Power over Ethernet (PoE) é uma técnica que possibilita transmitir em um único cabo, energia e dados, eliminando a necessidade de infraestrutura elétrica para energizar dispositivos habilitados para IP.

Em um sistema de CFTV por exemplo, antes tínhamos que nos preocupar com duas instalações: Uma à rede elétrica para energizar a câmera e outra para enviar as imagens coletadas ao dispositivo de gravação. Agora, o PoE simplifica tudo ao possibilitar que dados e energia trafeguem no mesmo cabo UTP.

Power over Ethernet (PoE) é uma técnica que possibilita transmitir em um único cabo, energia e dados, eliminando a necessidade de infraestrutura elétrica para energizar dispositivos habilitados para IP.

Em um sistema de CFTV por exemplo, antes tínhamos que nos preocupar com duas instalações: Uma à rede elétrica para energizar a câmera e outra para enviar as imagens coletadas ao dispositivo de gravação. Agora, o PoE simplifica tudo ao possibilitar que dados e energia trafeguem no mesmo cabo UTP.

Implementação Câmera CFTV PoE 1
Implementação Câmera CFTV PoE 2

Os benefícios são muitos e vão desde a redução de custos com infraestrutura e tempo de instalação até a minimização de impactos visuais decorrentes do excesso de fios no ambiente. É possível fornecer até 100W de energia DC para cada porta PoE, o suficiente para colocar em funcionamento Tvs, painéis de autoatendimento entre outros.

1 – Como surgiu o padrão Power over Ethernet (PoE)?

Com a chegada dos cabos UTP categoria 5 ao mercado, começaram a aparecer várias “gambiarras” com o intuito de aproveitar dois pares de fios não utilizados na transmissão de dados para fornecer energia elétrica aos dispositivos conectados na extremidade da rede.

No entanto, a inexistência de um padrão para implementação da técnica originava uma série de incompatibilidades entre soluções de diferentes fabricantes, criando barreiras para integração de várias tecnologias.

Diante desse problema o IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) publicou em 2003 o padrão IEEE 802.3af que normatizou a técnica de transmissão de energia elétrica via protocolo ethernet por cabos de par trançado.

2 – Equipamentos PoE

Os equipamentos PoE são classificados em dois grupos:

PSE (Power Sourcing Equipment)

Aparelhos usados para energizar o cabo UTP: Injetores passivos e ativos ou switches PoE.

A diferença entre injetor passivo e ativo é que o primeiro fornece energia de maneira constante ao cabo independentemente se há um dispositivo do outro lado ou se ele precisa ser alimentado. É comum associar o seu uso com divisores que separam dados e corrente em dois conectores distintos (RJ45 para dados e P4 para energia).

injetor passivo e divisor poe

O injetor ativo e o switch, oferecem funcionalidades adicionais como a detecção automática de dispositivos compatíveis com PoE. Isso quer dizer que se você conectar um computador para acessar a internet eles identificarão automaticamente que não há necessidade de enviar energia, apenas dados, evitando a queima da placa de rede do PC.

PD (Powered Device)

São os dispositivos energizados: Câmeras, telefones, sensores, entre outros.

3 – Funcionamento

Três métodos podem ser usados para energizar o cabeamento:

Método A

A energia é adicionada ao cabo UTP nos pares que não trafegam dados 4-5,7 e 8. Basta a utilização de um kit de injetor passivo (PSE) e divisor nas extremidades de cada cabo para tornar qualquer sistema de cabeamento estruturado compatível com PoE.

power over ethernet método a
Aplicação Método A (simplificado) – Primeiro quado: Sala técnica | Segundo quadro: Instalação de Ap em teto suspenso

Método B e C

Em ambos energia e dados trafegam simultaneamente nos mesmos pares e utilizam como PSE switches ou injetores ativos.

power over ethernet método b e c
Aplicação Método B e C (simplificado) – Primeiro quado: Sala técnica | Segundo quadro: Instalação de Ap em teto suspenso

Entretanto o método B utiliza os pares 1-2,3 e 6 e o C utiliza todos os pares do cabo UTP, portanto consegue transmitir mais energia.

power over ethernet métodos de energização
Pares utilizados por cada método de energização

4 – Vantagens de usar PoE

  • Instalação Simplificada: O PoE é a saída para simplificar a infraestrutura de cabeamento em locais de difícil acesso como topo de edifícios e tetos suspensos.
  • Redução de custos: A redução do escopo de infraestrutura elétrica ou aproveitamento do cabeamento estruturado existente é a chave para economizar em projetos de expansão.
  • Manutenção facilitada: Junto com a redução do número de tomadas elétricas, minimiza-se os pontos de falha do sistema, resultando em menos problemas para a equipe técnica;
  • Centralização de redundância elétrica: Como todos os cabos UTP terminam em uma sala técnica, fica mais fácil usar o UPS ou gerador de forma centralizada;
  • Menor impacto visual: Transmitir dados e energia elétrica juntos pode reduzir o excesso de cabos aparentes evitando comprometer o projeto arquitetônico de ambientes como lojas e galerias de arte;
  • Mais segurança: Como o PoE trabalha com tensões menores que o sistema elétrico tradicional a distribuição de energia acontece de forma mais segura.
  • Alta compatibilidade: Redes com suporte a dispositivos PoE são totalmente compatíveis com dispositivos não PoE;
  • Fácil conectividade: O conector RJ45, amplamente utilizado em qualquer projeto de infraestrutura torna plug and play a instalação de novos dispositivos;

5 – Quanto de energia fornece?

A norma IEEE 802.3af padronizou o fornecimento de até 14,4W de potência via cabo de rede, contudo, a demanda impulsionada pela indústria 4.0, IoT e a crescente automação de edifícios têm disseminado dispositivos IP para todos os lados exigindo que o PoE forneça maior quantidade de energia para viabilizar aplicações mais complexas.

Desta forma, a evolução da técnica foi natural. A classe 4 padronizada pela norma IEEE 802.3bt prevê o fornecimento de 100W, potência suficiente para energizar a maioria dos equipamentos que ficaram de fora na primeira classe (câmeras PTZ, monitores de TV, alto-falantes, leitores de cartão, laptops, entre outros).

6 – Cuidados que você deve ter

É muito importante seguir as normas de cabeamento estruturado para eliminar problemas como elevação de temperatura e transmissão dos dados.

Quanto mais energia se quer transmitir, maior será a elevação da temperatura no feixe de cabos lançados em eletrodutos e eletrocalhas, por isso é indicado o uso de categorias superiores de cabo como o Cat 6A e Cat 7A em aplicações PoE de 4 pares. Ficar de olho em fatores como tamanho dos lances, se estão sendo utilizados conectores que suportam desconexão sob carga também são imprescindíveis para não comprometer a confiabilidade da solução ao longo do tempo.

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Fonte: Redes Tecnologia e Serviços

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