La tecnologia PoE / PoE+ / PoE++

Trasportare dati e alimentazione elettrica su di un’unico cavo

La tecnologia PoE (Power over Ethernet) sfrutta la connessione Ethernet standard (CAT5 e superiori), per fornire alimentazione ai dispositivi di rete. I dispositivi PoE si suddividono in due categorie principali: le apparecchiature di alimentazione PSE (Power Sourcing Equipment) ed i dispositivi alimentati (PD). Il dispositivo che fornisce l’alimentazione è definito PSE, mentre il dispositivo alimentato è denominato PD. La maggior parte delle apparecchiature PSE sono switch di rete, mentre i dispositivi PD sono telefoni VoIP, access point wireless e videocamere IP.

I vantaggi della tecnologia PoE

L’utilizzo di un solo cavo per l’alimentazione e la trasmissione dati comporta una maggiore semplicità di installazione, consente di ridurre il numero di cavi e di prese elettriche. La funzionalità PoE semplifica l’installazione o espansione della rete negli edifici. Non è più necessario rivolgersi agli elettricisti per installare nuove linee di alimentazione.

Con la tecnologia PoE è possibile spostare facilmente le apparecchiature, oltre che installare dispositivi in luoghi in cui sarebbe impossibile far arrivare l’alimentazione. L’installazione dei dispositivi PoE può avvenire ovunque sia possibile portare un cavo di rete LAN, ad esempio nei controsoffitti.

Evoluzione del Power over Ethernet

La tecnologia Power over Ethernet (PoE) è stata introdotta diversi anni fa con implementazioni proprietarie di vari produttori. Nel giugno del 2003, l’IEEE ha ratificato lo standard Power over Ethernet 802.3af (PoE).

La versione più recente della tecnologia PoE è invece lo standard IEEE 802.3at, ratificato dall’organismo internazionale IEEE nel 2009 e più comunemente conosciuto come PoE+. Le apparecchiature PoE+ consentono di erogare fino a 30 watt di potenza a 48 V CC e sono in grado di fornire alimentazione sia a dispositivi tipo PoE, sia a quelli di tipo PoE+, mentre le apparecchiature di tipo PoE sono in grado di fornire fino a 15,4 watt di potenza e possono fornire alimentazione solo ai dispositivi di tipo PoE.

Grazie a questi standard, le aziende sono in grado di implementare apparecchiature in luoghi dove è difficile o troppo costoso installare un sistema di alimentazione elettrica separato quali soffitti, pareti e chioschi.

Ulteriore evoluzione del PoE: il PoE++

Con il continuo sviluppo del mercato delle applicazioni PoE, la famiglia standard IEEE 802.3 ha inaugurato ancora una volta un nuovo membro nel 2018: lo standard IEEE 802.3bt. detto PoE++ andando ad aumentare la potenza massima disponibile , utilizzando tutte quattro le coppie del cavo di cablaggio strutturato.

La tecnologia PoE++ ha due nuove Classi:

  • Type3 (detto anche UPoE)può essere alimentata da due o quattro coppie intrecciate dello stesso cavo di rete e può fornire fino a 60W di potenza di ingresso per il dispositivo di ricezione dell’alimentazione.
  • L’altra è la tecnologia Type4 (detto anche HPoe) che deve fornire energia al dispositivo terminale PoE attraverso tutte le coppie del cavo di rete e la potenza fornita può raggiungere i 90W.

Inoltre, esiste una tecnologia PoE basata sullo standard IEEE 802.3bt chiamato UPOE (universal power over Ethernet). Questa tecnologia è proprietaria di Cisco e la modalità di lavoro è simile alla tecnologia Type3PoE (PoE + +) e la potenza di ingresso che può essere fornita al dispositivo finale ricevente è di 51W.

Sono state apportati poi degli aggiornamenti alle specifiche esistenti per tutte le Classi di PoE per supportare nuove velocità Ethernet di 2.5, 5 e 10 Gbps. Questi miglioramenti risolvono la sfida di una maggiore potenza e aumentano le velocità del Network

Il cablaggio nelle applicazioni PoE

Livelli di potenza più elevati rendono il cavo più caldo. Quando il cavo diventa più caldo la perdita di inserzione aumenta.

Questo potrebbe causare disconnessioni intermittenti e diminuire la durata del connettore. Il tipo di cablaggio può fare la differenza in termini di dissipazione termica, influenzando notevolmente le prestazioni.

I cavi di categoria 5e sono idonei per il PoE fino a 60W, quelli di categoria 6 e 6A sono compatibili con il PoE fino a 100W. Sebbene i cavi di categoria 5e e categoria 6 supportano pienamente i dispositivi PoE, la miglior soluziona rimane il cablaggio categoria 6A per una serie di motivi.

I vantaggi del cablaggio Cat 6A per le reti POE:

  • I conduttori 23 AWG offrono una miglior dissipazione termica;
  • In un cavo categoria 6A viene persa meno energia a causa del calore, il che significa piu potenza all’utilizzatore;
  • Miglior efficienza nell’uso dell’alimentazione. In un cavo Cat5E viene persa il 20% di potenza in più rispetto al cavo Cat6A.
  • Minor calore generato significa minori costi di raffrescamento da sostenere;
  • Evita la “distribuzione” dei cavi in canalina (per le tratte più lunghe) facendo funzionare i dispositivi di raffreddamento senza compromettere le prestazioni.

Budget Energetico

Le apparecchiatura PoE come gli switch offrono un budget energetico tale da soddisfare le crescenti esigenze di consumo energetico dei dispositivi alimentati PoE, come gli AP wireless e le telecamere IP.

Il budget di alimentazion massimo, misurato in Watt, rappresenta il quantitativo totale di alimentazione che le apparecchiatura PoE sono in grado di erogare contemporaneamente ai vari dispositivi alimentati.

La maggior parte delle apparecchiature PoE non dispone di un budget di alimentazione sufficientemente alto da fornire la potenza massima per tutte le porte PoE. Diventa di fondamentale importanza calcolare correttamente il budget di alimentazione richiesto per tutti i dispositivi alimentati che si intende collegare.

Le interfacce di gestione Web remote, basate su IP, forniscono inoltre una soluzione centralizzata per la gestione dell’alimentazione, per monitorare e controllare l’alimentazione elettrica di ogni porta dei dispositivi collegati.

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