As principais diferenças entre o PoE atual e o de há anos residem nos limites de potência e nas taxas de dados. As tecnologias e normas mais recentes elevam os limites de potência para Equipamentos de Alimentação (PSE) e Dispositivos Alimentados (PDs) para 90 W e 71 W, respetivamente, e a taxa de dados suportada pode chegar aos 10 Gbps.
No passado, o PoE tinha de fornecer apenas 15,4 W na fonte de alimentação, o que era suficiente para a maioria dos telefones IP e pontos de acesso 802.11a/b/g. Consequentemente, quando a norma IEEE 802.3at foi publicada em 2009, o Instituto de Engenheiros Elétricos e Eletrónicos (IEEE) especificou 30 W na fonte PoE.
Após estas soluções iniciais, e concomitantemente com o trabalho do IEEE em tecnologias e normas mais recentes, foram desenvolvidos esforços paralelos para aumentar a quantidade de energia que poderia ser fornecida aos PD. Estes esforços começaram com a norma PoE IEEE 802.3af-2003, que fornecia até 15,4 W de potência de saída a cada dispositivo através de dois pares de cabos de Categoria 5e (Cat5e). O passo seguinte foi a norma IEEE 802.3at-2009, também conhecida como PoE+, que introduziu o PSE/PD "Type 2" para suportar 30 W de potência de saída e 25,5 W de potência de carregamento. De seguida, a HDBaseT Alliance padronizou o protocolo HDBaseT, que estende as ligações HDMI até 100 mA em cabos Cat5e ou superiores. Finalmente, em 2011, a HDBaseT Alliance criou a norma Power over HDBaseT (PoH), que estende a potência máxima que pode ser fornecida em quatro pares para 95 W.
Atualmente, uma variedade crescente de dispositivos de distribuição de energia (PDs) requer ainda mais energia do que a suportada pelas normas anteriores. Para satisfazer estas necessidades, a nova norma IEEE 802.3bt, ratificada em setembro de 2018, utiliza todos os quatro pares de cablagem estruturada e expande a informação de potência trocada durante a negociação inicial, possibilitando recursos significativos de gestão de energia. Isto permite o suporte a múltiplas classes PoE, garantindo a retrocompatibilidade.
Além de permitir que a potência de entrada do PD atinja até 95 W, caso o comprimento do canal seja conhecido, a norma IEEE 802.3bt acrescenta outras novas características importantes. 
Figura 1: A potência de entrada dos DPs pode atingir até 60 W para o tipo 3 e até 90 W para o tipo 4 de PSE/PDs, desde que o comprimento do canal seja conhecido.
Foram introduzidos os dois novos PSEs/PDs Tipo 3 e Tipo 4, juntamente com a capacidade de operar em quatro pares. A norma também suporta construções de PD com assinatura única e dupla e adiciona as classes 5 a 8 para ajudar a melhorar o processo de identificação mútua. Foi adicionada a funcionalidade de classificação automática, e o IEEE 802.3bt também suporta baixo consumo de energia em espera, bem como 10GBASE-T com PoE. A tabela seguinte resume as novas características de PoE fornecidas pelo padrão IEEE 802.3bt ratificado.
(Fig. 1)
A potência não pode exceder 100 W por porta com a norma IEEE 802.3bt, garantindo a conformidade com os requisitos de segurança de alimentação limitada e tensão extrabaixa (SELV) da norma ISO/IEC 60950. Este nível de potência continua a ser adequado para aplicações que anteriormente não eram suportadas pelas normas IEEE anteriores, abrindo caminho para uma gama mais ampla de implementações de portas PoE.
Por fim, a especificação atual do IEEE 802.3bt difere dos padrões PoE anteriores por garantir que os dispositivos legados dos tipos 1 e 2 funcionarão automaticamente com o sistema IEEE 802.3bt. Isto é válido desde que o PSE e o PD sejam compatíveis com a norma e o PSE tenha a capacidade de potência necessária. Se o PD necessitar da potência máxima oferecida pelo IEEE 802.3bt e o PSE (ou seja, um PSE IEEE 802.3af/at) não a puder suportar, o PD permanecerá desligado ou ligará, mas utilizará apenas a potência disponível do PSE.
Como exemplo de como isto funciona, a Microchip oferece um chipset PSE que permite que os switches pré-padrão interoperem com novos produtos compatíveis com a norma IEEE 802.3bt-2018. Baseia-se no chipset PSE anterior da empresa para implementar o padrão de alimentação PoH de 95 W com quatro pares para DPs, amplamente adotado, e também serve de base para os seus injetores PoE e midspans compatíveis com IEEE 802.3bt-2018, que são instalados entre os DPs e um switch existente. Estes sistemas resolvem o desafio da interoperabilidade para os utilizadores, permitindo-lhes alimentar qualquer combinação de PDs pré-padrão e compatíveis com a norma IEEE 802.3bt-2018. Com opções de porta única ou múltipla, os switches compatíveis com a norma IEEE 802.3bt podem ser utilizados para alimentar PDs pré-padrão.
Os chipsets PoE atuais oferecem aos programadores de sistemas a capacidade de criar um design de placa única que incorpora os sistemas de dois e quatro pares necessários para suportar o PoE pré-padrão, bem como as mais recentes características em conformidade com a norma IEEE 802.3bt-2018. Estes chipsets distribuem a dissipação de calor uniformemente por todo o sistema e incluem a funcionalidade de gestão e controlo necessária para construir dispositivos PSE capazes de fornecer 90 a 99,9 watts de potência por porta. Simultaneamente, estes dispositivos podem suportar até 48 portas para aplicações IEEE 802.3bt Tipo 3 (Classes 1-6) e Tipo 4 (Classes 7-8), sendo apenas necessária uma atualização de software para migrar dos padrões anteriores para o IEEE 802.3bt.
Outra diferença entre as soluções PoE de ontem e de hoje é a capacidade de proteger os dispositivos de alimentação (PDs) contra a inversão de polaridade, reduzindo simultaneamente o espaço ocupado pela fonte de alimentação e os custos associados à distribuição de energia IEEE 802.3bt Tipo 4 Classe 8. Isto é possível graças à utilização de retificadores de ponte completa no lado alimentado da ligação PoE.
Muitas conquistas foram alcançadas nas quase duas décadas desde a ratificação das primeiras normas PoE. O nível atual de PoE de 90 W, fornecido por quatro pares de cabos Cat5e ou superior, deverá ser o máximo definido pelo IEEE. É geralmente aceite que níveis mais elevados podem não ser seguros para a infraestrutura de cablagem e conectores existente. A norma IEEE 802.3bt irá substituir todas as soluções pré-norma existentes que oferecem 60 W/75 W/95 W, incluindo as que suportam UPOE ou PoE de 4 pares. À medida que estes fornecedores avançam com os seus respetivos roteiros de produtos, podem ter a certeza de que, com a implementação adequada, os seus PD pré-padrão e os novos PD compatíveis com IEEE® 802.3bt-2018 podem coexistir na mesma infraestrutura Ethernet sem exigir quaisquer alterações nos switches ou cablagem existentes.
Autora: Galit Mendelson, Diretora de Marketing e Desenvolvimento de Negócio, Tecnologia de microchips
Contato:
Kelly Poffenberger, Magnet PR Group,
Editor:
Bill Wong,
