O que são switches Power over Ethernet (PoE)?

A maioria das organizações possui uma infraestrutura de cabeamento interna que interliga dispositivos como computadores, telefones e câmeras de CFTV para a transmissão de dados.

Os switches formam a espinha dorsal de comunicação dessas estruturas, interconectando dispositivos e gerenciando o tráfego dos pacotes de dados.

Juntamente com os switches, os cabos de par trançado padrão ethernet são amplamente utilizados para conectar milhões de dispositivos em empresas, edifícios, residências e outras organizações.

A flexibilidade de uso dos cabos de par trançado

Essa hegemonia foi conquistada graças à flexibilidade de uso dos cabos de par trançado, que conecta servidores, computadores, câmeras e telefones na mesma infraestrutura e compartilha os mesmos switches.

Apesar de toda a facilidade proporcionada pela utilização dos cabos existentes, muitas vezes a mudança de layout físico dentro das instalações também depende de um ponto de energia disponível próximo ao equipamento a ser instalado.

Nesses casos, uma das vantagens de ter um cabeamento corretamente estruturado é que ele pode ser usado para transmitir energia elétrica para alguns tipos de dispositivos através da tecnologia Power-over-Ethernet (PoE).

A tecnologia Power over Ethernet (PoE)

Power over Ethernet (PoE) é uma tecnologia que permite os cabos de dados ethernet transportem, além dos dados e voz, a corrente elétrica para os dispositivos de rede (end-points).

Assim, ao invés de exigir cabos lógicos e pontos de energia elétrica para cada dispositivo instalado, essa tecnologia mantém a fiação elétrica intacta e facilita a montagem da infraestrutura de rede.

O PoE é especialmente útil ao instalar repetidores de rede sem fio (access points) ou câmeras de segurança IP, pois esses dispositivos geralmente são montados em paredes ou no teto, ou seja, geralmente longe da tomada elétrica mais próxima.

Como não há necessidade de passar cabos extras ou instalar tomadas de energia adicionais, o uso da tecnologia PoE também simplificou muito a instalação de dispositivos em ambientes externos, além de reduzir os custos associados.

Os dispositivos compatíveis com o padrão PoE adotaram tensão inferior à da rede elétrica, portanto são seguros de usar. Apesar disso, conectar um cabo PoE a qualquer dispositivo que são seja compatível com essa tecnologia pode danificar o equipamento.

Os switches PoE

Switch de rede é um dispositivo que conecta servidores, storages e dispositivos clientes em uma rede local (LAN), além de possibilitar a conexão de telefones, pontos de acesso sem fio, impressoras e outros dispositivos ethernet.

Um switch PoE possui as mesmas características de um switch comum, ou seja, possui modelos com várias portas, pode ser empilhável, do tipo Fast Ethernet ou Gigabit, mas também possui a funcionalidade Power over Ethernet integrada.

Como visto, essa tecnologia permite a comunicação de dados entre clientes de rede e fornece energia elétrica usando o mesmo cabo de rede. Com essa inovação, os switches PoE simplificaram muito a instalação de sistemas de telefonia VoIP, câmeras de vigilância e access points sem fio.

Logo, um switch PoE permite que dispositivos clientes compatíveis como câmeras IP, access points e telefones funcionem em locais onde não existem tomadas elétricas, reduzindo assim os custos de instalação com a fiação elétrica.

Quais dispositivos podem ser alimentados por um switch PoE?

Existem muitos dispositivos que podem ser alimentados por PoE. No entanto, a quantidade de energia necessária pode ser diferente.

O novo padrão PoE+ trouxe novo fôlego aos sistemas com alimentação via rede, pois permitem que dispositivos com alto consumo de energia também possam ser conectados com um único cabo de rede.

Dispositivos PoE de baixo consumo:

- Telefones VoIP e Vídeo;
- Câmeras IP;
- Access Point WiFi;
- Dispositivos de áudio;
- Thin Clients e Terminais Remotos

Dispositivos PoE de alta potência

- TVs;
- Monitores de computador;
- Laptops

Como funcionam as portas PoE

A capacidade de um switch "Power over Ethernet" de alimentar eletricamente dispositivos conectados é determinada pelo tamanho de sua fonte de alimentação.

Assim, quanto mais potente for a fonte do switch, mais caro será o equipamento e mais dispositivos poderão ser alimentados. Por isso, a maioria dos switches PoE de entrada não oferecem todas suas portas energizadas.

Para contornar o problema, a maioria dos fabricantes começaram a entregar equipamentos com uma combinação de portas alimentadas e não alimentadas, que podem ser adotadas de acordo com cada projeto.

Os switches PoE automáticos

Modelos mais sofisticados, como os oferecidos pela Cisco, já oferecem detecção automática PoE e também distribuem seu orçamento de energia de acordo com tipo de dispositivo conectado.

Além disso, switches gerenciáveis de última geração detectam quando um dispositivo PoE foi conectado e já fornece a energia, mas "desliga" de forma automática a energia da porta para os dispositivos não PoE.

Esse recurso é muito importante, pois permite conectar qualquer equipamento, mesmo sem os recursos PoE, em qualquer ponto da rede com segurança, sem o risco de causar danos elétricos ao sistema.

Quais as vantagens de usar um switch PoE?

Facilidade de instalação: Instalar um switch PoE significa não ter preocupações com a instalação de novas tomadas elétricas.

Economia: Ao transportar dados e energia pelo mesmo cabo ethernet, o custo de novos pontos de elétrica deixam de existir.

Segurança: Todos os dispositivos POE conectados a redes com segurança de alto nível também desfrutam da mesma proteção que os outros ativos de rede.

Um switch gigabit padrão PoE fornece dados a 1 gigabit por segundo (Gbps), por meio de cabos Cat5 e Cat6. Já o novo padrão IEEE 802.3bz PoE oferece velocidades de 2,5 Gbps a 5 Gbps em distâncias de até 100 metros.

As desvantagens dos switches PoE

Dependência de energia: Como um switch PoE alimenta vários dispositivos, caso haja falta de energia no ponto central, todos os outros dispositivos conectados também ficarão inativos.

Limites de potência. Os dispositivos suportados pelo padrão PoE 2003 são limitados a 30 W. Assim, os que exigem maior potência devem estar em conformidade com a versão PoE IEEE 802.3bz.

Switches PoE custam mais caro. Enquanto o PoE oferece economia de custos ao combinar sinais de energia e dados, os switches PoE custam mais do que os switches comuns.

Limites de distância. A transmissão de energia PoE é limitada a 100 m, a menos que extensores PoE ou outros métodos sejam usados ​​para fornecer energia.

Segurança. Se a segurança da rede for deficiente, usuários mal-intencionados tem mais uma forma para invadir o sistema através dos dispositivos PoE conectados.

Switch de rede x switch PoE

Como vimos, switches de rede PoE permitem que uma série de dispositivos possam ser instalados sem que haja modificação na infraestrutura de energia elétrica.

Isso não significa que todos os dispositivos já são compatíveis ou podem ser alimentados através de uma porta PoE, mas facilita novas instalações e gera economias significativas no tempo de instalação, custos e na manutenção.

Ao compararmos o funcionamento de um switch de rede comum e um switch PoE, é notório que a nova tecnologia agrega benefícios adicionais, como por exemplo, maior flexibilidade na expansão da infraestrutura existente.

Outro ponto que deve ser considerado é que, além de permitir dispositivos como câmeras de vigilância IP e access points sejam instalados onde for necessário, os switches PoE facilitam a criação de novos ambientes sem cabos.

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