Cables de fibra óptica: una solución de extensión PoE

La alimentación a través de Ethernet (PoE, power over Ethernet) es una tecnología ideal para el uso doméstico y empresarial, ya que permite que un solo cable proporcione tanto la conexión de datos como la alimentación eléctrica a dispositivos como cámaras IP, puntos de acceso WIFI y terminales de red óptica. Sin embargo, el sistema de cableado de PoE tiene algunas limitaciones, como su distancia, la disponibilidad de energía y la disposición de dispositivos. ¿Cómo logramos superar el límite de distancia de 100 metros? En este artículo te revelamos las soluciones.

Alta demanda de extensión del alcance de los dispositivos PoE

El internet de las cosas, los hogares inteligentes, los sistemas de seguridad IP y las señales digitales son aplicaciones que se benefician de la PoE. Cada vez más personas o empresas utilizan esta tecnología en grandes campus u hoteles, sin embargo, la distancia de transmisión no logra satisfacer las necesidades adicionales de los posibles usuarios, por lo que se necesitan nuevas soluciones de cableado para su ampliación.

La aplicación de PoE se suele hacer a través de un sistema de cableado de par trenzado sin blindaje. Desde que esta tecnología fue introducida para transmitir la energía eléctrica junto con los datos, se han ido ratificando nuevos estándares de PoE para satisfacer la necesidad de más potencia, lo que permite alimentar más dispositivos. Por ejemplo, el último estándar de PoE 100W IEEE 802.3bt permite transmitir casi 100 W de electricidad a través de un cable de par trenzado. La PoE a través de cables de cobre trenzado todavía está limitada a una distancia de 100 metros entre el equipo de suministro de energía (PSE, power sourcing equipment) y el dispositivo alimentado (PD, powered device). Pero ten en cuenta que no todas las aplicaciones tienen la misma distancia máxima de cableado: la distancia real a la que puedes alimentar un dispositivo puede acortarse debido al voltaje de la fuente de alimentación, la calidad del cable y otros factores.

PoE con cableado ethernet

En una red PoE con cableado de cobre común, un switch PoE está conectado a una cámara IP a través de un cable de cobre trenzado. La cámara IP debe estar ubicada a menos de 100 metros del switch PoE.

Cuando el switch de Ethernet no cuenta con la función PoE pero tiene la necesidad de soportar PD, se puede agregar un inyector PoE como midspan en el enlace para convertir la corriente alterna en corriente continua y proporcionar la potencia necesaria a los PD. Pero debes tener en cuenta que el inyector PoE midspan no extenderá la distancia.

Evidentemente, si no utilizamos otras tecnologías de largo alcance, la distancia de transmisión seguirá estando limitada por el cableado de cobre. Hay que añadir dispositivos midspan, como el extensor de PoE o el convertidor de medios, para superar esta limitación de 100 metros.

Extensores de PoE:: Un extensor puede ampliar la distancia entre dispositivos PoE hasta 100 metros (Dispositivos como cámaras IP, teléfonos VozIP o puntos de acceso inalámbrico). Se pueden agregar múltiples extensores cada 100 metros para adquirir distancias más largas. La distancia extendida específica y la cantidad de extensores de PoE pueden variar según el vendedor y el modelo.

Convertidor de medios: El convertidor de medios es una solución popular para extender un enlace de cobre existente gracias a la transición de cable de cobre a cable de fibra. Normalmente se implementa en pares en una red de cobre para insertar un segmento de fibra. Como se muestra en la siguiente figura, se agrega un convertidor de medios de cobre a fibra cerca del switch de Ethernet que puede extender el enlace a distancias más largas con el cable de fibra óptica. El convertidor de medios PoE proporciona la extensión de la distancia de fibra hasta la cámara IP del PD. El convertidor se puede alimentar con corriente alterna/corriente continua, y a su vez, es capaz de alimentar los dispositivos a través de cables ethernet.

Sistema de cable de fibra óptica alimentado

Tradicionalmente, los cables ethernet proporcionan funciones que los cables de fibra no pueden suministrar: son capaces de transmitir energía y datos a través de un solo cable, mientras que la fibra es reconocida por su capacidad de transmitir datos en distancias largas. Pero la aparición del cable de fibra alimentado lo cambia todo.

El cable de fibra alimentado no puede definirse exactamente como alimentación a través de la fibra. Puede ser denominado cable híbrido de cobre y fibra, así queda indicado con mayor precisión que se trata de la combinación de cobre y fibra en un solo cable para el suministro de datos y potencia. Este tipo de cable se caracteriza principalmente por su larga distancia de transmisión y la separación de los conductores: no está limitado a 100 metros de distancia y la potencia se suministra a través de grandes conductores de cobre separados.

Un sistema de cableado de fibra alimentado incorpora un cable de fibra óptica alimentado, un extensor PoE, gestión del cable y la fibra, gestión de la transmisión de potencia, seguridad del sistema, protección contra sobrecargas y una fuente de alimentación universal. La distancia de transmisión de un sistema de cableado de fibra alimentado puede llegar a ser hasta 30 veces superior a la de un sistema de cables CAT.

PoE con cableado ethernet vs. cableado de fibra óptica

Ante el dilema de elegir entre cableado de cobre o de fibra óptica, ¿cuál es la mejor opción? Hay tener en cuenta los siguientes elementos:

Flexibilidad: Comparado con la PoE con cableado de cobre, el sistema de cableado de fibra alimentado es más flexible. Con el cable de fibra alimentado que sirve como un cable de extensión que transporta potencia y datos, podrás desplegar los dispositivos alimentados en los lugares donde resulten más útiles en vez de donde haya energía disponible.

Instalación y gestión: A diferencia del sistema de cableado de cobre que utiliza un convertidor de medios u otros dispositivos para extender las distancias de la PoE, la fibra y el cobre se combinan en una única construcción de un solo cable. La construcción híbrida reduce el número de cables que tendrás que desplegar y facilitará la instalación y la gestión: en lugar de dos cables para la alimentación y la transmisión de datos por separado, únicamente necesitarás uno.

Tiempo y costo: El diseño del cable híbrido de fibra y cobre elimina el costo de la energía de bajo voltaje para cada ubicación, así como el costo por potencia y cables de alimentación extras en los sistemas de cableado de cobre. Para completar una red PoE con cableado de fibra alimentado los costos de mano de obra y la duración de la instalación son menores.

Disponibilidad: Aunque los cables de fibra alimentados no son algo nuevo en sector de las comunicaciones, los dispositivos de hardware no evolucionan al mismo ritmo, lo que puede suponer un desafío. Por ejemplo, existe la posibilidad de que haya pocas cámaras de seguridad equipadas con puertos de fibra óptica, por lo que la implementación de PoE en esta aplicación requerirá un convertidor de medios PoE. Especialmente en aquellas aplicaciones que incluyen múltiples dispositivos alimentados, puede ser muy inconveniente.

En general, el uso de cables de fibra alimentados para extender la distancia de la PoE no está exento de dificultades: los fabricantes que proveen cables de fibra alimentados en el mercado son todavía una minoría. Sin embargo, en el panorama general, el uso de cable de fibra alimentado junto con el sistema PoE tiene más ventajas en comparación con los tradicionales cables ethernet PoE, sin importar el costo, el rango de transmisión o el voltaje.

El futuro de los cables de fibra alimentados y la PoE

La vida de hoy es más inteligente que nunca, el sistema de cableado está destinado a desarrollarse para soportar la alta eficiencia e interoperabilidad necesarias. El sistema de cable de fibra alimentado como solución para la extensión de PoE satisface la necesidad de múltiples dispositivos de una gran área de cobertura en un solo punto. Los sistemas de antenas activas de 5G, los dispositivos del internet de las cosas, las ciudades inteligentes, la iluminación LED, los sistemas de vigilancia, etc. serán las aplicaciones en las se utilicen extensivamente la fibra alimentada y la PoE.