equipamento de ponto de venda, e equipamento de videoconferência.
Hoje há muitas soluções de ponta que suportam PoE – incluindo produtos como injetores, switches, conversores de mídia e placas de interface de rede (NICs - network interface cards) disponíveis em fabricantes especializados em integração de conectividade.
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