⚡ PoE, PoE+ e PoE++: alimentazione attraverso Ethernet

Normalmente un dispositivo di rete ha bisogno di due collegamenti: uno per i dati e uno per l’alimentazione.

Con Power over Ethernet, abbreviato in PoE, in molti casi possiamo utilizzare un solo collegamento Ethernet.

Questo permette di installare dispositivi anche in punti in cui non è disponibile una presa elettrica vicina.

🔌 Dove viene utilizzato PoE?

PoE è estremamente diffuso nelle reti moderne.

Tra i dispositivi più comuni troviamo:

• access point Wi-Fi;
• telecamere IP;
• telefoni VoIP;
• citofoni e videocitofoni IP;
• sensori;
• terminali di rete;
• alcuni switch o dispositivi IoT;
• apparati di controllo accessi.

Perché PoE è così utile per gli access point?

Un access point funziona meglio quando viene posizionato in un punto favorevole alla copertura radio, ad esempio sul soffitto o in una posizione centrale.

Non sempre però in quel punto è disponibile una presa elettrica.

Con PoE basta portare un cavo Ethernet dal locale tecnico o dallo switch fino all’access point.

🛠️ PSE e PD: i due protagonisti di PoE

Quando si parla di PoE si incontrano spesso due sigle importanti: PSE e PD.

Un tipico PSE può essere:

• uno switch PoE;
• un injector PoE.

Un tipico PD può essere:

• un access point;
• una telecamera;
• un telefono VoIP.

Cos’è un injector PoE?

Non è obbligatorio avere uno switch PoE.

Un PoE injector può aggiungere alimentazione a un collegamento Ethernet tra switch e dispositivo.

⚡ PoE non indica una sola potenza

Nel tempo sono stati sviluppati diversi standard con capacità di alimentazione differenti.

Le tre famiglie che incontriamo più spesso sono:

• PoE;
• PoE+;
• PoE++.

IEEE 802.3af — PoE

Lo standard IEEE 802.3af è comunemente associato al PoE classico.

È adatto a dispositivi con esigenze energetiche relativamente contenute, come molti telefoni VoIP, telecamere e access point più semplici.

IEEE 802.3at — PoE+

Con IEEE 802.3at, comunemente chiamato PoE+, la potenza disponibile aumenta.

Questo ha permesso di alimentare apparati più esigenti, tra cui molti access point Wi-Fi e telecamere avanzate.

IEEE 802.3bt — PoE++

Lo standard IEEE 802.3bt aumenta ulteriormente la quantità di potenza che può essere fornita.

Viene spesso indicato commercialmente come PoE++.

Permette di alimentare dispositivi con richieste energetiche molto superiori, utilizzando più coppie del cablaggio Ethernet.

Confronto PoE, PoE+ e PoE++

Come fa lo switch a sapere se può inviare alimentazione?

Negli standard PoE il PSE non dovrebbe semplicemente applicare alimentazione indiscriminatamente alla porta.

Viene effettuato un processo di rilevamento del dispositivo compatibile.

In modo semplificato:

Collegare un PC normale a una porta PoE è pericoloso?

Con apparecchi conformi agli standard PoE e correttamente funzionanti, il sistema è progettato per rilevare un dispositivo compatibile prima di fornire alimentazione secondo il normale processo PoE.

Questo è molto diverso dalle soluzioni non standard che possono applicare tensione in modo fisso.

📈 Cos’è il PoE budget dello switch?

Una delle specifiche più importanti di uno switch PoE è il PoE budget.

Indica quanta potenza lo switch può fornire complessivamente ai dispositivi collegati.

Non basta quindi sapere che ogni porta supporta PoE+.

Come calcolare il PoE budget

Supponiamo di collegare:

• 3 access point da 18 W;
• 4 telecamere da 8 W.

La richiesta teorica è:

3 × 18 W = 54 W

più:

4 × 8 W = 32 W

per un totale di:

86 W.

Conviene comunque lasciare un margine e considerare il comportamento reale dei dispositivi.

PoE e access point Wi-Fi 6 / Wi-Fi 7

Gli access point moderni possono richiedere potenze più elevate rispetto ai modelli più semplici.

Questo è particolarmente vero quando troviamo:

• più radio;
• numerose antenne;
• porte Multi-Gigabit;
• Wi-Fi 6E o Wi-Fi 7;
• funzioni USB;
• hardware più potente.

È quindi importante controllare lo standard PoE richiesto dall’access point.

Cosa succede se il PoE non è abbastanza potente?

Il comportamento dipende dal dispositivo.

Potrebbe:

• non accendersi;
• avviarsi ma disabilitare alcune funzioni;
• limitare le radio;
• non raggiungere le prestazioni previste;
• segnalare alimentazione insufficiente.

PoE e Multi-Gigabit possono convivere?

Sì.

Possiamo avere porte Ethernet che supportano contemporaneamente:

• 2.5 GbE;
• 5 GbE;
• 10 GbE;
• PoE+ o PoE++.

Questo è molto utile per gli access point moderni, che possono richiedere sia molta banda sia alimentazione elevata.

🔌 Il cavo è importante anche per PoE?

Assolutamente sì.

L’alimentazione PoE attraversa i conduttori del cavo Ethernet.

Bisogna quindi prestare particolare attenzione alla qualità del cablaggio.

Sono importanti:

• materiale dei conduttori;
• sezione;
• lunghezza;
• qualità delle terminazioni;
• temperatura;
• numero di cavi raggruppati insieme.

Perché i cavi CCA sono una cattiva idea con PoE?

I cavi CCA utilizzano alluminio rivestito di rame invece del normale conduttore in rame che ci aspettiamo da un cablaggio di qualità.

L’alluminio ha caratteristiche elettriche differenti e può causare maggiori perdite e riscaldamento.

PoE genera calore?

Sì.

Quando passa corrente nei conduttori, una parte dell’energia viene dissipata come calore.

Questo effetto diventa più importante quando:

• aumenta la potenza;
• i cavi sono molto lunghi;
• molti cavi PoE sono raggruppati insieme;
• il cablaggio ha resistenza elevata.

Switch PoE o injector?

Managed PoE: cosa posso controllare?

Uno switch PoE gestibile può offrire funzioni molto interessanti.

A seconda del modello:

• potenza assorbita per porta;
• stato PoE;
• accensione e spegnimento remoto;
• priorità tra porte;
• limiti di potenza;
• riavvio remoto del dispositivo.

PoE sostituisce sempre l’alimentatore?

No.

Alcuni dispositivi possono supportare sia alimentazione PoE sia alimentatore tradizionale.

Altri possono utilizzare solo una delle due modalità.

Bisogna verificare le specifiche del modello concreto.

🔍 Cosa controllare prima di acquistare uno switch PoE

Controllerei almeno:

• standard PoE supportato;
• numero di porte PoE;
• potenza massima per porta;
• PoE budget totale;
• velocità Ethernet delle porte;
• eventuali porte Multi-Gigabit;
• uplink 10G;
• gestione PoE per porta;
• ventole e rumorosità;
• consumo massimo dello switch.

Esempio di rete domestica PoE