Qué son los dispositivos de red PoE: funcionamiento, tipos y usos

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La alimentación a través de Ethernet, más conocida como PoE, permite que un mismo cable lleve datos y energía eléctrica a cámaras IP, puntos de acceso Wi‑Fi, teléfonos VoIP, NVR y un largo etcétera. Con PoE, montar equipos en techos, pasillos o fachadas deja de ser un lío: no hacen falta enchufes cerca, se simplifica el tendido y el acabado es más limpio.

Esta tecnología está regulada por las normas IEEE 802.3 (af, at y bt) y ha evolucionado para ofrecer desde potencias modestas hasta cifras que permiten alimentar dispositivos más “tragones” como cámaras PTZ, cartelería digital o iluminación LED. Además, al centralizar la energía en un switch o hub PoE, es facilísimo conectarlo a un SAI y mantener los equipos funcionado 24/7 incluso ante cortes eléctricos.

Qué es PoE y por qué importa

PoE (Power over Ethernet) es una función de red definida por IEEE 802.3af/at/bt que habilita la entrega de electricidad usando el mismo cable Ethernet que ya transporta los datos. Un equipo que suministra energía se conoce como PSE (switch PoE o inyector) y el que la recibe es el PD (por ejemplo, un teléfono VoIP o una cámara IP); muchos despliegues mezclan ambos sin problemas, porque el propio estándar negocia la potencia necesaria y protege a los dispositivos que no son PoE.

En redes nuevas o existentes, PoE brilla por reducir costes de instalación y tiempos de obra: con un solo cable por dispositivo, se eliminan canalizaciones eléctricas adicionales, se evita contratar trabajos eléctricos complejos y se minimiza la caída de tensión eligiendo la categoría de cable adecuada (Cat5e, Cat6, Cat6a, Cat7 o Cat8).

Cómo funciona PoE: fases y seguridad

Los PSE implementan una secuencia de seguridad para verificar y alimentar al PD. Primero se realiza la detección: el PSE inyecta una señal de bajo voltaje y comprueba si ve una resistencia característica de entre 15 y 33 kΩ en el extremo del PD; esto confirma compatibilidad PoE y evita dañar equipos no PoE.

A continuación llega la clasificación. El PSE aplica un voltaje de clasificación (≈ 14,5–20,5 V según 802.3af) para saber qué clase de potencia declara el PD y así reservar la energía adecuada. Tras ello se produce el inicio (> 42 V) y, finalmente, la operación normal con una ventana de aproximadamente 36–57 V de acuerdo con el estándar.

Este comportamiento “inteligente” hace que PoE sea intrínsecamente seguro: si el PSE no detecta un PD válido, no energiza el puerto. Además, en despliegues profesionales es habitual gestionar encendidos y reinicios de forma remota usando SNMP u otros protocolos, lo que facilita la resolución de incidencias sin desplazamientos.

Estándares PoE: 802.3af, 802.3at (PoE+) y 802.3bt (PoE++)

El estándar 802.3af (PoE) entrega hasta 15,4 W por puerto; por pérdidas en el cable, el PD puede contar con 12,95 W garantizados. El estándar 802.3at (PoE+) prácticamente dobla la cifra: PSE de 30 W con 25,5 W útiles en el PD.

Con 802.3bt (PoE++ o Hi‑PoE) se dan dos saltos: el Tipo 3 sube hasta 60 W (≈ 51 W en el PD), y el Tipo 4 llega hasta 100 W en el puerto (≈ 71,3 W útiles). Este estándar utiliza los cuatro pares del cable y permite enlaces de hasta 10 Gbps en paralelo con la alimentación.

Durante años, algunos fabricantes ofrecieron soluciones propietarias de alta potencia (UPoE, 4PPoE, UltraPoE, etc.). Con la ratificación de 802.3bt en 2018, el sector logró plena interoperabilidad para potencias elevadas y retrocompatibilidad con PoE y PoE+.

Clases de potencia: qué declara cada PD

Para no sobredimensionar (ni quedarse corto), los PD indican una clase al PSE. En 802.3af, las clases 0 a 3 cubren desde equipos de muy baja demanda hasta ≈12,95 W, y la clase 4 quedó reservada; con 802.3at, la clase 4 se usa para PoE+. En la práctica: un PD de clase baja permite al PSE redistribuir energía sobrante a otros puertos.

Un detalle importante: los PD clase 0 pueden no especificar bien su perfil y el PSE tiende a asignarles el presupuesto de una clase superior. Algunos switches modernos permiten fijar un límite manual por puerto para evitar “malgastar” presupuesto cuando el PD consume menos en realidad.

Modos A y B, endspan, midspan y cableado

En Fast Ethernet (10/100), el estándar puede inyectar energía de dos formas. En Modo A, los pares de datos 1/2 y 3/6 transportan simultáneamente datos y DC; en Modo B, la alimentación viaja por los pares “libres” 4/5 (DC+) y 7/8 (DC−). Un switch PoE suele actuar como endspan (inyecta en el propio conmutador), mientras que un inyector u “hub” PoE se considera midspan (dispositivo intermedio entre un switch no PoE y el PD).

Con Gigabit Ethernet (1000BASE‑T), se usan los cuatro pares para datos, y 802.3bt combina pares para elevar la potencia de forma estandarizada. Ojo con los inyectores pasivos: energizan pines 4/5 y 7/8 sin negociación ni detección, por lo que son “no estándar” y hay que usarlos con extremo cuidado y solo cuando se conoce exactamente la compatibilidad de los equipos.

Dispositivos y topologías PoE (PSE/PD, switches, inyectores, divisores, extensores y hubs)

El corazón del sistema suele ser un switch PoE (PSE), que alimenta y conmutea tráfico a PD como cámaras IP (incluidas modelos de 16 MP), puntos de acceso Wi‑Fi, teléfonos VoIP, timbres inteligentes y NVR. Dependiendo del despliegue, el switch puede ser no gestionado (plug‑and‑play, ideal en redes pequeñas) o gestionado (VLAN, QoS, port mirroring, límites por puerto, supervisión por SNMP, etc.).

Si ya existe un switch sin PoE y solo quieres alimentar uno o dos equipos, un inyector PoE (midspan) añade DC al enlace sin cambiar la electrónica principal; es una solución rápida y económica. Para varios equipos, los hubs PoE agrupan múltiples inyectores en una sola carcasa, con entradas “data‑in” independientes para cada salida PoE.

Cuando el dispositivo no admite PoE, un divisor (splitter) separa datos y electricidad en el extremo y entrega, por ejemplo, 12 V DC a un equipo antiguo mientras mantiene el enlace Ethernet. También existen adaptadores/convertidores para salvar diferencias entre estándares o adaptar conectores, manteniendo la infraestructura.

La longitud estándar de enlace es de 100 metros; si necesitas más, un extensor PoE permite encadenar tramos y llevar la señal bastante más lejos. En la práctica se documentan despliegues que alcanzan varios cientos de metros (≈ 400 m) con extensores, e incluso implementaciones que llegan alrededor de 1.200 m en escenarios concretos.

PoE funciona con cables Cat5e, Cat6, Cat6a, Cat7 e incluso Cat8, y transporta 10/100/1000 Mbps con entrega de 15 W, 30 W, 60 W y hasta 90–100 W según el estándar. En entornos exigentes, hay equipos PoE industriales (“hardened”) que soportan temperaturas extremas, vibraciones y polvo, o versiones para exterior con envolventes preparadas para intemperie.

Ventajas clave de PoE

• Un solo cable para todo: datos + energía. La instalación es más rápida, se ahorra material y espacio en canalizaciones, y se simplifica la puesta en marcha. Además, la red puede reutilizar antiguos pares de cobre de telefonía en algunos casos.
• Gestión centralizada de la energía: todos los PSE se pueden colgar de un SAI (UPS) y mantener activos PD críticos ante fallos de red eléctrica; al estar en un punto común, el control y la priorización de puertos es más sencilla.
• Flexibilidad de colocación: al eliminar la dependencia del enchufe cercano, los PD se ubican donde mejor cubren, por ejemplo, falsos techos o pasillos, mejorando cobertura Wi‑Fi o ángulos de vigilancia.
• Inteligencia y seguridad: el PSE energiza solo si detecta un PD válido y entrega la potencia necesaria, evitando daños por sobrealimentación. Además, es posible reiniciar equipos de forma remota mediante protocolos de gestión estándar.
• Robustez física: el cableado estructurado es difícil de manipular o vandalizar, sobre todo si discurre por bandejas en techo o conducciones protegidas.

Limitaciones, riesgos y buenas prácticas

La distancia máxima estándar entre PSE y PD es de 100 m. Con 802.3af (≈ 12,95 W útiles) no conviene ir al límite si el consumo es alto, porque la caída de voltaje empeora con la longitud. Si necesitas más distancia, planifica extensores o armarios intermedios.

El presupuesto total del PSE es finito. A veces un switch de 24 puertos no puede alimentar a máxima potencia todos los puertos a la vez; hay que sumar el consumo real de los PD y dejar margen. Muchos fallos vienen de ignorar este detalle: dimensiona por clase y, si es posible, ajusta el límite por puerto.

Un riesgo centralizado existe: si se avería el switch PoE que alimenta a varias cámaras IP, todas las cámaras se apagan. Mitígalo con redundancia, segmentación por zonas y un buen SAI. Respecto a costes, el hardware PoE puede ser más caro y sumar mantenimiento adicional, aunque suele compensarse con el ahorro de obra y flexibilidad.

PoE “pasivo” no negocia nada y siempre envía voltaje por ciertos pines; si no se tiene certeza de compatibilidades, evita mezclarlo con equipos estándar. Y en instalaciones 802.3af, las cámaras de alto consumo (como algunas PTZ) pueden no arrancar: en ese caso hay que migrar a PoE+ o PoE++.

Planificación de potencia y clases: lo que debes calcular

Piensa en dos cifras: la potencia por puerto y el presupuesto total del PSE. Un puerto 802.3af entrega 15,4 W (≈12,95 W útiles); 802.3at entrega 30 W (≈25,5 W útiles); 802.3bt Tipo 3 da 60 W (≈51 W) y Tipo 4 alcanza 100 W (≈71,3 W). La diferencia entre lo que sale del PSE y lo que llega al PD se explica por las pérdidas en el cable.

Si un PD declara clase baja, el PSE puede reservar menos potencia para ese puerto y aprovechar el sobrante en otros. En equipos clase 0, algunos PSE asignan conservadoramente más de la cuenta; si el switch lo permite, fija límites manuales en función de la ficha técnica del PD y tendrás más margen global.

Recuerda también que, aunque los puertos puedan dar picos más altos, el conjunto del chasis tiene un tope (el famoso “power budget” del switch). En despliegues grandes, es habitual repartir PD entre varios PSE y escalonar alimentación para evitar arranques simultáneos que superen el presupuesto.

Aplicaciones destacadas: seguridad, Wi‑Fi, NVR, señalización y thin clients

Los clásicos son teléfonos VoIP, cámaras IP y puntos de acceso Wi‑Fi. Con PoE++ entran en juego cámaras PTZ, cartelería digital, terminales de punto de venta y algunos thin clients. En vigilancia, PoE facilita despliegues de CCTV limpios, con menos tubos y cableado, y una sola bajante por cámara.

Los NVR PoE simplifican el montaje porque reciben datos y alimentación por el mismo enlace. Y si necesitas mantener equipos antiguos, los splitters resuelven alimentaciones de 5/9/12 V en el extremo, prolongando la vida de hardware que no admite PoE nativo.

Iluminación PoE, edificios inteligentes e industria

La iluminación LED alimentada por PoE está creciendo con fuerza: un switch PoE suministra y controla luminarias, sensores de presencia y luz y módulos de control. El software permite atenuación, horarios y analítica de ocupación para reducir consumos de forma inteligente.

Además, gracias al canal bidireccional, las luminarias pueden seguir ritmos circadianos para mejorar confort y productividad de las personas. Y todo ello administrado por IT, sin obra eléctrica compleja ni paradas de servicio prolongadas.

En entornos industriales, el equipo PoE “hardened” aguanta temperaturas extremas, polvo y vibración; es compatible con SCADA e IoT industrial para alimentar sensores, controladores y cámaras en fábricas, túneles o entornos marítimos.

Velocidades, cableado y caída de tensión

PoE convive con 10/100/1000 Mbps y, con 802.3bt, con 10G sobre cobre. Elige cable de categoría acorde a la velocidad y las condiciones (Cat5e mínimo para Gigabit, Cat6/Cat6a en tiradas largas o con mucho ruido). A mayor distancia y consumo, más sensible se vuelve la caída de voltaje en el par trenzado.

Una regla práctica: en 802.3af no superes los 100 m entre PSE y PD, y si la cámara consume cerca del límite, acorta la tirada o usa cable de mejor categoría. Si no hay alternativa, añade extensores PoE intermedios; algunos diseños alcanzan ~400 m y otros escenarios llegan a ~1.200 m encadenando equipos.

Compatibilidad y mezcla de dispositivos PoE y no PoE

Los dispositivos sin PoE conviven en la red sin problema, pero no recibirán energía del PSE. Para integrarlos donde no hay enchufe, tira de splitters. Si tu switch no es PoE y solo tienes uno o dos PD, añade un inyector; si vas a crecer, plantéate un switch PoE para una solución limpia y escalable.

Recuerda que PoE estándar detecta y negocia; los inyectores pasivos no lo hacen. Mezclar “pasivo” con estándares IEEE sin verificar puede llevar a equipos que no arrancan o, peor, a daños por sobrevoltaje en el conector RJ45.